炼钢炼铁
一、生铁和钢的区别
23Fe
3
O
4
）、菱铁矿（主要成分是
FeCO 3
）
、褐铁矿（主要成分是2Fe 2O 3·3H 2O ）等（依次见下图），如何把自然界里存在的铁矿石冶炼成铁呢？
2、常用的还原剂有哪些？工业炼铁最佳的还原剂是什么呢？——焦炭
3、铁矿石除含铁的化合物外，还含有脉石（主要成分SiO 2）、硫、磷等杂质。如何除去杂质呢？——SiO 2
熔点高，很难熔化，可与石灰石结合成熔点较低的硅酸钙，液态硅酸钙不溶于液态生铁，密度又小，可从生铁中分离出来。
二、铁的冶炼：
1、反应原理：用CO 作还原剂把铁矿石里的铁还原出来
2、主要原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气
3、设备：高炉
4、反应步骤：高炉中主要反应：
（1）生成还原剂：C+O 2→CO 2 CO 2+ C →2CO （2）还原铁矿石：FeO+CO →Fe + CO 2 Fe 2O 3+3CO →2Fe + 3CO 2 Fe 3O 4+4CO→3Fe + 4CO 2
（3）形成炉渣：CaCO 3→CaO+CO 2
CaO+SiO 2→CaSiO 3
5、炼铁
“副产物”的处理：
（1）高炉煤气
（CO、CO2、N2、灰尘）：除去尘粒后作燃料、回收发电
（2）炼铁炉渣（CaSiO3）：制造硅肥、制造水泥、渣砖、制环保节能净化粉等
三、炼钢：
1、炼钢的目的：_降低_生铁里的含碳量，并除去_大部分_硫、磷等有害杂质，调整钢里合金元素
含量到规定范围之内。
2、炼钢原理：利用氧化还原反应，在高温下，用氧化剂把生铁里过多的碳和其他杂质氧化成气体或炉渣除去。
3、主要原料：生铁、氧化剂（空气、富氧空气或纯氧）、生石灰（造渣材料）、脱氧剂（还原剂，如硅铁、锰铁等）。
4、设备方法：转炉、电炉、平炉等，现在多采用氧气顶吹转炉炼钢法。
5、反应步骤：
（1）生成还原剂：氧化造渣
2Fe＋O2→2FeO＋Q 2FeO＋Si→SiO2＋2Fe＋Q
FeO＋Mn→Fe＋MnO＋Q FeO＋C→CO＋Fe－Ｑ
生成的二氧化硅、氧化锰与造渣材料生石灰相互作用成为炉渣。
反应生成的一氧化碳很容易从铁水排至炉气中而被除掉。生成的二氧化硅、氧化锰、氧化亚铁互相作用成为炉渣浮在钢水面上。生铁中硫、磷这两种元素在一般情况下对钢是有害的，在炼钢过程中必须尽可能除去。那么，如何去除硫、磷呢？——在炼钢炉中加入生石灰(CaO)，可以去除硫、磷
（2）去硫、磷
FeS+CaO→FeO+CaS
2P+5FeO+3CaO→5Fe+Ca3(PO4)2
【讲解】在使碳等元素降到规定范围后，钢水中仍含有大量的氧，是有害的杂质，使钢塑性变坏，轧制时易产生裂纹。故炼钢的最后阶段必须加入脱氧剂(例如锰铁、硅铁和铝等)，以除去钢液中多余的氧
（3）脱氧：用硅铁、锰铁或金属铝来还原钢水中含有的少量FeO
2FeO+Si→SiO2+2Fe 3FeO+2Al→3Fe+Al2O3FeO+Mn→Fe+MnO
【讲解】生成的二氧化硅等大部分形成炉渣而除去，部分的硅、锰等留在钢里以调整钢的成分。钢水合格后，调整好钢液的成分和温度，达到要求可出钢，把钢水浇成钢的铸件或钢锭，钢锭可以再轧成各种钢材。
6、炼钢的方法：主要有转炉、电炉和平炉三种。平炉炼钢的主要特点是可搭用较多的废钢(可搭用钢铁料的20～50％的废钢)，原料适应性强，但冶炼时间多。我国目前主要采用平炉炼钢。
电炉炼钢是用电能作热源进行冶炼。可以炼制化学工业需要的不锈耐酸钢，电子工业需要的高牌号硅钢、纯铁，航空工业需要的滚珠钢、耐热钢，机械工业用轴承钢、高速切削工具钢，仪表工业需要的精密合金等。
转炉炼钢广泛采用氧气顶吹转炉，生产速度快(1座300吨的转炉吹炼时间不到20分钟，包括辅助时间不超过1小时，而300吨平炉炼1炉钢要7个小时)，品种多、质量好，可炼普通钢，也可炼合金钢。
【板书】氧气顶吹转炉炼钢法
（1）转炉的构造
（2）原料：生铁（液态）、氧气、适量的造渣材料（如生石灰等）、脱氧剂。
（3）热源：依靠熔融铁水中的杂质等被氧气氧化所放出的热量，不需要燃料。【思考】1、为什么要用纯氧来代替空气炼钢？
——因为用纯氧代替空气可以克服由于空气里的氮气的影响而使钢质变脆以及氮气排出时带走热量的缺点。
2、炼钢过程中产生的大量棕色烟气其主成分是什么？能否直接排放？
电解
电解
冰晶石
点燃 点燃
高温 高温
——主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的CO 气体等。不能直接排放，必须净化回收，综合利用。
【思考与讨论】炼铁和炼钢的主要反应原理有什么异同？
? 相同点：都是利用氧化还原反应。
? 不同点：炼铁主要是用还原剂把铁从铁矿石中还原出来（侧重还原），而炼钢主要是用氧化剂把生铁中过多的碳和其它杂质氧化而除去（侧重氧化）。
【练习】2、下列有关炼铁和炼钢的说法中，错误的是（ B ） A.炼铁是铁矿石被还原的过程 B.炼钢是生铁被氧化的过程
C.炼铁高炉中加入石灰石的目的是除脉石
D.炼钢转炉中加入的生石灰是造渣剂
3、在炼铁和炼钢中都有碳参加反应。下列有关碳参加反应的说明错误的是（ AD ） A.两个过程中碳都是被氧化,都只起着提供热量的作用
B.炼铁过程中碳被氧化,既起产生热量的作用,又起产生CO 的作用
