1、.目錄1 實習地點22 實習時間23 實習目的24 實習容24.1 公司簡介24.2 冶金基本概念44.3 鋼和鐵的區別74.4 鋼鐵生產工藝流程及原料8高爐煉鐵生產流程9轉爐煉鋼生產流程134.5 鋼鐵生產中的主要產品及副產品16煉鐵中的主要產品及副產品16煉鋼中的主要產品及副產品184.6 當前我國鋼渣分選現狀204.7 鋼渣氣力分選工藝線215 實習心得與體會22專業資料.6 致 .231 實習地點城市龍鋼集團熱?；? 實習時間2016 年3月3 實習目的（1）了解鋼鐵生產流程和工藝,包括煉鐵和煉鋼過程 ,原料、燃料的制備及預處理；鐵水、鋼水、礦渣和鋼渣循環使用的冷卻和處理技術。（2）

2、熟悉生產鋼渣的過程，了解鋼渣在龍鋼的利用途徑和鋼渣氣力分選工藝路線，為本次設計一條鋼渣分選的工藝生產線的畢業設計奠定一定的理論知識基礎。4 實習容4.1 公司簡介本次實習地點為龍門鋼鐵集團（以下簡稱龍鋼）位于城市龍門冶金工業園專業資料.區，是省重點發展和扶持的大型鋼鐵企業集團。公司現有員工 10000 余人，占地 4600 余畝，總資產 120 億元，擁有龍鋼公司、大西溝礦業公司等8 個控股子公司， 3 個參股子公司，形成從采礦、燒結到煉鐵、煉鋼、軋鋼為一體的完整產業鏈，構成了以鋼材加工、 銷售和物流配送為中心， 以城為鋼鐵生產基地、以陜南大西溝為原料基地的戰略格局，是西北三大鋼鐵集團之一，中

3、國西部最大的精品建材生產基地。2008 年，企業以改革創新的精神克服了金融危機帶來的重影響，完成了煉鐵系統技術改造項目一期兩座1280m 3 高爐及配套設施的建設。2009 年，企業以科學發展觀為指導,完成鋼產量 371 萬噸 ,實現營業收入達到151 億元 ,名列統計局 2009 年度中國最大 500 家企業集團第 364 位，被省政府命名為“保增長突出貢獻先進單位”。 同時企業按照鋼鐵產業發展政策 和省上振興鋼鐵產業實施規劃，實施鋼鐵系統技術改造二期工程,全面提升裝備水平 ,淘汰落后產能。 2010 年企業全面完成鋼鐵系統改造工程，達到700 萬噸鋼的綜合生產能力。發展中，龍鋼始終堅持科學

4、發展觀，走可持續發展之路，累計投入6 億余元用于廢渣、廢水、廢氣的回收處理和綜合利用，實現了廢渣、廢氣、余熱、余氣（汽）、廢水的“四閉路一循環”， 使煤氣回收利用率達到95.77%; 減少粉專業資料.塵排放量 2.52 萬噸；水的重復利用率99.16 。在新的歷史時期，龍鋼將以一流的裝備、一流的工藝、一流的產品，700萬噸鋼的綜合生產能力，向300 億元營業收入， 30 億元以上利稅的目標全力沖刺，為鋼鐵產業的壯大和經濟的發展做出更新、更大的貢獻。圖 4-1 龍鋼廠區4.2 冶金基本概念冶金是一門研究如經濟地從礦或其它原料中提取金屬或金屬化合物，并用各種加工法制成具有一定性能的金屬材料的科學。

5、（1）冶金法從礦或其它原料中提取金屬的法很多，可歸結為以下三種法：表 4-2-1三種冶金法對比工藝法工藝概述能量來源火法冶金在高溫下礦經熔煉與精煉反應及熔化燃料燃燒供給或專業資料.作業戚其中的金屬和雜質分開，獲得依靠過程中的化較純金屬的過程學反應熱來提供在常溫或低于 100 下，用溶劑處理燃料燃燒供給或礦或精礦，使所要提取的金屬溶解于依靠過程中的化濕法冶金溶液中，而其它雜質不溶解，然后再學反應熱來提供從溶液中將金屬提取和分離出來的過程用電化學反應使金屬從含金屬的鹽類的水溶液或熔體中析出。前者稱為溶液電解，如銅的電解精煉，可歸入濕法冶金；后者稱為熔鹽電解，如電解鋁，可列入火法冶金。采用哪種法提電

