炼钢设计原理
第一章
1、物料平衡和热平衡的意义？~~~~在进行炼钢设计和组织炼钢生产过程中，经常会提出一些“量”的问题需要回答
3、什么是吹损，吹损由哪几部分组成？
4、什么是金属消耗系统？什么是钢水回收率？
8、什么是氧气纯度？第二章
1、什么是转炉炉型？转炉炉型是根据转炉的什么部位划分的？转炉有几种炉型？各有什么特点？~~~~转炉炉型是指转炉炉膛的几何形状，亦指由耐火材料砌成的炉衬内形。
2、炉型设计的重要性？
3、转炉公程容量有几种表示方法？通常采用哪几种表示方法？为什么？
4、什么是转炉的炉容比？炉容比用什么表示？确定炉容比时应考虑哪些形象影响因素？炉容比过
大过小有什么弊端？
5、什么是转炉的高容比？高容比有哪些表示方法？高容比过大过小有什么弊端？
6、转炉炉口直径过大过小有什么弊端？炉口直径通常用什么表示？转炉炉口300~~400mm 直线段的作用？
8、转炉炉帽倾角过大过小有什么弊端？
9、合理的炉型满足哪些要求？
11、转炉出钢口有什么作用？
13、出钢口直径过大过小有什么弊端？
15、什么是均衡砌炉？18、什么是拐角壳，拐弧炉壳？各有什么特点？
第三章1、顶吹转炉炼钢对喷头性能的要求？
2、为什要采用超音速射流？超音速射流获得的基本条件?
3、什么是马赫数？什么叫喷孔出口马赫数？
5、喷口马赫数（M 出）一般选择多少为合适?过大过小有什么弊端？
6、喷孔喉口直径是由哪些参数确定的？8、什么是喷孔夹角？喷孔夹角过大过小有什么弊端？
9、什么是喷孔间距？为什么设计喷头原则上尽量增大喷孔间距而不是增大喷孔夹角？11、喷孔扩张段长度过长过短有什么弊端？
12、喷头用什么材料制作？为什么？
14、枪身有几层套管组成？各层的作用？哪层最厚？哪层最薄？为什么？
15、氧枪枪身套管的管径是根据什么确定的？
第四章
2、顶吹转炉烟气有哪些特征？烟尘有哪些特征？
4、什么是炉气量？影响炉气量的因素有哪些？
5、最大产气量产生在什么时候最大炉气量的计算方法？
6、什么是烟气？
~~~~是指炉气进入除尘系统时进入该系统的空气作用后的产物。
7、什么是空气过剩系数（燃烧系数）？怎样控制 a 值？未燃法 a 值控制在多少？~~~~空气过剩系数a=实际吸入的空气量/炉气完全燃烧所需的理论空气量由此可知：a=1 炉气完全燃烧；a<1 炉气不完全燃烧；a>1 炉气完全燃烧后还有过剩空气；所谓的“未然法”除尘和“燃烧法”除尘就是根据a<1和a>1来区分的。当a<1 时，随着a的增大，烟气的量和温度增加，烟气中co含量减少，co2 含量增加；当a=1 时，烟气主要成分为co2烟气的温度达到最高值，约为
2500~2600度：当a>1 时，随着a 的增大烟气量增大，烟气温度降低。
8、什么是燃烧法，未燃法，干法，湿法，半干半湿法？
~~~燃烧法——将含有大量CO 的炉气在进入炉口进入除尘系统时与大量空气混合使之完全燃烧。
未燃法——炉气出炉口后，通过降下活动烟罩缩小烟罩与炉口之间的缝隙，并采取其他措施控制系统吸入少量空气( a=0.08~0.1)；使炉气中的CO 只有少量燃烧成CO2 ，而绝大部分不燃烧，烟气成分主要是CO ，然后静冷却和除尘后将煤气回收利用。干法——净化过程中烟气完全不与水相遇。湿法——烟气进入第一级净化设备立即与水相遇。半干半湿法——烟气进入次级净化设备才与水相遇。
