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1、图1-1 钢铁生产基本流程1.钢铁生产基本流程1.1生产流程概述钢铁生产是一项系统工程，生产的基本流程如图1-1所示，首先在矿山要对铁矿石和煤炭进行采选，将精选炼焦煤和品位达到要求的铁矿石，运送到钢铁企业的原料场进行配煤或配矿、混匀，再将炼焦煤送到在焦化厂炼焦，生产符合高炉炼铁质量要求的焦炭，铁矿石送到烧结厂烧结，获得符合高炉炼铁质量要求的烧结矿。球团厂可直接建在矿山，也可建在钢铁厂，它的任务是将细粒精矿粉造球、干燥、经高温焙烧后得到直径916mm球团矿。高炉是炼铁的主要设备，使用的原料有铁矿石（包括烧结矿、球团矿和块矿）、焦炭和少量熔剂（石灰石），产品为铁水、高炉煤气和高炉渣。铁水送至炼钢厂
2、炼钢，高炉煤气主要用来烧热风炉，同时供炼钢厂和轧钢厂使用，高炉渣经水淬后送水泥厂生产水泥。炼钢，目前主要有两条工艺路线，即转炉炼钢流程和电弧炉炼钢流程，通常将“高炉-铁水预处理-转炉-精炼-连铸”称为长流程，而将“废钢-电弧炉-精炼-连铸”称为短流程，短流程无需庞杂的铁前系统和高炉炼铁，因而，工艺简单、投资低、建设周期短。但短流程生产规模相对较小，生产品种范围相对较窄，生产成本相对较高。同时受废钢和直接还原铁供应的限制，目前，大多数短流程钢铁生产企业也开始建高炉和相应的铁前系统，电弧炉采用废钢+铁水热装技术吹氧熔炼钢水，可降低电耗，缩短冶炼周期，提高钢水品质。炼钢厂的最终产品是连铸坯，按照形状
3、，连铸坯分为方坯、板坯和圆坯，在轧钢厂，方坯分别被棒材、线材和型材轧机轧制成棒材、线材和型材；板坯被轧制成中厚板和薄板，圆坯被穿孔、轧制成无缝钢管。钢铁联合企业的正常运转，除了上述主体工序外，还需要其他辅助行业为它服务，这些辅助行业包括耐火材料和石灰生产，机修、动力、制氧、供水供电等。1.2生产系统概述钢铁生产主要包括铁前系统、高炉炼铁、炼钢厂和轧钢厂。（1）铁前系统对钢铁联合企业来说，铁前系统主要包括烧结厂和焦化厂。烧结厂烧结厂的主要任务是将粉状铁矿石（包括富粉矿、精矿粉等）和钢铁厂二次含铁粉尘，通过烧结机的烧结过程，加工成粒度符合高炉要求的人造富块矿烧结矿。在烧结混合料中，通过调整加入的熔
4、剂（如消石灰、石灰石、白云石等）和燃料（焦粉、无烟煤粉）的数量，通过烧结可以控制烧结矿的化学成分（如碱度、MgO、FeO等）和冶金性能，通过烧结还能去除烧结原料中80%以上的硫。目前，大中型钢铁企业烧结厂使用的烧结机主要为带式抽风烧结机，烧结机的大小一般用烧结台车的有效烧结面积（m2）表示。焦化厂焦炭是高炉炼铁不可缺少的燃料和还原剂。生产焦炉的设备是焦炉。用于炼焦的煤主要有气煤、肥煤、瘦煤等，焦炭生产过程分为洗煤、配煤、炼焦、熄焦及煤气和化工产品回收处理等工序。炼焦工程是将配好的煤料装入焦炭的炭化室，在隔绝空气的条件下，由两侧燃烧室供热，随温度升高经干燥、预热、热分解、软化、半焦、结焦成具有一
5、定强度的焦炭。炼焦的副产品是高热值的焦炉煤气及作为化工原料的焦油、粗笨等。焦炉的大小用炭化室孔数和炭化室高度表示，如武钢焦化厂10号焦炉为55孔6m大容积焦炉，年产焦炭55万t。（2）高炉炼铁高炉的主要任务是用铁矿石和焦炭冶炼出合格的铁水供转炉炼钢，同时产生大量高炉煤气供炼铁厂热风炉、烧结厂、炼钢厂、轧钢厂使用。在整个钢铁联合企业中，可以说炼铁厂是最核心的环节。高炉的大小用有效容积表示，高炉炼铁系统是个庞大的系统集成，围绕高炉本体，有原料供料系统、炉顶装料系统、鼓风送风系统、煤气除尘系统、喷煤系统和渣铁处理系统同时协同工作。生产出的铁水通过铁路运输送往炼钢厂炼钢。（3）炼钢厂炼钢厂的主要任务是