6、冶金取金屬，按怎樣的順序進行，在很大程度上取決于所用的原料以及所要求的產品。冶金法基本上是火法和濕法，鋼鐵冶金主要用火法，而有色金屬冶煉則火法和濕法兼有專業資料.當然，冶金又可分為物理冶金法和化學冶金法。（2）火法冶金過程主要工序火法冶金中有選礦、干燥、煅燒、焙燒、燒結、球團、熔煉、精煉等工序。表 4-2-2 火法冶金工序主要工序處理目的條件設定干燥除去原料中的水分400 600 將礦或精礦置于適當的氣氛下， 加熱至低于它們的熔氧化焙燒、還點溫度，發生氧化、還原或其它化學變化的冶金過程。原焙燒、硫酸焙燒其目的是為改變原料中提取對象的化學組成， 滿足熔化焙燒、氯化煉的要求焙燒將碳酸鹽或氫氧化物的

7、礦物原料在空氣中加熱分解，煅燒熔劑：灰除去二氧化碳或水分變成氧化物的過程將粉礦經加熱焙燒，固結成多塊狀或球狀的物料，是燒結和球團粉礦造塊的主要法將處理好的礦或其它原料， 在高溫下通過氧化還原反還原熔煉、造熔煉應，使礦中金屬和雜質分離為兩個液相層即金屬液和锍熔煉、氧化熔渣的過程吹煉專業資料.進一步處理熔煉所得含有少量雜質的粗金屬，以提高精煉其純度將精煉后合格的金屬熔液澆注成要求的尺寸和凝固澆注組織的過程?，F代鋼冶金中主要指連續鑄鋼4.3 鋼和鐵的區別鋼和生鐵的區別可從表4-3-1中看出。由于鋼具有很好的物理化學性能與力學性能，可以進行拉、壓、軋、沖、拔等深加工，因此鋼比生鐵的用途廣泛。除占生鐵總

8、量極少部分的鑄造生鐵用于生產鐵鑄件外，絕大部分的生鐵要進一步冶煉成鋼，以滿足國民經濟各部門的需要。表 4-3-1鋼和鐵的區別名含碳量 /%熔點/特 性稱鐵2.0 4.51100 脆而硬，無韌性，不能鍛軋，鑄造性能好1200鋼<2.0( 工業中1450 強度高，塑性好，韌性大，可以鍛、壓、<1.4)1500鑄鐵主要用于鑄造電動機外殼、變速箱殼體、機床床體與支架以及其他機械專業資料.零件等。在世界各國生鐵產量中，大部分是作為煉鋼原料，進一步精煉成鋼。而只有 10 左右用于鑄造各種部件和零件。而鋼由于良好的特性， 易加工成各種形狀的鋼材和制品；能鑄造、軋制、鍛造和焊接；具有良好的導電、導

9、熱性能。若在鋼中添加一些合金元素，則可得到特殊性能的鋼種，如不銹鋼、耐熱鋼、耐酸鋼等。4.4 鋼鐵生產工藝流程及原料鋼鐵冶金是根據物理化學、熱力學、動力學、傳輸學和反應工程學以及金屬學等基本原理，從礦中提取金屬，經精煉，再用各種加工法制成具有一定性能的鋼鐵材料的過程。從工藝過程角度可分為煉鐵學和煉鋼學兩大領域。煉鐵工藝是以含鐵礦為主要原料，以焦炭、煤為主要能源，生產煉鋼主原料生鐵 (或鐵水 )，并生產部分鑄造生鐵和鐵合金的過程。煉鋼工藝是將鐵水、直接還原鐵或廢鋼 (鐵)經加熱、熔化，通過化學反應去除金屬液中的有害雜質元素，配加合金并澆鑄成半成品鑄坯的過程。鋼鐵冶煉中的鐵元素主要來自于鐵礦。從鐵