10、简述湿法烟气净化原理？
11、一文为什么采用溢流水封结构？二文为什么采用封喉口可调结构？主要有几种调给方式？
13、未燃法中为什么一文封喉最易发生爆炸？
14、采用汽化烟道，烟气到达一文入口前能降多少温度？
16、为什么一文称降文氏管，二文称为除尘文氏管？
17、比较未燃法与燃烧法的优缺点？22、控制从炉口吸入空气的方法有哪几种？我国常用哪种？
23、什么叫烟气的全湿量和全湿限度？全湿限度怎样表示？单位是什么？26、“工业三废排放标准”规定氧气转炉烟尘排放标准时多少？第七章
1、从高炉到转炉铁水供应方式各有什么优缺点？
4、混铁炉的作用
5、混铁车的作用
12、什么是集中称量分数分散称量各有什么优缺点？
第八章
4、转炉在车间中如何定位？
10、车间的标准型布置和添加和加料出钢同侧型布置各有什么优缺点？
11、转炉跨有几层主要的标高平台？
14、炉子跨轨面标高的确定原则？
炼钢厂设计原理复习提纲
1. 工艺设计的主要任务是确定主体工艺流程选定工艺设备和解决工艺布置问题 2. 关于转炉炉型设计炉容比 炉型：筒球型 锥球型 截锥型 炉容比系指转炉有效容积Vt 与公称容量G 之比值 Vt/G(m 3/t) 主要与供氧强度有关，与炉容量关系不大，一般在0.9~1.05之间。另外，炉容比也与原材料有关，当使用的铁水Si 含量或P 含量较高时，形成的炉渣量较多，易于喷溅，为此炉容比也需要相应增大。 3. 顶底复吹和顶吹转炉炉型设计的特点 ● 吹炼的平稳和喷溅程度优于顶吹转炉，而不及底吹转炉，故炉子的高宽比略小于顶吹转 炉，却大于底吹转炉，即略呈矮胖型。 ● 炉底一般为平底，以便设置喷口，所以熔池常为截锥型。 ● 熔池深度主要取决于底部喷口直径和供气压力，同时兼顾顶吹氧流的穿透深度，力求保 持吹炼平稳。 筒球型，熔池由球缺体和圆柱体两部分组成。形状简单，砌砖方便，炉壳容易制造。 锥球型，熔池由球缺体和倒截锥体两部分组成。锥球型熔池较深，有利于保护炉底。 截锥型，熔池为一个倒截锥体。炉型构造较为简单，平的熔池底较球形底容易砌砖。 4. 底吹功能、底吹构件类型 功能：强化冶炼：特点是顶枪吹氧，底部也吹氧。 增加废钢：顶枪上设有上下孔，上孔专为CO 完全燃烧成CO 2提供氧气，下孔专为氧化 金属中的杂质供氧。 加强搅拌型：顶枪吹氧，底部吹惰性气体和中性气体N 2等。 透气砖 喷嘴：单管式、套管式和实心环缝三种 5. 转炉炉衬组成，炉衬材料 炉衬由永久层、填充层、工作层组成。 选择炉衬材料应遵循的原则:耐火度高；高温下机械强度高，耐急冷急热性能好；化学 性能稳定；资源广泛，价格便宜。 材料：镁碳砖 6. 氧枪设计主要参数确定 (1)供氧流量计算。通过物料平衡计算能精确求得吨钢耗氧量 (2)理论氧压。理论设计氧压(绝对压力）是喷头进口处的氧压，是设计喷头喉口和出口 直径的重要参数。 (3)喷头出口马赫数。马赫数的大小决定喷头氧气出口速度，即决定氧射流对熔池的 冲 击能力。 (4)喷孔夹角和喷孔间距。 7. 电弧炉炉型设计特点、变压器容量、功率水平 1) 能满足冶炼工艺的要求 2）有利于提高炉衬的寿命 3）有利于热能的充分利用 变压器容量的计算：由熔化时间计算 P=qG/(t m cos ?ηN ） 2）根据熔池表面积的功率密度计算。 组合式透气砖 高压成型透气砖 定向透气砖
炼钢设计原理