C.炼钢过程中碳被氧化,从而达到降低含碳量的目的
D.炼铁过程中碳参加反应,只起着产生CO 的作用
【知识结构图表】
1、 金属冶炼的原理
在一定条件下，用还原剂使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。 2、 金属冶炼的方法
由于金属阳离子得到电子还原成金属原子的能力不同，冶炼方法也有所不同（见下表）。
⑴电解法：电解是最强的氧化还原手段。在金属活动顺序表中铝和铝前面的几种轻金属用电解熔融化合物来制取，铝后面的金属可以用电解其盐的水溶液来制取
MgCl 2（熔融）=====Mg+Cl 2↑
2Al 2O 3（熔融）=====4Al+3O 2↑
⑵热还原法：大量的冶金过程属于此法。C 、CO 、H 2和一些活泼金属都是良好的还原剂。
用碳资源丰富，又价廉。但用碳还原得到的金属往往混有碳和金属碳化物，得不到纯金属。 SnO 2
用纯度高的H 2和金属氧化物为原料就能制得很纯的金属，但Al 2O 3、MgO 等不能用H 2还原。 CuO+H 22↑ Fe 2O 3+3H 2====2Fe+3H 2O WO 3+3H 22O
铝价廉，难挥发，且反应时强烈放热，工业上常用来冶炼难熔金属。缺点易和许多金属生成合金。
Cr 2O 3+2Al====Al 2O 3+2Cr 3Fe 3O 4+8Al====9Fe+4Al 2O 3
活泼金属如Na 、Ca 、Mg 等作还原剂，工业上主要用作冶炼某些稀有金属。 TiCl 4+4Na====Ti+4NaCl TiCl 4+2Mg====Ti+2MgCl 2
2Ag 2O====4Ag+O 2↑
Pt 、Au
【重点难点导学】
1、工业上制镁用氯化镁电解 ，而制铝却用氧化铝电解 ，为什么？
镁、铝均为活泼金属，它们的制备方法是电解熔融的离子化合物。工业上常用电解熔融MgCl 2的方法制金属镁，电解Al 2O 3的方法制金属铝。因为MgO 的熔点远远高于MgCl 2的熔点（如下表数据），电解熔融状态的MgO 需要更高的温度，消耗更多的能量，对条件、设备的要求更高，不利于操作；AlCl 3是共价化合物，熔点虽然低（如下表数据），但易升华，熔化时不电离，不导电，无法进行电解，故不能用来电解制铝；只能使用Al 2O 3离子化合物，以冰晶石（6
NaAlF ）作助熔剂，使Al 2O 3在C ?1000熔化，
电离为+
3Al
和-
2O
而被电解。
熔融电解
====2
MgCl
↑+Cl Mg 冰晶石电解
====322O Al ↑+34O Al
23氧化铝属原子晶体，熔点高约2000℃，需要合适的助熔剂才能减少在高温下电解的困难并降低电耗，加入冰晶石后，使Al 2O 3熔化温度降至1000℃左右，且导电能力明显加强，而冰晶石在电解过程中基本上不消耗。
3、炼铁中，为什么不用焦炭直接还原氧化铁？
在高温条件下，碳能把铁从它的氧化物中还原出来。但是，碳和氧化铁均为固体，接触面积有限，反
应程度小，从提高原料的利用率出发，用碳还原氧化铁不合适。所以，炼铁时，是将碳转化为CO ，用CO 去还原Fe 2O 3。
C+O 2=====CO 2 CO 2+C=====2CO 3CO+Fe 2O 3=====2Fe+3CO 2
高温
高温
燃烧
钢铁生产工艺主要包括：炼铁、炼钢、轧钢等流程。 （1）炼铁：就是把烧结矿和块矿中的铁还原出来的过程。焦炭、烧结矿、块矿连同少量的石灰石、一起送入高炉中冶炼成液态生铁（铁水），然后送往炼钢厂作为炼钢的原料。 （2）炼钢：是把原料（铁水和废钢等）里过多的碳及硫、磷等杂质去掉并加入适量的合金成分。 （3）连铸：将钢水经中间罐连续注入用水冷却的结晶器里，凝成坯壳后，从结晶器以稳定的速度拉出，再经喷水冷却，待全部凝固后，切成指定长度的连铸坯。 （4）轧钢：连铸出来的钢锭和连铸坯以热轧方式在不同的轧钢机轧制成各类钢材，形成产品。 炼钢工艺总流程图
炼焦生产流程：炼业是将焦煤经混合，破碎后加入炼焦炉经干馏后产生热焦碳及粗焦炉气之制程。
烧结生产流程：烧结作业系将粉铁矿，各类助熔剂及细焦炭经由混拌、造粒后，经由布料系统加入烧结机，由点火炉点燃细焦炭，经由抽气风车抽风完成烧结反应，高热之烧结矿经破碎冷却、筛选后，送往高炉作为冶炼铁水之主要原料。 高炉生产流程：高炉作业是将铁矿石、焦炭及助熔剂由高炉顶部加入炉，再由炉下部鼓风嘴鼓入高温热风，产生还原气体，还原铁矿石，产生熔融铁水与熔渣之炼铁制程。
转炉生产流程：炼钢厂先将熔铣送前处理站作脱硫脱磷处理，经转炉吹炼后，再依订单钢种特性及品质需求，送二次精炼处理站(RH真空脱气处理站、Ladle Injection盛桶吹射处理站、VOD真空吹氧脱碳处理站、STN搅拌站等)进行各种处理，调整钢液成份，最后送大钢胚及扁钢胚连续铸造机，浇铸成红热钢胚半成品，经检验、研磨或烧除表面缺陷，或直接送下游轧制成条钢、线材、钢板、钢卷及钢片等成品。 连铸生产流程：连续铸造作业乃是将钢液转变成钢胚之过程。上游处理完成之钢液，以盛钢桶运送到转台，经由钢液分配器分成数股，分别注入特定形状之铸模，开始冷却凝固成形，生成外为凝固壳、为钢液之铸胚，接着铸胚被引拔到弧状铸道中，经二次冷却继续凝固到完全凝固。经矫直后再依订单长度切割成块，方块形即为大钢胚，板状形即为扁钢胚。此半成品视需要经钢胚表面处理后，再送轧钢厂轧延.