10、礦中提取鐵元素， 有高爐煉鐵、直接還原和熔融還原等式，產品有液態鐵水和固態金屬鐵。目前高爐煉鐵仍是煉鐵工藝的主流?，F代煉鋼工藝主要的流程有兩種，即以氧氣轉爐煉鋼工藝為中心的鋼鐵聯合企止生產流程和以電爐煉鋼工藝為中心的小鋼廠生產流程。通專業資料.常習慣上把前者叫做長流程，把后者叫做短流程。圖 4-4-1鋼鐵生產工藝流程高爐煉鐵生產流程高爐煉鐵的本質是鐵的還原過程，即使用焦炭做燃料和還原劑，在高溫下將鐵礦或含鐵原料中的鐵從氧化物或礦物狀態(如 Fe2O 3 、Fe3O4 、Fe2 SiO 4 、Fe3 O4·TiO 2 等)還原為液態生鐵。冶煉過程中，爐料 (礦、熔劑、焦炭 )按照確定的

11、比例通過裝料設備分批地從爐頂裝入爐，高溫熱風從下部風口鼓人，與焦炭反應生成高溫還原性煤氣；爐料在下降過程中被加熱、還原、熔化、造渣，發生一系列物理化學變化，最專業資料.后生成液態渣、鐵聚集于爐缸，期地從高爐排出。煤氣流上升過程中，溫度不斷降低，成分逐漸變化，最后形成高爐煤氣從爐頂排出。（1） 鐵礦高爐冶煉用的鐵礦有天然富礦和人造富礦兩大類。含鐵量在 50 以上的天然富礦經適當破碎、篩分處理后可直接用于高爐冶煉。貧鐵礦一般不能直接人爐，需要破碎、富選并重新造塊，制成人造富礦(燒結礦或球團礦 )再入高爐。人造富礦含鐵量一般在55 65 之間。由于人造富礦事先經過焙燒或燒結高溫處理，因此又稱為熟料，

12、其冶金性能遠比天然富礦優越，是現代高爐冶煉的主要原料。天然塊礦通常稱為生料。我國富礦儲量很少，多數是含Fe 30 左右的貧礦，需要經過富選才能使用。礦的預處理如下：破碎篩分混勻焙燒選礦造塊（2） 熔劑礦物高爐冶煉條件下， 脈及灰分不能熔化， 必須加入熔劑以生成低熔點化合物，形成流動性好的爐渣，實現渣鐵分離并自爐順暢排出。此外，加人熔劑形成一定堿度的爐渣，如(CaO)/(SiO 2 )1.0 1.2，可去除生鐵中有害雜質硫，提高生鐵質量。常見的熔劑礦物為酸性氧化物(SiO 2 +A1 2O 3 )，堿性熔劑 (灰<CaCO 3 > 、白云 <CaCO 3 ·Mg CO

13、 3>) 等兩類。專業資料.（3） 燃料高爐煉鐵使用的燃料主要為焦炭和噴吹燃料兩大類，而噴吹燃料又包括氣體燃料、液體燃料和固體燃料三種。龍鋼集團用的是固體燃料煤，經過粉磨后，噴入高爐中。高爐噴吹用煤應滿足低灰分、低硫分、低水分、適宜揮發分等質量要求。一般要求，噴吹用煤的灰分低于或接近焦炭灰分，最高15 ；硫 7 。高爐煉鐵生產工藝過程如圖4-4-2 所示：專業資料.鐵礦石、熔劑、焦炭上料機熱熱燃料風噴吹燃料高爐風爐爐渣生鐵煤氣水棉渣渣除鑄特煉塵造殊鋼建絕生生生鐵鐵鐵筑熱爐材材塵料料圖 4-4-2高爐煉鐵生產流程圖冷鼓空風氣風機凈煤氣其他用途由此可見，高爐煉鐵生產過程非常復雜。除高爐本體以