第一章 1、物料平衡和热平衡的意义？~~~~在进行炼钢设计和组织炼钢生产过程中，经常会提出一些“量”的问题需要回答 3、什么是吹损，吹损由哪几部分组成？ 4、什么是金属消耗系统？什么是钢水回收率？ 8、什么是氧气纯度？第二章 1、什么是转炉炉型？转炉炉型是根据转炉的什么部位划分的？转炉有几种炉型？各有什么特点？~~~~转炉炉型是指转炉炉膛的几何形状，亦指由耐火材料砌成的炉衬内形。 2、炉型设计的重要性？ 3、转炉公程容量有几种表示方法？通常采用哪几种表示方法？为什么？ 4、什么是转炉的炉容比？炉容比用什么表示？确定炉容比时应考虑哪些形象影响因素？炉容比过 大过小有什么弊端？ 5、什么是转炉的高容比？高容比有哪些表示方法？高容比过大过小有什么弊端？ 6、转炉炉口直径过大过小有什么弊端？炉口直径通常用什么表示？转炉炉口300~~400mm 直线段的作用？ 8、转炉炉帽倾角过大过小有什么弊端？ 9、合理的炉型满足哪些要求？ 11、转炉出钢口有什么作用？ 13、出钢口直径过大过小有什么弊端？ 15、什么是均衡砌炉？18、什么是拐角壳，拐弧炉壳？各有什么特点？ 第三章1、顶吹转炉炼钢对喷头性能的要求？ 2、为什要采用超音速射流？超音速射流获得的基本条件? 3、什么是马赫数？什么叫喷孔出口马赫数？ 5、喷口马赫数（M 出）一般选择多少为合适?过大过小有什么弊端？ 6、喷孔喉口直径是由哪些参数确定的？8、什么是喷孔夹角？喷孔夹角过大过小有什么弊端？ 9、什么是喷孔间距？为什么设计喷头原则上尽量增大喷孔间距而不是增大喷孔夹角？11、喷孔扩张段长度过长过短有什么弊端？ 12、喷头用什么材料制作？为什么？ 14、枪身有几层套管组成？各层的作用？哪层最厚？哪层最薄？为什么？ 15、氧枪枪身套管的管径是根据什么确定的？ 第四章 2、顶吹转炉烟气有哪些特征？烟尘有哪些特征？ 4、什么是炉气量？影响炉气量的因素有哪些？ 5、最大产气量产生在什么时候最大炉气量的计算方法？ 6、什么是烟气？ ~~~~是指炉气进入除尘系统时进入该系统的空气作用后的产物。 7、什么是空气过剩系数（燃烧系数）？怎样控制 a 值？未燃法 a 值控制在多少？~~~~空气过剩系数a=实际吸入的空气量/炉气完全燃烧所需的理论空气量由此可知：a=1 炉气完全燃烧；a<1 炉气不完全燃烧；a>1 炉气完全燃烧后还有过剩空气；所谓的“未然法”除尘和“燃烧法”除尘就是根据a<1和a>1来区分的。当a<1 时，随着a的增大，烟气的量和温度增加，烟气中co含量减少，co2 含量增加；当a=1 时，烟气主要成分为co2烟气的温度达到最高值，约为 2500~2600度：当a>1 时，随着a 的增大烟气量增大，烟气温度降低。 8、什么是燃烧法，未燃法，干法，湿法，半干半湿法？ ~~~燃烧法——将含有大量CO 的炉气在进入炉口进入除尘系统时与大量空气混合使之完全燃烧。
炼钢的基本原理
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。
炼钢设计原理 知识点总结