一、项目背景分析 1.1概述 近年来，随着互联网、移动通讯、物联网、云计算、大数据、智能机器人等技术得发展，以德国为代表得欧美发达国家提出了“智慧工厂”得概念，给传统制造业带来了革命性得变革与挑战。２０１３年德国政府制定并大力推进工业４．０，将其作为德国《高技术战略２０２０》确定得十大未来项目之一，并已上升为国家战略；学术界与产业界认为，工业４．０概念即就是以智能制造为主导得第四次工业革命。 工业４．０概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制得基本模式转变，目标就是建立一个高度灵活得个性化与数字化得产品与服务得生产模式。在“工业４．０”得愿景下，制造业将通过充分利用传感技术、信息通讯与网络虚拟技术形成得信息物理系统ＣＰＳ，通过价值网络实现横向集成、通过物联网与服务网实现纵向集合，强调基于知识得人、智能产品、智能设备实时沟通机制，建立可重构得智能制造体系，将对传统制造业带来革命性得变化，也将引导制造业向智能化转型。根据德国电子电气工业协会得预测，工业４．０将使工业生产效率提高３０％。美国通用电气公司也提出了与之相同得概念—”工业互联网”；日本各企业目前大力推进得Ｍ２Ｍ(machine to machine)也与工业４．０有异曲同工之妙，并已有了许多应用成果。 面对国际先进国家主导下得互联智能工厂得发展趋势，中国要保住世界制造中心得地位，加强工业数字化进程，构建工业集成化得平台，无疑成为中国制造业应对工业4、0变革得重要举措。在工业4、0时代，中国得工业生产已不能仅满足于劳动密集型与资源密集型产品得生产，只有将新技术与工业生产密切结合，优化工艺流程，进行数字化、智能化生产。同时，培育新得商业模式，在国内形成供应链、价值链体系，以供应链得形式进入国际市场，才能在国际化制造业竞争中立于不败之地。 国务院总理李克强２０１４年１０月访德期间，发表了《中德合作行动纲要》，宣布两国将开展“工业４．０”合作；国家工信部、发改委、科技部与国资委等多个部门一起正在研究起草得《中国制造２０２５》战略规划纲要，就是我国制造业未来发展顶层设计得重要纲领性文件,纲要提出到２０２５年我国力争从工业大国转型为工业强国，它也就是以德国工业４．０为基础得． 作为宝钢来说，如何迎接工业４．０对未来企业转型带来颠覆性得挑战，对宝钢未来发展至关重要。工业４．０就是当今世界智能制造得一种整合，对制造业今后更有效生产有积极作用，工业４．０在宝钢得应用会产生现代信息化对宝钢生产得价值。为此，宝钢集团公司战略发展部在编制２０１６－２０２１宝钢战略发展规划前，下达了开展宝钢智慧制造专项课题研究得要求，以探寻以工业４．０为核心得智慧制造到底对未来宝钢整个供应链管理、生产制造、营销、研发、办公、决策带来哪些深刻得变化？对宝钢企业转型带来哪些革命性影响？同时，明确宝钢股份智慧制造得定位，研究未来宝钢股份智慧制造聚焦得重点、实现得目标、重大举措、技术难点及应对得措施。 1.2国外同行先进企业发展动态 近年来, 以德国蒂森、日本新日铁、韩国浦项为代表得国外先进钢铁企业投入了大量得人力、物力与财力进行信息化建设，提升了核心竞争力与持续发展得后动力，代表了当今钢铁行业信息化最先进水平。同样,在智慧工厂得研究与实践上,也走在了同行业得前列、 1.2.1韩国浦项实现智慧制造情况 韩国浦项早在２０１２年就开始了智慧工厂得研究，并对什么就是智能企业已给出了明确得定义，并从顶层设计，有组织得进行推进。通过应用智能手机、无线通讯、无所不在得传感器网络、射频识别（ＲＦＩＤ）、智能图像处理、全球定位系统（ＧＰＳ）、地理位置系统（ＬＢＳ）、智能监测与分析、机器对机器（Ｍ２Ｍ）等技术，从制造、工程、材料、供应链、工作环境等各个方面，将工人从单调、程序化得工作中解放出来，把精力集中在创新与增值业务上。 为了改善恶略得工作环境，减轻作业负荷，使操作者更好地摆脱事故得危险，提高生产效率，２０１１年浦项成立了机器人开发小组，专门研究与推广使用工业机器人。浦项还将ＧＩＳ引入设备、物流、环境、能源及安全等管理体系中，实现智慧制造。
本次将高炉炼铁工艺流程分为以下几部分： 一、高炉炼铁工艺流程详解 二、高炉炼铁原理 三、高炉冶炼主要工艺设备简介 四、高炉炼铁用的原料 附：高炉炉本体主要组成部分介绍以及高炉操作知识 工艺设备相见文库文档： 一、高炉炼铁工艺流程详解 高炉炼铁工艺流程详图如下图所示：
二、高炉炼铁原理 炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中 还原出来的过程。 炼铁方法主要有高炉法、直 接还原法、熔融还原法等，其原 理是矿石在特定的气氛中（还原 物质CO、H2、C；适宜温度等） 通过物化反应获取还原后的生 铁。生铁除了少部分用于铸造外， 绝大部分是作为炼钢原料。 高炉炼铁是现代炼铁的主要
方法，钢铁生产中的重要环节。这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大,劳动生产率高,能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95％以上。 炼铁工艺是是将含铁原料（烧结矿、球团矿或铁矿）、燃料（焦炭、煤粉等）及其它辅助原料（石灰石、白云石、锰矿等）按一定比例自高炉炉顶装入高炉，并由热风炉在高炉下部沿炉周的风口向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料），在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气。原料、燃料随着炉内熔炼等过程的进行而下降，在炉料下降和上升的煤气相遇，先后发生传热、还原、熔化、脱炭作用而生成生铁，铁矿石原料中的杂质与加入炉内的熔剂相结合而成渣，炉底铁水间断地放出装入铁水罐，送往炼钢厂。同时产生高炉煤气，炉渣两种副产品，高炉渣铁主要矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成，自渣口排出后，经水淬处理后全部作为水泥生产原料；产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。炼铁工艺流程和主要排污节点见上图。