14、外。還包括有原燃料系統、上料系統、送風系統、渣鐵處理系統、煤氣處理系統等輔助系統。通常，輔助系統的建設投資是高爐本體的4 5 倍.生產中，各個系統互相配合、互相制約，形成一個連續的、大規模的高溫生產過程。專業資料.轉爐煉鋼生產流程（1）煉鋼工藝煉鋼過程又稱鐵水的精煉，煉鋼的基本任務是脫碳、脫磷、脫硫、脫氧，去除有害氣體和非金屬夾雜物，提高溫度和調整成分。 可以歸納為：“四脫” (脫碳、氧、磷和硫 )，“二去” (去氣和去夾雜 )，“二調整” (調整成分和溫度 )。采用的主要技術手段為供氧、造渣、升溫、加脫氧劑和合金化操作。4-4-3轉爐煉鋼煉鋼的原料分別為：鐵水、廢鋼、造渣劑、氧氣及氮氣等。轉

15、爐煉鋼生產工藝過程如圖 4-4-4所示。專業資料.每次排廢氣排出石灰焙燒出鋼水煙氣煤氣石灰煙氣處理回收煉鐵廠鐵水精煉精煉鋼水軋轉爐煉鋼入坯連鑄鋼廢鋼粉磨，分選鐵、渣（利用）鋼渣鋼渣（渣山）圖 4-4-4轉爐煉鋼生產工藝過程（2）煉鋼造渣煉好鋼首先要煉好渣，所有煉鋼任務的完成幾乎都與熔渣有關。熔渣的結構決定著熔渣的物理化學性質，而熔渣的物理化學性質又影響著煉鋼的化學反應平衡及反應速率。因此，在煉鋼過程中，必須控制和調整好爐熔渣的物理化學性質。造渣是煉鋼的一項重要操作。造渣制度是確定合適的造渣法、渣料的種類、渣料的加人數量和時間以及加速成渣的措施。由于轉爐冶煉時間短，必須快速成渣，才能滿足冶煉進程

16、和強化冶煉的要求，同時造渣對避免噴濺、減少金屬損失和提高爐襯壽命都有直接影響。熔渣在煉鋼中的作用專業資料.生鐵中雜質的氧化和造渣材料的熔化產生渣相。渣相，或者說任爐渣，乃是各種元素 (鐵、鈣、錳、鎂、鋁、磷、鉻等)的氧化物熔體。在煉鋼過程中，爐渣起著重要的工藝作用。1）吸收并固定由金屬中排出的有害雜質（硫和磷）；2）在吹煉中利用爐渣強力洗滌金屬，吸附外來和在的細小非金屬夾雜；3 ）作為保存熱量和防止金屬吸收大氣中的有害雜質（氮和水分）的保護層；4 ）保護金屬熔池免遭氧氣射流的打擊，收捕轉爐濺射的細小金屬顆粒；5）防止堿性爐襯的過分侵蝕；6）將氧氣流的氧傳遞給金屬熔池，除反應區氧氣直接氧化雜質之

17、外，在反應區還產生氧化鐵以及渣粒，被散布在整個熔池參與碳和其他雜質的氧化；7 ）在冶煉（特別是冶煉低碳鋼）時，用以調節金屬的氧化性。爐渣的化學成分堿度和氧化性是爐渣化學成分的主要指標。爐渣的堿度代表它從金屬中去除硫和磷，并以 CaS，3CaO ·P2 O 5 、4CaO ·P2 O5 的形式固定住硫磷的能力，同時保證爐渣對堿性爐襯具有最低的化學作用。轉爐中成渣速度，主要取決于灰在吹煉開始硅和錳氧化形成的初期酸性渣中的熔化速度。 由于灰的熔解， 爐渣的化學成分發生變化。 在吹煉 5 分鐘以后，由于硅和錳的氧化，爐渣中二氧化硅和氧化錳達到最大值。在這一期間渣中含專業資料.有足夠