炼钢设计原理知识点总结 炼钢是将生铁经过高温冶炼、镁球处理等一系列工艺过程，去除杂质，调整化学成分和温度，以得到符合要求的合金材料的过程。炼钢 设计原理是指在炼钢过程中，根据各种物质的性质和热力学规律，确 定合理的工艺参数和操作方法，以实现炼钢过程的高效、稳定和安全。 为了实现高效炼钢，炼钢设计原理需要考虑以下几个方面的内容： 1. 原料的选择和预处理 在炼钢过程中，原料的质量和成分将直接影响到最终产品的质量。 因此，在炼钢设计中需要仔细选择原料，尽量减少杂质含量，并进行 预处理，以提高原料的利用率。 2. 炉型和燃烧技术 炼钢的主要设备是炼钢炉，而炉型和燃烧技术的选择将直接影响炼 钢过程的效率和产品质量。在炼钢设计中，需要根据生铁的性质和炼 钢目标，选择合适的炉型和燃烧技术，以最大程度地提高炉内的温度 和热传导效率。 3. 溶解和炉渣控制 溶解和炉渣控制是炼钢过程中非常重要的环节。在炼钢设计中，需 要合理控制溶解速度和炉渣成分，以保证溶解反应的充分进行，并提 供足够的热量和氧化剂，以促进金属间的化学反应。 4. 温度和时间控制
炼钢过程中，温度和时间的控制非常关键。在炼钢设计中，需要合 理选择加热和保温的方式，以确保炉内温度的均匀分布和保持一定的 时间，以达到预期的炼钢效果。 5. 合金元素添加和脱气处理 根据炼钢目标和产品要求，可能需要添加一定的合金元素来调整钢 的成分和性能。在炼钢设计中，需要选择合适的添加方法和时间，以 确保合金元素的均匀分布。同时，在炼钢过程中需要进行脱气处理， 以降低钢中的氧含量和气体杂质含量。 6. 冷却和凝固控制 炼钢后，要通过冷却和凝固控制来实现炉内金属的结晶和凝固。在 炼钢设计中，需要根据钢的成分和要求，选择合适的冷却方式和速度，以控制钢的组织和晶粒尺寸，从而达到预期的产品性能。 总的来说，炼钢设计原理是在充分了解物质性质和热力学规律的基 础上，根据炼钢目标和产品要求，确定合理的工艺参数和操作方法， 以实现炼钢过程的高效、稳定和安全。通过合理的设计和精细的控制，可以获得优质的钢材，并提高炼钢的产量和效益。 结束
炼钢设计原理知识点
炼钢设计原理知识点 炼钢是冶金学的重要分支，涉及到钢铁工业的生产过程。炼钢设计原理是指在炼钢过程中，针对不同的钢种和工艺要求，制定出合理的炼钢方案，以达到预期的产品质量和技术指标。本文将介绍炼钢设计原理的几个重要知识点。 1. 炼钢原料 炼钢的原料主要包括铁矿石、焦炭和石灰石等。其中，铁矿石是炼钢的主要原料，其含有的铁氧化物可以提供炼钢所需的铁元素。焦炭作为还原剂，可以将铁矿石中的铁氧化物还原为金属铁。石灰石主要用于调节炼钢炉渣的碱度，提高炼钢过程的效果。 2. 炼钢炉 炼钢炉是进行炼钢的主要设备，常见的炼钢炉包括高炉、转炉和电炉等。高炉是用于生产生铁的主要设备，转炉和电炉则用于进行精炼工序。不同类型的炼钢炉具有不同的特点和适用范围，炼钢设计时需根据产品要求和工艺流程选择合适的炉型。 3. 炼钢工艺 炼钢工艺是指炼钢过程中所采用的操作步骤和工艺参数。常见的炼钢工艺包括高炉炼铁工艺、转炉炼钢工艺和电炉炼钢工艺等。不同的炼钢工艺对应着不同的炼钢原理和操作要求，炼钢设计需要根据具体情况选择合适的工艺。