1.3 企业基本情况 新绛县祥益工贸有限公司根据山西省发展和改革委员会(晋发改备案【2007】146号)批文，建设450m3高炉，并配套建设90m3带式烧结机等。 新绛县祥益工贸有限公司位于运城市新绛县煤化工业园区，厂址距新绛县城10km,距离同蒲铁路侯马北货站10km，距大运高速公路出口2.5km，距晋韩高速公路出口3km，交通运输十分便利，地理位置非常优越。 新绛县祥益工贸有限公司占地面积约28万m2，目前拥有职工600余人，其中中层管理人员20人，各类专业技术人员40余人（其中高级技术人员3人，中级技术人员20人），职工队伍稳定，职工素质普遍提高。公司紧紧依托当地丰富的矿产资源优势，艰苦创业，我稳步发展。 新绛县祥益工贸有限公司始终坚持质量第一、信誉为本的宗旨，依靠全体员工团结拼搏、积极开拓、艰苦创业、自强不息的努力，企业迅速发展壮大，为新绛县经济发展做出贡献。 1.4 高炉生产工艺简述 高炉冶炼用的焦炭、含铁原料、溶剂在原料厂和烧结厂加工处理合格后，用皮带机运至料仓贮存使用。 各种炉料在仓下经二次筛分、计量后，按程序由仓下皮带机送到高炉料坑，由料车将炉料至炉顶加入炉内进行冶炼。 高炉冶炼的热源主要来源于焦炭和煤粉的燃烧。各种原料在炉内进行复杂的理化反应，炉内承受着高温高压作用。为此，高炉内要砌耐火材料，并在高温区和重要部位设冷却壁，确保高炉安全生产。 高炉冶炼用风由鼓风机站供给，冷风以热风炉加热后送入高炉。 高炉冶炼主要产品是生铁，副产品为煤气、炉渣、炉尘等。 高炉的铁水用铁水罐拉至铸铁机进行铸铁，或用汽车将铁水罐直接送至铸铁机进行铸铁，或用汽车将铁水罐直接送至炼钢厂进行炼钢。 高炉煤气经除尘、净化后一部分供热风炉烧炉，余下部分供烧结机、喷煤和6000kw发电机组。 高炉炉渣在炉前进行水冲渣，水渣送至建材厂制砖，或送至水泥厂作为制作水泥的原料。 高炉产生的各种原料、重力除尘拉到烧结厂进行配料烧结，煤气除尘的布袋拉到建材厂进行综合利用。 高炉生产工艺流程见图二。 1.6烧结生产工艺简述 90m3烧结机主要包括烧结机及相应配套的原料系统、配料系统、混料系统、破碎、筛分系统、鼓风冷却系统、成品贮存系统以及供风、供水、供电等辅助设施。 该工程主要由生产设施、辅助设施和生活设施三大部分组成，其中生活设施由建设单位同意考虑，故本设计只考虑生产设施和辅助设施。 生产设施包括原料及配料系统，主烧结室、带冷几室、风机房、烟卤，一混合室、二混合室、成品中间仓等。 辅助设施包括原料及配料系统除尘及配套风机，机头除尘室及配套风机、烟卤，机尾布袋出尘室及配套风机、变配电室、水泵房等。 生产设施的总图布置为带冷机室在、主烧结室东西方向布置，除尘室的南侧。原料上料及配料系统布置在主烧机室的东侧，一混合室、二混合室布置在主烧机室的南侧。成品中间仓布置在带冷机室的南侧，距高炉储矿槽100余米，由成品皮带将成品烧结矿送至高炉储矿槽上。 烧结生产工艺流程见图三。 1.8 高炉喷煤生产工艺简述 高炉喷煤配套工程，是节约焦炭、降低高炉炼铁生产成本的重要措施。自从六十年代我国鞍钢、首钢高炉喷煤会的成功以来很快在国内普遍推广应用，并且高炉喷煤在工艺及其相关技术得到了迅速发展。尤其是近几年发展的富氧大喷煤技术（宝钢喷煤煤比打达到≥200kg/Tfe水平）给高炉生产注入县的生机。国内炼铁生产规模不断扩大与高炉生产效率的提高，对焦炭需求量业日趋增加，由于国内
高炉 &Nb sp; 炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还原出来的过程。 炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、H2、C；适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼钢原料。 第三章第二节炼铁和炼钢 授课教师：柳州地区高中黄国宝 使用教材：人民教育出版社高中《化学》（必修）第二册第三章第一节P49—57 教学目的： 知识技能：使学生在初中学习生铁和钢的知识基础上，进一步了解生铁和钢的特点、分类以及各种钢的性能和用途；掌握炼铁的反应原理及炼铁的主 要反应，了解炼铁高炉的结构及炼铁原料；掌握转炉炼钢的反应原理、 原料及炼钢的主要反应。 能力培养：指导学生阅读自学，培养提高学生的自学能力；利用挂图、模型等进行直观教学，培养提高学生的观察能力；通过比较炼铁、炼钢及冶炼 其它金属的原理，培养提高学生的归纳能力；通过炼铁、炼钢过程的 教学，培养提高学生的分析能力。 科学思想：通过介绍我国古代冶炼钢铁的历史和现代钢铁工业发展情况，激发学生的爱国热情，增强民族自豪感，树立忧患意识；结合环境保护，培 养学生热爱科学、善待环境的优良品质；结合“保尔”的故事及“千 锤百炼”“百炼成钢”的道理，对学生进行思想品德教育。 教学重点：结合炼铁炼钢原理，渗透人文精神，加强思想教育。 教学难点：炼铁炼钢原理及主要反应。 教学方法：引导启发、自学归纳。 教辅材料：人民教育出版社高中《化学》教学参考书，电子幻灯、挂图、模型。 教学过程： 一、创设情境、激趣引题说明 请学生讲述保尔的故事——《钢铁是怎样炼成的》训练学生口语表达；渗透人那么在工业上钢铁是怎样炼成的？——引入课题文精神，激发学生学习兴趣。 炼铁和炼钢 二、指导自学、归纳新知 一、铁的合金 指导学生阅读教材P49—51并思考问题：指导学生掌握设疑、导思、 1、什么是钢？什么是铁？钢、铁之间有何区别与联系？解疑的自学方法，培养提高 2、铁合金是怎样分类的？分类的依据是什么？学生阅读自学能力。 3、炼钢生铁、铸造生铁、球墨生铁中碳的存在形式以及 它们的性能有何差别？ 4、为什么球墨生铁能代替部分钢材使用？ 5、白铁、马口铁、白口铁、灰口铁有何区别？联系旧知，利于巩固、掌握。 6、碳素钢中碳的含量与钢的性能有何关系？ 7、合金钢有哪些特殊的性能和用途？
炼钢的基本原理： 生铁，矿石或加工处理后的废钢氧气等为主要原料 炼钢的方法，一般可分为转炉炼钢、平炉炼钢和电炉炼钢三种方法。现分别介绍如下： 1. 转炉炼钢法这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。 转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化(FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。 当磷于硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果空气是从炉低吹入，那就是低吹转炉。 随着制氧技术的发展，现在已普遍使用氧气顶吹转炉（也有侧吹转炉）。这种转炉吹如的是高压工业纯氧，反应更为剧烈，能进一步提高生产效率和钢的质量。 2. 平炉炼钢法（平炉炼钢法也叫马丁法） 平炉炼钢使用的氧化剂通入的空气和炉料里的氧化物，（废铁，废钢，铁矿石）。反应所需的热量是由燃烧气体燃料（高炉煤气，发生炉煤气）或液体燃料（重油）所提供。 平炉的炉膛是一个耐火砖砌成的槽，上面有耐火砖制成的炉顶盖住。平炉的前墙上有装料口，装料机就从这里把炉料装进去。熔炼时关上耐火砖造成的门。炉膛的两端都筑有炉头，炉头各有两个孔道，供导入燃料与热空气，或从炉里导炉气之用。 平炉炼钢所用的原料有废钢、废铁、铁矿石和溶剂（石灰石和生石灰）。开始冶炼时，燃料遇到导入的热空气就在燃料面上燃烧，温度高达1800摄氏度。热量直接由火焰传给炉料，使炉料迅速熔化（铁的熔点是1535摄氏度，钢略低）。同时有一部分熔化的生铁生成氧化亚铁，生铁里的杂质硅、锰被氧化亚铁氧化，声成炉渣。由于炉里放有过量的石灰石，磷与硫等杂质就生成磷酸钙和硫化钙成为炉渣。其次碳也进行氧化，生成一氧化碳从熔化的金属里冒出，好象金属在沸腾一样。 反应快要进行完毕的时候，加入脱氧剂并定时把炉渣扒出。在冶炼将完成时要根据炉前分析（用快速分析法，几分钟可完成）来检验钢的成分是否合乎要求。炼锝的钢从出钢口流入钢水包里，再从钢水包注入模子里铸成制品或钢锭。