18、多的氧化鈣CaO(25 30 )，這就證明了在吹煉開始灰熔化速度比較高。在這個時候，氧化鐵的含量與吹煉制度和入爐固體氧化劑的數量有關。當通過提高噴槍到 2.0 2.5m( 裝入量為 100 130t 的轉爐 )，以及向熔池加入固體氧化劑 (鐵礦、球團礦、燒結礦 )等法進行專門造渣時，能增高FeO 含量 (到20 )。爐渣的礦物組成結晶爐渣的礦相組成不能完全反映這種爐渣的液態本質，但是在顯微鏡下觀察冷的爐渣呈現的定性圖象，有助于說明爐渣形成的多特點。爐渣礦物組成的變化與灰在渣中熔解速度密切相關，因而也與爐渣堿度密切相關。吹煉 3 5min 的低堿度初期渣含有大量玻璃相(SiO 2 )和含錳鐵的鈣

19、鎂橄欖。爐渣中含的氧化鈣包含在鈣鎂橄欖的組成中m(Ca ，Mg ，Mn ，Fe)2·SiO 4 。鈣鎂橄欖是錳橄欖 (2MnO ·SiO 2 )、鐵橄欖 (2FeO ·SiO 2)和硅酸二鈣(2CaO ·SiO 2 )的混合結晶。鈣鎂橄欖的化學成分很不一樣。4.5 鋼鐵生產中的主要產品及副產品煉鐵中的主要產品及副產品（1）主要產品及副產品高爐冶煉的主要產品是生鐵，爐渣和高爐煤氣為副產品。一般來說，生鐵專業資料.是鐵與碳及其他一些元素的合金。通常，生鐵含鐵量94% 左右，含碳量 4% 左右，其余為硅、猛、磷、硫等少量元素。高爐生鐵含碳量在2.5 4.5 圍

20、，鑄鐵中不超過5.0 。當鑄鐵中的碳超過 5% 時，鑄鐵甚脆，沒有實用價值。而含碳量在1.6% 2.5% 之間的鋼鐵材料，由于缺乏實用性，一般不進行生產。（2）副產品的處理及資源化利用高爐礦渣由于冶煉礦品位、焦比及焦炭灰分的不同，高爐生產每噸生鐵產生的爐渣量差異很大。我國大中型高爐的單位生鐵渣量在0.3 0.5t 之間。一些原料條件差、技術水平低的高爐， 單位生鐵渣量甚至超過0.6t 高爐渣主要是由鈣、 鎂、硅、鋁的氧化物構成的復雜硅酸鹽系。一般高爐渣的成分 (質量分數 )為：CaO35 44 ；SiO2 32 42 ；A12O3 6 16 ；MgO 4 13 。此外，高爐渣中含有少量硫化物和

21、碳化物，如MnO 、FeO 、CaS 等。使用特殊礦冶煉的高爐爐渣還含有其他物質，如我國包鋼高爐渣還含有222OCaF、K O 、Na等。高爐渣的工業用途廣泛。 如在爐前急冷粒化成水渣， 制成水泥和建筑材料；酸性渣還可在爐前用蒸汽吹成渣棉，作為絕熱材料。爐渣還可代替天然碎作為專業資料.路基材料。冶煉多元素共生的復合礦時，爐渣中常富集有多種元素(如稀土、鈦等)，這類爐渣可進一步利用。高爐爐渣出爐溫度通常為1400 1450 ，熱含量 1680 1900kJ/kg ，對于這部分顯熱，目前尚無很好的利用法。高爐煤氣冶煉每噸生鐵可產生1600 3000m 3 的高爐煤氣，其中含 CO 20 25 ，含