4. 炼钢合金 炼钢合金是指在炼钢过程中添加的其他金属元素。通过控制炼钢合 金的添加量和时间，可以调整钢的化学成分，以满足特定的产品要求。常见的炼钢合金有铁合金、锰合金和硅合金等，它们的添加可以改变 钢的硬度、延展性、耐磨性等性能。 5. 炼钢过程控制 炼钢设计还需要考虑炼钢过程中的过程控制问题。过程控制包括对 温度、压力、流量、成分等参数的实时监测和调整。通过合理的过程 控制，可以提高炼钢过程的稳定性和一致性，保证产品质量的稳定达标。 总结： 炼钢设计原理涉及到炼钢原料、炼钢炉、炼钢工艺、炼钢合金以及 炼钢过程控制等多个方面的知识点。通过合理设计和操作，可以实现 炼钢过程的高效、稳定和优质。在实际炼钢生产中，炼钢设计原理的 应用至关重要，对于改善产品质量、提高生产效率具有重要意义。
钢铁厂设计原理
有效利用系数：每昼夜生铁的产量与高炉有效容积之比；即没昼夜1m 3有效容积的生铁产量。 2、焦比：每昼夜焦炭消耗量与每昼夜生铁产量之比，即冶炼每吨生铁消耗焦炭量。 3、冶炼强度：每昼夜1m ³有效容积燃烧的焦炭量，即高炉一昼夜焦炭消耗量与有效容积之比。 4、拉坯速度：是以连铸机每一流每分钟拉出铸坯的长度来表示m/min ，也可以用浇注速度表示，指每一流每分钟浇注钢水的重量t/min 或kg/min 。 5、炉容比：指转炉有效容积Vt 与公称容量T 之比值Vt/T(m 3/t)。氧流量：单位时间通过氧枪的氧量。 6、高炉有效容积和有效高度：高炉大钟下降位置的下缘到铁口中心线间的距离为高炉有效高度，对于无钟炉顶为流槽最低位置的下缘到铁口中心线之间距离；在有效高度范围内，炉型说包括的空间为高炉有效容积。 7、供氧强度：单位时间每吨钢的供氧量。 8、设计炉型：在给定条件下，通过经验公式或统计规律所得的炉型。合理炉型：在现有条件下（原燃料条件，冶炼条件）能使高炉获得较好的冶炼指标的炉型。操作炉型：高炉在冶炼过程中炉衬不断被侵蚀，炉室扩大，高炉内部各部分的尺寸均会发生变化的炉型。 10、冷却设备：炉底炉缸用光面冷却壁，镶砖冷却壁用于炉腹、炉腰和炉身下部。炉喉用炉喉钢砖。上料方式包括料车和胶带。 12、台数：凡共用一个盛钢桶浇注一根或同时浇注几根铸坯的一套连铸装置称为一台连铸机。机数：凡是具有独立的传动和工作系统，当它机出故障时仍可以独立进行正常工作的一组设备系统。流数：每台连铸机同时浇注的铸坯根数。 13、休风率：日历时间减去计划大、中修时间为高炉的作业时间。凡其他因故休风，其休风时间占作业时间的百分比叫休风率。 1、高炉炉衬破损机理： 高温渣铁的渗透和侵蚀，渣中FeO 、MnO 、CaO 和砖中SiO 2作用，形成低熔点化合物，使得砖衬表面软熔，在液态铁渣和煤气流的冲刷下而脱落，液态铁，重金属及碱金属的渗透，是炉缸炉底破损的重要原因；高温和热震破损，炉内温度经常波动，由于温度梯度产生的热效应超过砖衬的强度极限，砖即裂开；炉料和煤气流的摩擦冲刷及煤气碳素沉积的破坏作用，碳素沉积的破坏作用反应在整个高炉炉衬、炉腰和炉身中下部较为严重；碱金属及其他有害元素的破坏作用，碱金属和锌的氧化物与炉衬中Al 2O 3、SiO 2反应形成低熔点的铝硅酸盐，炉衬软熔并被冲刷而破坏，炉底侵蚀：高温，高压下渣铁的渗透及重金属的渗透；高温下的化学侵蚀；渣铁的机械冲刷；高温热应力的作用。 2、提高炉底寿命：炉底外围环形炭砖砌到炉底最下端，中心部分砌筑高铝砖或粘土砖，下部砌炭砖，即所谓的综合炉底结构。 3、外燃式热风炉的特点：燃烧室为圆形，且结构稳定 性好，高温强度好，烟气分布均匀，风温水平高；占地面积大，投资大，热损失大，炉壳间腐蚀严重。 4、提高风温的途径：增加蓄热面积、预热阻燃空气和煤气以提高拱顶温度、交错并联送风、采用高效格子砖、 热风炉自动控制。 