1.3 企业基本情况新绛县祥益工贸有限公司根据山西省发展和改革委员会（晋发改备案【2007】146号）批文，建设450m3 高炉，并配套建设90m3带式烧结机等。 新绛县祥益工贸有限公司位于运城市新绛县煤化工业园区，厂址距新绛县城10km, 距离同蒲铁路侯马 北货站10km距大运高速公路出口2.5km，距晋韩高速公路出口3km交通运输十分便利，地理位置 非常优越。 新绛县祥益工贸有限公司占地面积约28万m2 目前拥有职工600余人，其中中层管理人员20人，各类专业技术人员40余人（其中高级技术人员3人，中级技术人员20人），职工队伍稳定，职工素质普遍提高。公司紧紧依托当地丰富的矿产资源优势，艰苦创业，我稳步发展。 新绛县祥益工贸有限公司始终坚持质量第一、信誉为本的宗旨，依靠全体员工团结拼搏、积极开拓、艰苦创业、自强不息的努力，企业迅速发展壮大，为新绛县经济发展做出贡献。 1.4 高炉生产工艺简述高炉冶炼用的焦炭、含铁原料、溶剂在原料厂和烧结厂加工处理合格后，用皮带机运至料仓贮存使用。 各种炉料在仓下经二次筛分、计量后，按程序由仓下皮带机送到高炉料坑，由料车将炉料至炉顶加入炉内进行冶炼。 高炉冶炼的热源主要来源于焦炭和煤粉的燃烧。各种原料在炉内进行复杂的理化反应，炉内承受着高温高压作用。为此，高炉内要砌耐火材料，并在高温区和重要部位设冷却壁，确保高炉安全生产。 高炉冶炼用风由鼓风机站供给，冷风以热风炉加热后送入高炉。高炉冶炼主要产品是生铁，副产品为煤气、炉渣、炉尘等。 高炉的铁水用铁水罐拉至铸铁机进行铸铁，或用汽车将铁水罐直接送至铸铁机进行铸铁，或用汽车将铁水罐直接送至炼钢厂进行炼钢。 高炉煤气经除尘、净化后一部分供热风炉烧炉，余下部分供烧结机、喷煤和6000kw 发电机组。 高炉炉渣在炉前进行水冲渣，水渣送至建材厂制砖，或送至水泥厂作为制作水泥的原料。 高炉产生的各种原料、重力除尘拉到烧结厂进行配料烧结，煤气除尘的布袋拉到建材厂进行综合利用。 高炉生产工艺流程见图二。 1.6 烧结生产工艺简述 90m 3烧结机主要包括烧结机及相应配套的原料系统、配料系统、混料系统、破碎、筛分系统、鼓风冷却系统、成品贮存系统以及供风、供水、供电等辅助设施。 该工程主要由生产设施、辅助设施和生活设施三大部分组成，其中生活设施由建设单位同意考虑，故本设计只考虑生产设施和辅助设施。 生产设施包括原料及配料系统，主烧结室、带冷几室、风机房、烟卤，一混合室、二混合室、成品中间仓 等。 辅助设施包括原料及配料系统除尘及配套风机，机头除尘室及配套风机、烟卤，机尾布袋出尘室及配套风 机、变配电室、水泵房等。 生产设施的总图布置为带冷机室在、主烧结室东西方向布置，除尘室的南侧。原料上料及配料系统布置在 主烧机室的东侧，一混合室、二混合室布置在主烧机室的南侧。成品中间仓布置在带冷机室的南侧，距高炉 储矿槽100余米，由成品皮带将成品烧结矿送至高炉储矿槽上。 烧结生产工艺流程见图三。 1.8 高炉喷煤生产工艺简述高炉喷煤配套工程，是节约焦炭、降低高炉炼铁生产成本的重要措施。自从六十年代我国鞍钢、首钢高炉喷煤会的成功以来很快在国内普遍推广应用，并且高炉喷煤在工艺及其相关技术得到了迅速发展。尤其是近几年发展的富氧大喷煤技术（宝钢喷煤煤比打达到》200kg/Tfe水平）给高炉生产注入 县的生机。国内炼铁生产规模不断扩大与高炉生产效率的提高，对焦炭需求量业日趋增加，由于国内
炼铁和炼钢产能分析 2014-12-10中国冶金报思安新能源 2013年4月28日、2014年1月2日和2014年11月15日，工业和信息化部（以下简称工信部）分三批公布了符合《钢铁行业规范条件（2012年修订）》的共305家钢铁企业名单。按照工信部下发的《关于做好部分产能严重过剩行业产能置换工作的通知》规定的产能换算办法，结合各企业工艺组织、产品结构等实际情况统计，前三批公告企业总计炼铁产能为93442万吨，炼钢产能为114822万吨。我国钢铁行业产能过剩问题依然十分突出，国家应继续加大力度化解过剩产能，进一步优化产能结构，使我国钢铁产能回归到合理水平。 炼铁和炼钢产能情况分析 公告的企业共有炼铁高炉951座、非高炉炼铁装备2座。其中， a)4000m3以上高炉15座，产能5176万吨，占所有公告炼铁产能的5.5%； b)3000m3~4000m3高炉19座，产能5110万吨，占所有公告炼铁产能的 5.5%； c)2000m3~3000m3高炉77座，产能16152万吨，占所有公告炼铁产能的 17.3%； d)1000m3~2000m3高炉308座，产能34355万吨，占所有公告炼铁产能 的36.8%； e)1000m3高炉以下532座，产能32349万吨，占所有公告炼铁产能的 34.6%； f)非高炉炼铁装备2座，产能300万吨，占所有公告炼铁产能的0.3%。 从炼铁装备座数来看， a)1000m3以下高炉座数最多，占比55.8%； b)1000m3~2000m3高炉次之，占比32.3%。 从炼铁产能情况来看， a)1000m3~2000m3高炉产能34355万吨，占比36.8%； b)1000m3以下高炉32349万吨，占比34.6%。 公告企业共有转炉918座，产能102572万吨。其中， a)50t以下转炉149座，产能占比9%； b)50t~100t转炉414座，产能占比38%； c)100t~200t转炉311座，产能占比43%； d)200t以上转炉44座，产能占比10%。 公告企业共有电炉198座，产能12250万吨。其中， a)50t以下电炉53座，产能占比12%； b)50t~100t电炉127座，产能占比72%；