22、 H 2 1 3 ，還有少量甲烷 (CH 4 )等可燃性氣體。 從高爐排出的煤氣中含有大量的爐料粉塵，經過除塵處理可使含塵量降到 10 20mg/m 3 。除塵處理后的高爐煤氣發熱值約為 3350 3770kJ/m 3，是良好的氣體燃料。但高爐冶煉產生的煤氣量、成分及發熱值與高爐操作參數及產品種類有關。如高爐冶煉鐵合金時，煤氣中幾乎沒有 CO 2。高爐煤氣是鋼鐵聯合企業的重要二次能源，主要用作熱風爐燃料，還可供動力、煉焦、燒結、煉鋼、軋鋼等部門使用。煉鋼中的主要產品及副產品（1）主要產品及副產品轉爐煉鋼的主要產品是含碳量 <2.0% 的，并含有少量其他金屬元素的鋼合金。鋼可分為碳素鋼和合

23、金鋼。碳素鋼含有規定的碳元素及其他元素如硅、錳專業資料.等。轉爐煉鋼的副產品是鋼渣和煤氣，而鋼渣又是煉鋼過程中的重要產物，其主要來源于：煉中，生鐵、廢鋼、鐵合金等金屬原料中各種元素的氧化產物（SiO 2 、MnO 、P2 O 5、FeO 等）及硫產物 (CaS)；人為加入的造渣材料如灰(CaO) 、螢(CaF2)、電 (CaC2 )和氧化劑鐵礦、燒結礦 (Fe2 O 3)等；被侵蝕下來的耐火材料(MgO) ；各種原材料帶入的泥砂(SiO 2 、A1 2O 3 )和鐵銹 (Fe2O3 )。鋼鐵生產中還能獲得大量的可燃氣體，轉爐煉鋼可獲得轉爐煤氣，煉焦時可得焦爐煤氣等。它們是冶金生產中的副產品，也

24、是鋼鐵聯合企業部的重要氣體燃料。（2）副產品的處理及資源化利用鋼渣的處理及資源化利用從轉爐中出來的鋼渣，首先在堆渣廠完成水冷，再經過破碎（龍鋼粒度大于等于 8mm ），經過磁選，回收利用鋼渣中的鐵；部分鋼渣返回到煉鐵爐作熔劑礦物；其他尾渣則堆放在渣山。鋼渣經過簡單處理之后的利用途徑有：做水泥、做磚和砌塊、做煉鐵燒結礦原料、道路基礎材料、配燒水泥熟料等。煤氣的處理及資源化利用煤氣有毒，人體吸入后有生命危險，而且對牲畜、莊稼都有害；煤氣易爆，專業資料.如一個區域聚集煤氣過多就有爆炸危險。煤氣是一種能源，回收煤氣意味著節能。所以煤氣回收后有利于環境保護。利用化學熱作燃料。由于轉爐煤氣中含氫量少，含硫

25、量低，所以是一種很好的燃料，其標態下的發熱值為7.7 10.0kJ/m 3，可用于車間混鐵爐加熱，鋼包、中間包、鐵合金的烘烤，作為加熱爐的燃料。利用物理熱制造蒸汽。未燃法進入煙道煙氣溫度為1400 1600 氣利用汽化冷卻式煙道可產生60 100kg 的蒸汽，該蒸汽可以供生活使用或工業用氣。利用CO 作化工原料。 600m 3 煤氣可生產 1t 甲酸鈉，甲酸鈉可以代替金屬鋅成為染料工業中生產保險粉的重要原料，也是制造草酸鈉的原料，3600m 3 煤氣可以生產 1t 合成氨，用以制造氮肥。 利用煙塵回收用作燒結礦和球團礦原料。濕式凈化系統中得到的泥漿是帶水的煙塵，脫水干燥后制成燒結礦和球團 (含金屬小顆粒和FeO 等)，可以作為高爐煉鐵原料。轉爐煤氣是副產品，成本低。4.6 當前我國鋼渣分選現狀隨著我國鋼鐵工業的發展迅速，2014 年我國粗鋼產量達到82269.8 萬噸，產生鋼渣量約 10694.5 萬噸，是我國目前排放量最大的工業固體廢棄物之一，造成了重的環境污染，給鋼鐵企業的生產帶來沉重的壓力。另有累計億噸鋼渣堆積、閑