5、无钟布料的几种方式及其特点：环形布料，扇形布料，定点布料，螺旋布料；优点：布料方式的多样化， 密封性好，能承受高压操作，质量小，高度低，拆装灵 活，运输方便，投资小；缺点：生产中稳定料流向有一 定难度，圆周布料不均匀，料流开始和终了的粒度组成不同，开始时粉末多些，炉内周围方向的炉料分布生产粒度偏析和不均匀的分布。 6、连铸机的表示方法：aRb 一c a 一表示组成一台 连铸机的机数，如是一机，可省略不写出 R 一表示 弧形或超低头型连铸机 b 一表示铸坯外弧半径的数值，超低头连铸机有几个不同半径 m c 一表示拉锟锟身长度，它表示连铸机可以浇注的铸坯最长宽度mm 。 7、炉容比的影响因素：铁水成分及配比；供养强度；喷头结构；废钢比 8、高炉车间平面布置形式及特点:一列式,并列式,岛式,主要采用岛式.一列式：高炉成对地建立，高炉与热风炉中心线在同一列线上，车间铁路线与高炉列西安平 行。出铁厂布置在高炉列线上。优缺点：占地面积小，投资小，热风热损失小，除尘器易布置；在产量大，高炉数目多时，铁水的运输能力不够，因为铁路只在车间端部相联，也给调车带来困难。并列式：高炉与热风炉分设与两列线上，出铁场布置在高炉列线上。优缺点： 适应自然地形，跨度小，路短，座数小，热风热损失大，除尘器不易布置，运输能力小。岛式：每座高炉和它的出铁场、热风炉，渣铁罐车停放线组成一个独立单位， 而渣铁罐车和铁罐车停放车间两侧的运输线相连接。优缺点：运输能力大，灵活性大，占地面积大，投资大。用料车上料。 9、转炉车间工艺布置：标准型：指原料跨、浇注跨分别位于转炉跨的两侧，又称异侧型，特点：1转炉实现双面操作，转炉炉型对称，可减小倾动力距，炉衬侵蚀均匀；2物料走向合理，钢包车运行距离最短，温降小，有利于连铸；3除尘系统不易分布。同侧型：指原料跨、浇注跨分别位于转炉跨的一侧，特点：1除尘系统易分布；2转炉实行当面操作，炉壁非对称。 10、炉炼钢厂车间设置 采用“三吹二”或“二吹一”，“三吹二”就是保持二个转炉卢座生产，一个炉座处于修炉和待用状态。 “二吹一”的特点：1、炉子间的干扰小，有利于管理、调 度，组织生产；2、年产量一定时，炉子容量大，相应的制氧机、倾动力距、厂房高度等相应增大，投资大；
精炼炉炼钢原理与工艺
精炼炉炼钢原理与工艺 引言： 钢铁工业是现代工业的基础和重要支撑，而钢铁的生产中，精炼炉是不可或缺的重要设备之一。本文将介绍精炼炉炼钢的原理与工艺，让读者对精炼炉的作用和工作过程有更深入的了解。 一、精炼炉的原理 精炼炉是在炼钢过程中用于进一步减少钢液中杂质含量、提高钢液质量的设备。其主要原理是利用物理、化学和冶金学的知识，通过各种操作手段，将钢液中的非金属夹杂物和气体溶解物质排除，以达到提高钢液纯度和质量的目的。 二、精炼炉的工艺 1. 加入炉料 精炼炉的第一步是将炉料加入炉内。炉料通常由钢液和精炼剂组成。其中，钢液是需要进行精炼的主要物料，而精炼剂则是用来吸附和吸收钢液中的杂质的物质。 2. 提升温度 在精炼炉中，钢液需要保持一定的温度。通常情况下，钢液的温度会通过加热设备进行升温，以满足后续的精炼工艺需要。温度的控制对于精炼炉的工艺效果至关重要。