6、将铁水脱硫、脱磷、脱碳和脱氧合金化，然后将钢水浇注成钢坯。整个炼钢生产通常包括铁水预处理、转炉吹炼（脱磷和脱碳）、精炼（脱硫、脱氧和合金化）和连铸几个工序。铁水预处理主要是脱硫；转炉吹炼主要是脱磷脱碳；精炼的任务是进一步脱硫、脱氧和去除杂质；连铸的任务是将钢水浇铸成一定断面的连铸坯。（4）轧钢厂轧钢厂是钢铁联合企业生产最终产品钢材的加工厂，轧钢是利用旋转的轧辊与钢坯之间的接触摩擦将金属咬入轧辊缝隙间，同时在轧辊的压力作用下使金属发生塑性变形的过程。产品一般有棒线材、型材、板材、钢管等。钢铁联合企业全流程演示如下：2.铁矿粉造块（烧结及球团）2.1烧结厂工艺流程及排污分析2.1.1烧结厂工艺流程
7、为了保证供给高炉的铁矿石中铁含量均匀，并且保证高炉的透气性，需要把选矿工艺产出的铁精矿制成10-25mm的块状原料。铁矿粉造块目前主要有两种方法：烧结法和球团法。两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球团矿。本专题将详细介绍烧结生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。（1）烧结矿生产使用的原料烧结生产使用的原材料包括含铁物料、熔剂和燃料。烧结生产使用的含铁物料包括：精矿粉匀矿、粉矿和破碎粉匀矿、钢铁厂二次含铁原料（高炉除尘灰、轧钢皮、转炉渣等）。烧结生产的熔剂有消石灰、石灰石粉、白云石粉等，主要用来调节烧结矿碱度的MgO含量。烧结生产使用的燃料是焦粉和无烟煤粉，其作用是通过焦粉或
8、煤粉的燃烧，在烧结料层中产生一定量的液相，将粉状烧结混合料粘结成块。（2）烧结机结构烧结矿生产有鼓风烧结和抽风烧结两种方法，但目前采用的是带式抽风烧结法，烧结机的大小（或生产能力）可用烧结机的有效烧结面积表示，如90m2、130m2、450m2等。烧结机结构示意图见上图，下图为带式抽风烧结机。带式抽风烧结机由铺底料机、布料器、点火器、行走台车、传动装置、风箱、破碎机、振动筛、降尘管、除尘器、抽风机等组成。（3）烧结厂的工艺流程烧结生产的工艺流程如图下所示。主要包括配料与混料、布料、点火和烧结、整粒等工序。配料与混料将铁矿粉匀矿，以及颗粒尺寸符合要求的其他含铁原料、熔剂、燃料等输送到各自的配料槽
9、，通过皮带电子秤将各种原料按预定比例配料，并送入配料主皮带，混料作业由圆筒混料机完成。布料布料器安装在烧结机头部，在布料器前面是铺底料机，烧结混合料布入台车之前，先用铺底料机在台车箅条上铺一层烧结矿返矿，底料铺好后，通过布料器将烧结混合料均匀布入烧结台车内。点火与烧结点火器内煤气燃烧产生的高温将上部料层中的燃料点燃，并产生热量，在台车下风箱抽风产生的负压作用下，热量向下传递，使下部料层逐渐升温、燃烧。整粒从烧结机上卸下的热烧结矿经环式冷却机冷却后需要进行破碎及筛分分级，这一工序称为整粒，通过整粒，将烧结矿按粒度送高炉矿槽。2.1.2烧结厂排污简析2.1.2.1废水（1）废水来源及特征、源强统计
10、烧结厂废水一般来自湿式除尘设备排水、洗地坪排水、设备冷却排水、胶带机冲洗水、煤气水封阀排水。湿式除尘设备排水含有大量悬浮物，需经过处理后方可循环使用或排放。水中SS含量高达5000mg/l，废水量为0.644m3/t。冲洗地坪排水为间断性排水，排水中悬浮物含量高，经净化处理后可以循环使用。间接设备冷却排水水质并未受到污染，仅水温有所升高，因此一般都回收重复利用。大型企业排污量为0.0388 m3/t。胶带机冲洗水是在输送和配料过程中产生的废水，冲洗水量为0.0582m3/t烧结矿，悬浮物浓度5000mg/l，循环水水质要求为小于或等于600mg/l。可见：设备冷却水由于水质上变化不大，仅是温度