炼铁炼钢简答题 炼铁简答题 第一章 1.炼铁生产的原料及产品有哪些？炼铁用焦炭的作用？ 答：原料：富铁矿、人造富矿 主产品：炼钢生铁、铸造生铁 副产品：煤气、炉渣、炉尘 焦炭作用：作为燃料提供热能、作为还原剂提供化学能 2.高炉冶炼过程自动进行的条件？ 答：1. 炉料的自动下降2. 煤气的自动上升 3.除高炉主体，高炉生产还包括哪几大系统？ 答：上料系统、装料系统、热风系统、除尘系统、渣铁处理系统、喷吹系统4.高炉有几个部分组成？ 答：炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸、风口、渣口、铁口 5.炉行曲线的设计原则？ 答：保证炉料顺行，充分利用还原过程中的热能化学能，满足高冶炼强度的要求。 6.降低焦比的措施？ 答：精料、综合鼓风、高压操作、炉顶结构合理化 7.精料的基本内容？ 答：高：矿石品位高。稳：化学成分稳定。小：炉料粒度小。净：矿料粉末筛选干净 8.高炉生产的经济技术指标是什么？ 答：1. 定性：高产优质低耗2. 定量：高炉容积利用系数，焦比，煤比，冶炼强度，休风率 第二章 1.大型集中原料厂的优点 答：原料质量高，自动化水平高，总占地面积小各项经济指标高 2.堆取料机的传动机构包括哪些？采用哪种固定方式？优缺点？ 答：大车走行机构，回转机构，变幅机构，取料机构，皮带机构。 固定方式：固定连接环组优点：减小应力集中，增大承载能力，装拆方便。缺点：结构比较复杂 3.振动筛的分类？ 答: 按调谐值（频率比）：共振筛，惯性筛。运动循环轨迹：直线振动筛、圆振动筛、椭圆振动筛，概率筛、双幅异频振动筛 4.如何解决起制动时过共振筛区筛副过大的问题以及原理？ 答：解决：设置阻尼器。原理：当正常工作时，阻尼器不起作用。当过共振区时，振幅猛增，与侧板产生相对运动消耗能量，起阻尼作用。
1—1高炉炼铁工艺由哪几部分组成？ 答案（1）：在高炉炼铁生产在中，高炉是工艺流程的主体，从其上部装入的铁矿石燃料和溶剂向下运动，下部鼓入空气燃烧燃料，产生大量的还原性气体向上运动。炉料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫等一系列物理化学过程，最后生成液态炉渣和生铁。组成除高炉本体外，还有上料系统、装料系统、送风系统、冷却系统、液压系统、回收煤气与除尘系统、喷吹系统、动力系统 1—2 高炉炼铁有哪些技术经济指标？ 答案：综合入炉品位(%) 炼铁金属收得率(%) 生铁合格率(%) 铁水含硅(%) 铁水含硫(%) 风温(℃) 顶压(KPa) 熟料比(%) 球矿比(%) 高炉利用系数(t/m3.d) 综合焦比(Kg/t) 入炉焦比(Kg/t) 焦丁比(Kg/t) 喷煤比(Kg/t) 1—3 高炉生产有哪些特点？ 答案：一是长期连续生产。高炉从开炉到大修停炉一直不停地连续运转，仅在设备检修或发生事故时才暂停生产（休风）。高炉运行时，炉料不断地装入高炉，下部不断地鼓风，煤气不断地从炉顶排出并回收利用，生铁、炉渣不断地聚集在炉缸定时排出。 二是规模越来越大型化。现在已有5000m3以上容积的高炉，日产生铁万吨以上，日消耗矿石近2万t，焦炭等燃料5kt。 三是机械化、自动化程度越来越高。为了准确连续地完成每日成千上万吨原料及产品的装入和排放。为了改善劳动条件、保证安全、提高劳动生产率，要求有较高的机械化和自动化水平。
四是生产的联合性。从高炉炼铁本身来说，从上料到排放渣铁，从送风到煤气回收，各系统必须有机地协调联合工作。从钢铁联合企业中炼铁的地位来说，炼铁也是非常重要的一环，高炉体风或减产会给整个联合企业的生产带来严重影响。因此，高炉工作者要努力防止各种事故，保证联合生产的顺利进行。 1—5 高炉生产有哪些产品和副产品，各有何用途？ 答案：高炉冶炼主要产品是生铁，炉渣和高炉煤气是副产品。 （1)生铁。按其成分和用途可分为三类：炼钢铁，铸造铁，铁合金。 (2)炉渣。炉渣是高炉生产的副产品，在工业上用途很广泛。按其处理方法分为： 1)水渣：水渣是良好的水泥原料和建筑材料。 2)渣棉：作绝热材料，用于建筑业和生产中。 3)干渣块：代替天然矿石做建筑材料或铺路用。 (3)高炉煤气。高炉煤气可作燃料用。除高炉热风炉消耗一部分外，其余可供动力、烧结、炼钢、炼焦、轧钢均热炉等使用。 2—1高炉常用的铁矿石有哪几种，各有什么特点？ 高炉炼铁使用的铁矿石分为赤铁矿（红矿）Fe2O3、磁铁矿（黑矿）Fe3O4、褐铁矿Fe2O3?nH2O和菱铁矿FeCO3。 赤铁矿又称红铁矿，其颜色为赤褐色到暗红色，硫、磷含量低，其在常温下无磁性，但在一定温度下，当α—Fe2O3转变为γ—Fe2O3时便具有磁性。 磁铁矿，主要含铁矿物为Fe3O4，颜色为灰色或黑色，具有磁性。P、S含量低，致密，坚硬，孔隙度小，还原比较困难。 褐铁矿是含有结晶水的氧化铁矿石，颜色一般呈浅褐色到深褐色或黑色，组织疏松，还原性较好，其中硫、磷、砷等有害杂质一般较多。 菱铁矿为碳酸盐铁矿石，颜色呈灰色、浅黄色中褐色。受热分解放出CO2后，不仅提高了含铁量，而且变成多孔状结构，还原性很好。 2—2评价铁矿石质量的标准是什么？ 答案：最重要的指标是含铁量要高。含铁在55%以上称为富矿。 2、脉石中SiO2、CaO、Al2O3等含量越少越好。一般情况下SiO2、Al2O3含量高的铁矿石价值低，而CaO、MgO含量高的铁矿石价值高。 3、含P、S、Pb、Zn、K、Na等有害杂质越少越好。 4、铁矿石越容易还原越好。一般情况下，铁矿石的还原性磁铁矿差，赤铁矿居中，褐铁矿和菱铁矿最好。 5、铁矿石一般都有较高的软化温度，常常大于1100℃，铁矿石软熔特性以软熔温度区间窄的矿石为好。 6、铁矿石粒度约均匀越好。小于5mm的粒度的矿石比例要低于5%，粒度为5-10mm的比例要低于30%。一般要求，磁铁矿粒度要低于40mm，赤铁矿和褐铁矿低于50mm，中小高炉要求粒度在20-35mm。 7、铁矿石成分要温度，要求含铁波动在±0.5%以内、碱度波动在±0.8以内。 8、铁矿石抗爆裂性要好，还原度要高、含结晶水要少。 我国铁矿石矿山多是贫矿，资源储量占到总量的80%。因此每年会从国外进入大量的高品位的矿石，主要是从澳大利亚和巴西。 2—3焦炭在高炉生产中起什么作用，高炉冶炼过程对焦炭质量提出哪些要求？ 答：（1）、燃料，提供高炉冶炼所需要的大部分热量。（2）、还原剂，焦炭燃烧产生的CO是铁及其他氧化物进行还原的还原剂。（3）、高炉料主骨架。（4）、生铁渗碳的碳源，生铁形成过程中渗碳的碳源。焦炭质量要求：（1）、固定碳含量要高，灰分要低。（2）、含S、P有害杂质要少。（3）、成分稳定，挥发分含量适中，含水率低且稳定。（4）、强度高。（5）、焦炭均匀，使高炉透气性良好，但粒度稳定与否取决于焦炭强度。（6）、焦炭的高温性能。焦炭的反应性要低，抗碱性要强。 2—4不同条件下的烧结固相反应有何不同，液相在烧结过程中起什么作用？ 答案：不同条件下的烧结，固相反应产物不同，开始反应温度也不同。液相作用：烧结矿的固结主要依靠液相完成。起黏结作用 2—6烧结与球团有哪些区别？ 答：(1)、用料粒度差别，粒度越细，不利于烧结，而成球性越好，球团强度越高；（2）、成品矿的形状不同。烧结矿是形状不规则的多孔质块矿，而球团矿是形状规则的10～25mm的球球团矿较烧结矿粒度均匀，微气孔多，