3. 氧气吹炼 精炼炉中常采用氧气吹炼技术，通过向钢液中吹入氧气，使钢液中的杂质被氧化并排除。氧气吹炼能够有效地去除钢液中的硫、磷等杂质，提高钢液的纯度。 4. 加入精炼剂 在精炼炉的过程中，加入精炼剂是必不可少的一步。精炼剂能够与钢液中的杂质发生反应，形成易于排除的化合物或气体。常见的精炼剂包括石灰、氧化钙等。 5. 搅拌 为了加快杂质与精炼剂的反应速度和提高反应效果，精炼炉内通常会设置搅拌装置，对钢液进行搅拌。搅拌可以使钢液中的杂质更加均匀地与精炼剂接触，促进反应的进行。 6. 渣化处理 在精炼炉中，产生的渣是需要处理的。渣是由精炼剂和钢液中的杂质组成的固体物质。通过合理的渣化处理工艺，将渣排出，以保证钢液的纯净度。 7. 出钢 精炼炉中的工艺完成后，即可进行出钢操作。出钢是将经过精炼的钢液从精炼炉中排出，并送往下一道工序进行后续加工。出钢的操作需要注意保持钢液的温度和纯净度，以确保钢液质量的稳定。
钢铁流程的设计原理
钢铁流程的设计原理 钢铁流程的设计原理是指钢铁生产过程中各个环节的规划和设计，以确保高效、安全、环保的生产。钢铁是一种重要的金属材料，广泛应用于建筑、交通、机械制造等各个领域，因此钢铁生产的流程设计尤为重要。 钢铁流程的设计原理包括以下几个方面： 1. 原料准备：钢铁生产的原料主要包括铁矿石、焦炭和石灰石等。流程设计要确保原料的供应充足，并且考虑到原料的质量、种类和成本等因素。此外，还需要考虑原料的预处理和配比等工艺，以确保生产过程中的稳定性和一致性。 2. 炼铁工艺：炼铁是钢铁生产的关键环节，其设计原理主要包括高炉工艺和直接还原炉工艺两种。高炉工艺是目前主要采用的炼铁工艺，其流程包括炉料装料、炉顶喷吹、高炉出铁等环节。设计原则包括保证高炉的正常运行、提高炉渣的流动性、增加炼铁产率等。 3. 炼钢工艺：炼钢是将铁水通过各种工艺处理成合格的钢铁产品。炼钢工艺的设计原理包括炉外法和炉内法两种方式。炉外法主要包括氧气顶吹炼钢、转炉炼钢等工艺，炉内法主要包括电炉炼钢等工艺。设计要考虑钢液的化学成分、温度控制、氧吹等操作，以确保钢水的质量和成分符合要求。 4. 连铸工艺：连铸是将炼钢后的钢水通过结晶器直接浇铸成坯料的一种工艺。
设计原理包括结晶器的形状、冷却方式、浇铸速度等参数的选择，以确保坯料的质量和形状的一致性。 5. 热轧工艺：热轧是将坯料通过一系列的轧制设备加工成卷板、型材等成品的过程。设计原则包括轧制参数的选择、轧制机的布局和控制系统等方面。 在钢铁流程的设计中，需要考虑到生产效率、能源消耗、环境保护等多方面的因素。因此，流程设计原则包括以下几点： 1. 节能减排：钢铁生产过程中消耗大量的能源，并伴随着大量的二氧化碳排放。因此，流程设计要注重节能减排，采用先进的设备和工艺，降低能耗，减少污染物排放。 2. 自动化控制：钢铁生产是一个复杂的过程，需要对温度、压力、流量等多个参数进行实时监测和控制。自动化控制系统能够提高生产的稳定性和一致性，降低人为因素对生产的影响。 3. 资源综合利用：钢铁生产过程中会产生大量的废气、废渣等副产品。流程设计要考虑如何对这些副产品进行有效的利用，减少环境污染，降低资源浪费。 4. 安全生产：钢铁生产是一个高温、高压、高密度的作业环境，安全事故可能带来严重的人员伤亡和财产损失。因此，流程设计要注重安全生产，通过合理的
钢铁的制造原理