11、升高，可供烧结厂内其他用户串级使用。烧结厂废水需要处理的主要为冲洗地坪排水和湿式除尘设备排水（如果有）。（2）废水治理措施你说的是不是机头除尘和几位除尘呀？烧结机有台车、头部星轮和尾部星轮。记住，不管是什么机器，只要是电机在的那个传动就是机头，反之是机尾。烧结机的所有风箱的的烟气都到机头除尘器。而烧结机的机尾密封罩处的粉尘经除尘管道排入机尾除尘器。2.2球团厂工艺流程及排污分析2.2.1球团厂工艺流程（1）球团矿生产方法高炉炼铁使用的球团矿是TFe60%、粒度均匀（915mm）、抗压强度高（150200N）、还原性好的氧化球团。氧化球团的生产方法主要有竖炉工艺、链篦机-回转窑工艺和带式焙烧工艺
12、。目前，我国主要采用竖炉和链篦机-回转窑生产氧化球团矿。下图分别为链篦机回转窑和竖炉球团厂外观。回转窑 竖炉（2）竖炉球团生产工艺配料与混料竖炉球团生产工艺流程如图所示，使用的主要原材料是磁铁精矿粉，用膨润土或消石灰做黏结剂。精矿粉与黏结剂的混匀在圆筒混料机内完成，由于精矿粉水份含量高于造球需要的最佳水份含量，需要在混料工序用煤气燃烧的高温废气对过湿精矿粉进行适度脱水。造球造球作业用圆筒造球机完成。混合料送入造球盘后通过滚动形成生球，再输送到辊轴筛，筛除直径偏小的不合格生球。焙烧固结球团焙烧在竖炉中完成，球团竖炉的大小用矩形炉口的面积表示，如8、10、16m2等。生球用布料器从炉口布料、经烘床
13、干燥，进入氧化带、高温焙烧固结带和冷却带完成球团矿的焙烧固结过程。（3）链箅机-回转窑球团矿生产工艺链箅机回转窑最初用于焙烧水泥熟料，与竖炉相比，链箅机回转窑法可根据球团在升温焙烧过程中强度变化的特点，把热工工艺制度分别置于三个设备上来进行，在链箅机上实现生球的干燥和预热，在回转窑中进行高温焙烧，在冷却机中进行冷却。 2.2.2球团厂排污简析3.炼焦3.1炼焦生产工艺流程高炉生产前的准备除了准备铁矿石（烧结矿和球团矿）外，还需要准备好必需的燃料-焦炭。焦炭是高炉冶炼的主要燃料，焦炭在风口前燃烧放出大量热量并产生煤气，煤气在上升过程中将热量传给炉料，使高炉内的各种物理化学反应得以进行。（1）炼焦
14、生产原材料炼焦生产的原料为各种类型的洗精煤。（2）焦炉炉型及结构焦炉体积庞大，机构复杂，外形如图所示，现代焦炉炉体由炭化室、燃烧室、蓄热室、炉顶和基础部分组成。我国焦炉种类繁多，绝大多数是鞍山焦化耐火材料设计研究院设计的JN型焦炉，JN型焦炉种类繁多，有两分式、下喷式、侧入式及捣固式等不同类型，具有代表性的有JN43型焦炉、JN55型和JN60型。（3）炼焦工艺流程炼焦是将精煤经混合、破碎后加入炼焦炉内经干馏后产生热焦炭和粗焦炉煤气的过程，产品焦炭可作高炉冶炼的燃料，在炼焦过程中产生的化学产品经过回收、加工提取焦油、硫磺、粗苯等产品，并获得净焦炉煤气。备煤车间备煤车间是将外来的炼焦煤进行贮存、
15、加工配合成符合焦炉生产要求的装炉煤。主要是将各种洗精煤按适当的比例配合，生产出优质的冶金焦。炼焦车间 由备煤车间送来的配合煤送入焦炉，煤料在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏炼制。煤在焦炉内发生一系列的物理和化学变化，最终生成煤气（气体）、焦油（液体）和焦炭（固体）等产品。熄焦筛焦焦炭由焦炉出焦后，熄焦方式有湿法熄焦和干法熄焦。a.干熄焦系统干法熄焦是利用冷的惰性气体，在干熄炉中与赤热红焦换热从而冷却红焦。吸收了红焦热量的惰性气体将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽，被冷却的惰性气体再有循环风机鼓入干熄炉冷却红焦。干熄焦锅炉产生的中压蒸汽用于发电。b.湿熄焦系统湿法熄焦是直接向红焦洒水将其熄灭至常温状态。整个操作分为结焦、熄焦、晾焦三个过程。熄焦生产工艺流程见图5-8。煤气净化煤气净化工艺包括冷鼓、电捕工序，脱硫及硫回收，硫铵和洗脱苯工序。干熄焦含尘气体900980一次除尘器余热锅炉粉焦贮槽二次除尘器热管换热器除盐