When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 炼铁、炼钢、轧钢生产危险因素 浅析(通用版)
炼铁、炼钢、轧钢生产危险因素浅析(通用版)导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 炼铁、炼钢、轧钢生产过程存在很多危险源，下面，我们主要谈谈三个生产过程中存在危险因素。 一、炼铁生产工艺设备复杂、作业种类多、作业环境差，劳动强度大。炼铁生产过程中存在的主要危险源有：烟尘、噪声、高温辐射、铁水和熔渣喷溅与爆炸、高炉煤气中毒、高炉煤气燃烧爆炸、煤粉爆炸、机具及车辆伤害、高处作业危险等。根据历年事故数据统计，炼铁生产中的主要事故类别按事故发生的次数排序分别为：灼烫、机具伤害、车辆伤害、物体打击、煤气中毒和各类爆炸等事故。此外，触电、高处坠落事故以及尘肺病、矽肺病和慢性一氧化碳中毒等职业病也经常发生。导致事故发生的主要原因为：人为因素、管理原因和物质原因三个方面。人为原因中主要是违章作业，其次是误操作和身体疲劳。管理原因中最主要的是不懂或不熟悉操作技术，劳动组织不合理;其次是现场缺乏检查指导，安全规程不健全，以及技术和设计上的缺陷。物质原因中主要是设施(备)工具缺陷，个体防护用品缺乏或有
《铁》学案之二炼铁和炼钢 一、炼铁和炼钢： 1、生铁和钢： （2）分类： 炼钢生铁（白口铁）一般以Fe3C存在 生铁铸造生铁（灰口铁）有片状石墨存在其中 球墨铸铁有球状石墨存在其中，某些性能近于钢 合金生铁（如硅铁、锰铁等） 含C<0.3% 叫 碳素钢（普能钢）含C0.3~0.6% 叫 钢含C>0.6% 叫 合金钢（特种钢） 2、炼钢与炼铁：
例1 冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气（或氢气，或一氧化碳）法；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有（Ⅰ）火烧孔雀石炼铜；（Ⅱ）湿法炼铜；（Ⅲ）铝热法炼铬；（Ⅳ）从光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确．．． 的是（ ） A ．（Ⅰ）用① B ．Ⅱ用② C ．Ⅲ用③ D ．Ⅳ用④ 解析：金属冶炼的方法与金属在自然界中存在的状态、金属活动性有关。一般电解法适合冶炼金属性强的金属（金属活动顺序表Al 以前）；而水煤气（H 2、CO ）法、焦炭法、活泼金属置换法等用还原剂还原金属法，适合于金属活动性介于Zn~Cu 之间的大多数金属的冶炼。 对于（Ⅰ）O H CO CuO 2CO )OH (Cu 22322+↑+? ↑+?+22CO Cu 2C O Cu 符合① 对于（Ⅱ） Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu 符合③ 对于（Ⅲ） Cr 2O Al O Cr Al 23232++高温 符合③ 对于（Ⅳ）先从光卤石提取MgCl 2,再电解MgCl 2 ↑+22 Cl Mg MgCl 电解熔融 符合④ 故本题答案为B [练习题] 1．烧过菜的铁锅未及时洗涤（残液中含NaCl 等），第二天便出现红棕色锈斑[Fe(OH)3失水的产物]。下列反应表示整个过程可能发生的变化，其中不符合．．． 事实的是（ ） A ．2H 2O ＋O 2＋4e ＝4OH － B ．Fe ＝Fe 3+ +3e C ．Fe 2++2OH －=Fe(OH)2 D ．4Fe(OH)2+O 2+2H 2O=4Fe(OH)3 2.用生铁冶炼成碳素钢的目的是（ ） A. 将生铁提纯，除去各种杂质 B.用还原剂把铁的氧化物还原成铁 C. 加入各种合金元素得特殊钢材或品质优良的优质钢 D.适当降低生铁里的含碳量，去掉绝大部分硫、磷等有害杂质 3. 炼钢开始和熔炼完毕都发生的反应是（ ） A. 2Fe + O 2 = 2FeO B. FeO + Mn = Fe + MnO
第一章炼铁和炼钢 钢铁是现代工农业生产中使用最广的金属材料。对机械制造工作者来说，了解钢铁材料的生产过程具有非常重要的意义。 1.1金属材料的分类 金属是指具有良好的导电性和导热性、有一定的强度和塑性、并具有光泽的物质，如铁、铝和铜等。金属材料是由金属元素或以金属元素为主要材料、并具有金属特性的工程材料。它包括纯金属和合金。 金属材料，尤其是钢铁材料在国民经济及其它方面都有重要作用，这是由于它具有比其它材料优越的性能，如物理性能、化学性能和工艺性能。它能够适应生产和科学技术发展的需要。 金属（或金属材料）通常分为黑色金属和有色金属两大类： 1.黑色金属以铁或其它为主而形成的物质，称为黑色金属，如钢 和生铁。 2.有色金属除黑色金属以外的其它金属，称为有色金属，如铜、 铝和镁等。 在机械制造工业中，常用的金属材料如下表所列。
碳素结构钢 碳素钢碳素工具钢 铸造碳钢 合金结构钢 合金工具钢 黑色金属合金钢 特殊性能钢 铸造合金钢 灰铸铁 可锻铸铁 铸铁球墨铸铁 蠕墨铸铁 金属 纯铜 黄铜 铜及其合金 白铜 青铜 纯铝 铝及其合金变形铝合金有色金属 铸造铝合金 锡基轴承合金 轴承合金铅基轴承合金铝基轴承合金 钛及其合金
1.2钢铁的冶炼 钢和铁都是主要由铁和碳两种元素组成的合金,其区别只在于含碳量的多少,理论上将含碳量在2.11%以下的合金称为钢，以上的称为铁。 生铁由铁矿石经高炉冶炼而得,它是炼钢和铸造的原材料。 现代的炼钢方法是以生铁为主要原料,装入高温的炼炉中,通过氧化作用降低生铁中的含碳量而炼成钢水,铸成钢锭后,再经轧制成钢材供应。少数钢锭经锻造成锻件后供应。 图1—1为钢铁材料生产过程示意图。 一、炼铁 铁的化学性质活泼，自然界中的铁，都是以含铁化合物形式存在， 如，F e2O3、F e3O4、F e co3等。炼铁用的多数是铁的氧化物。含铁比较多并且具有冶炼价值的矿物称为铁矿石。炼铁就是从铁矿石中提取 铁及其有用元素形成生铁的过程。 现代钢铁工业生产生铁的主要方法是高炉炼铁。 1.高炉炼铁的炉料高炉炼铁的炉料主要是铁矿石、燃料和熔剂。 （1）铁矿石铁矿石的作用是提供生铁的主要成分——铁元素。 常用的铁矿石有磁铁矿（F e3O4）、赤铁矿（F e2O3）、褐铁矿 （2F e2O3.3H2O）和菱铁矿（F e co3）等。铁矿石中除含
The Short-Term Results Report By Individuals Or Institutions At Regular Or Irregular Times, Including Analysis, Synthesis, Innovation, Etc., Will Eventually Achieve Good Planning For The Future. 编订：XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 炼铁炼钢厂实习报告简易 版
炼铁炼钢厂实习报告简易版 温馨提示：本报告文件应用在个人或机构组织在定时或不定时情况下进行的近期成果汇报，表达方式以叙述、说明为主，内容包含分析，综合，新意，重点等，最终实现对未来的良好规划。文档下载完成后可以直接编辑，请根据自己的需求进行套用。 18日上午11点左右，我们顺利到达了包头 西客站，并在校友的指导下找到了他预先为我 们找好的旅店——包钢职工第三招待所。 19日 我们正式开始了包钢之行的观察实践和采访。 首先，我们访问了包钢炼钢厂。19日上午 8时许，由包钢炼铁厂派来的一辆面包车将我们 接到了包钢炼钢厂。据以前的联系，我们首先 找到了炼钢厂的厂长，也是我们北京科技大学 的校友——郝志忠厂长，可时遇不巧，此时正 值包钢集团公司进行全体的保持党员先进性教 育，所以，各个领导都很忙，因此，我们的活 动安排也就由郝厂长交给了厂主任来安排。
在齐主任的安排下，我们首先参观了包钢第三炼钢厂的高炉运行。在参观和对包钢炼钢厂的工人的采访中我们了解到，包钢炼钢厂有四座7426立方米的高炉，其中，四号高炉是90年代新建成的现代化大型高炉，无论其安全性还是产钢量都是很先进的，其直径大约为 10.xxxx左右，每天出炉钢铁1xxxx左右，虽然不是世界最先进的，但各方面性能对包钢这样一个中型企业来说已经是富足有余了。 离开炼铁厂嘈杂闷热的高炉，我们走向了高炉南面的主控室。一进主控室立刻有一种逃离火海的凉快惬意的感觉，而且带队的工人师傅也很快给我们几个人每人拿了一瓶矿泉水，坐在计算机旁边喝着清凉的水看着显示器才意识到一墙之隔的外面的工人师傅是多么辛苦。
第一部分我国高炉炼铁和炼钢工艺现状及其 发展 1 我国炼铁生产技术十个发展趋势 一是高炉大型化会得到进一步发展。 二是高炉装备水平在提高，自动化程度将取得新进展。目前，新建高炉均采用了无料钟炉顶设备、高炉专家操作系统、先进的泥炮等。 三是高炉精料水平将得到进一步发展，炉料结构更趋合理。在这方面，随着小球烧结、低温烧结、低硅烧结等技术的普及和提高，烧结矿的质量会进一步提高。同时，提高球团矿配比是个发展方向，使用优质的进口矿可提高人炉品位，并改善炉料的冶金性能。 四是焦炭质量对高炉炼铁有很大影响，应在高炉冶炼中争取多使用高质量的焦炭。 五是高炉喷煤水平将继续提高。高炉喷煤是炼铁系统结构优化的中心环节，是世界炼铁技术的主流，是高炉炼铁节焦、降成本的重要措施，也是改善钢铁工业能源结构、缓解我国主焦煤资源短缺矛盾的重要手段。 六是进一步提高风温。高风温是廉价的能源。采用对空气、煤气双预热技术，即便使用低热值的高炉煤气也可获得大于1200℃以上的风温。高风温具有显著的经济效益。 七是炼铁系统的环境保护工作将进一步加强。国家已制订出有关水、尘、渣的环保治理标准，有关炼铁企业应积极执行。对于新建的高炉、焦炉和烧结等设施要做到环保“三同时”。
八是高炉长寿技术会取得新进展。目前，我国新建大高炉均按寿命10至15年设计，中小高炉寿命也按6至8年以上考虑。 九是炼铁能耗会进一步降低。通过采用提高喷煤比和风温，上干熄焦，炉顶煤气压差发电和铁、焦，烧工序一系列节能新技术等，炼铁工序能耗还会下降。 十是高炉炼铁流程将在一段时间仍占主导地位。 炼铁界有关人士还建议应在今后的发展中重点关注和努力解决好如下两个问题： 一是应关注国铁矿石生产萎缩对炼铁生产发展的影响。目前，我国钢铁工业规模快速扩和国铁矿石生产萎缩的矛盾十分突出。国铁矿越来越少，进口矿石连年大幅度增加，预示着我国钢铁工业发展开始步入以进口铁矿石为主的时期。这方面带来了我国钢铁工业经济安全的隐患，一方面也要求我们对包括进口矿在的入炉原料进行深入的研究，以便更好地优化炼铁生产，提高效率和效益。 二是应进一步加速非高炉炼铁的研究。熔融还原炼铁技术是当代科学技术的前沿课题。该课题是20世纪70年代末提出的，80年代经各国科研人员的研究开发，出现了各种工艺流程，但迄今只有一种形成了生产能力。我国也投入人力进行这种技术的研究，但至今还没有形成中国式的熔融还原的成熟工艺。不久前，有关单位提出煤氧熔融还原炼铁法并开展了半工业试验，取得了良好的效果。 2 我国炉外精炼现况与发展 一、我国钢包精炼炉应用情况 我国于1975后从瑞典引进两台ASEA-SKF型钢包精炼炉，1979开始设计我国第一台40tLF/V型钢包精炼炉，接着各钢厂纷纷采用该
高中化学复习知识点：铁矿石与高炉炼铁 一、单选题 1．下列说法不正确的是 A．湿法冶金是金属冶炼的常用方法之一，如电解ZnSO4溶液制备Zn B．黄绿色气体ClO2是一种高效安全的灭菌消毒剂 C．工业上常用Na2O2和CO2反应制备Na2CO3 D．工业炼铁时，铁矿石和焦炭应从炼铁高炉的上口加入 2．以下不符合工业生产事实的是 A．金属铝：冶铁时作还原剂B．生石灰：炼钢时作造渣材料 C．氨水：制硫酸时吸收尾气中SO2D．铂铑合金：制硝酸时作催化剂 3．下列现象可以用勒夏特列原理解释的是 A．高炉炼铁时焦炭和铁矿石要预先粉碎 B．工业上在制盐酸的合成塔内往往输入过量氢气 C．人们食用了酸性食品或碱性食品后，血液pH值仍稳定在7.4 ± 0.05 D．在饱和硫酸铜溶液中放入胆矾晶体，几天后晶体外形发生改变，但质量未变 4．转炉炼钢过程中既被氧化又被还原的元素是 A．铁B．氮C．氧D．碳 5．冶铁的原料有铁矿石、焦炭、空气和石灰石。测得某冶铁高炉煤气的体积分数为CO-0.28;CO2-0.10; N2-0.58，棕色烟尘-0.04(不含氮元素)。若每生产1000kg生铁排放煤气2400 m3，则至少需要补充空气(空气体积分数:N2-0.8 、O2-0.2;气体都在同温同压下测定) A．1392 m3B．1740 m3C．1920 m3D．2304 m3 6．炼钢时常用的氧化剂是空气(或纯氧)．炼钢过程中既被氧化又被还原的元素是() A．铁B．硫C．氧D．碳 7．下列有关炼铁和炼钢的说法中，错误的是 A．炼铁是铁矿石被还原的过程 B．炼钢是生铁被氧化的过程 C．炼铁高炉中加入石灰石的目的是除去脉石 D．炼钢转炉中加入的生石灰是造渣剂. 二、多选题