钢铁的制造原理 钢铁是一种常见的金属材料，其制造原理涉及到矿石的炼制、炼钢过程以及后续的热处理等。下面将详细介绍钢铁的制造原理。 钢铁的制造过程通常可以分为三个主要步骤：矿石的炼制、炼钢和热处理。 1. 矿石的炼制：钢铁的原料通常是铁矿石，其中含有较高比例的铁金属。首先，矿石需要被开采并运输到冶炼厂。然后，矿石会经过破碎和磨矿等处理，以使得矿石的粒度更加适合后续的冶炼过程。接下来，通过矿石的还原，将氧化铁还原为金属铁。常用的还原剂有焦炭和发热石油焦。还原反应发生在高温和高压的环境中，一般使用高炉进行。在高炉中，矿石和还原剂被加入，通过还原剂的剥离氧化铁中的氧元素，从而得到金属铁。 2. 炼钢：在获得金属铁之后，还需要将其转化为钢。钢的制作通常涉及两个主要过程，即碱性炼钢和酸性炼钢。 - 碱性炼钢：通常采用转炉法。在转炉中，金属铁被加入到含有适量废钢和废铁的炉渣中。然后，通过吹入含有高浓度氧气的氧枪，使得金属铁中的不纯物质迅速燃烧，从而得到较纯净的金属铁。在此过程中，还可以向转炉中添加适量的调质元素，如铬、镍、钼等，以获得特定性能的钢材。 - 酸性炼钢：通常采用电弧炉法。在电弧炉中，金属铁和废钢被加入到炉膛
中。然后通过电弧加热炉膛，将金属铁熔化。在炉膛中还可添加调质元素，如锰、硅等。在炉膛中形成的电弧会使金属铁迅速熔化，并与被加入的废钢混合，以获得所需的钢材。 3. 热处理：在炼钢之后，钢通常还需要进行热处理以获得所需的性能。热处理是通过加热和冷却来改变钢的结构和性能。常见的热处理方法包括回火、淬火和正火等。 - 回火：将钢材加热到一定温度，然后缓慢冷却至室温。这种处理方法可以消除内部应力，改善硬度和韧性之间的平衡。 - 淬火：将钢材加热到其临界温度以上，然后迅速冷却。这种处理方法可以使钢材达到较高的硬度，但可能会牺牲一定的韧性。 - 正火：将钢材加热到一定温度，并在温度保持一段时间后，缓慢冷却。这种处理方法可以得到比较均匀的组织结构，同时保持一定的硬度和韧性。 通过上述的矿石的炼制、炼钢过程以及后续的热处理，我们可以获得具有不同性能和用途的钢材。钢铁的制造原理涉及到多个步骤和工艺，其中每个环节都对最终的钢材质量和性能有着重要的影响。因此，在实际的钢铁制造过程中，需要严格控制每个步骤的参数和参数，以确保所制得的钢材的质量达到要求。
炼钢的基本原理与工艺流程
炼钢的基本原理与工艺流程 炼钢是将生铁转化为钢的过程，是钢铁生产中至关重要的环节。炼钢的基本原 理是通过控制炉温、炉压和炉内气氛等因素，使生铁中的杂质被氧化、还原或脱除，从而得到所需的钢质产品。 炼钢的工艺流程分为两大类：基本工艺和特殊工艺。基本工艺包括平炉法、转 炉法和电炉法，而特殊工艺则根据不同的需求采用不同的方法，如氧气顶吹法、氩气保护法等。 平炉法是最早出现的炼钢方法之一。它通过将生铁和炼钢石灰石一起放入大型 平底炉中，在高温下进行还原反应，使生铁中的杂质被氧化并脱除。这种方法简单、成本较低，但炼钢周期长，效率低下。 转炉法是目前最常用的炼钢方法之一。它利用转炉进行炼钢，通过将生铁和废 钢放入转炉中，在高温下进行氧化还原反应，使生铁中的杂质被氧化并脱除。转炉法具有生产效率高、能耗低等优点，广泛应用于钢铁行业。 电炉法是利用电炉进行炼钢的方法。它通过将生铁和废钢放入电炉中，通过电 流加热使其达到高温，从而进行氧化还原反应。电炉法具有能源利用率高、操作灵活等特点，适用于小型钢铁企业或特殊钢种的生产。 除了基本工艺，特殊工艺在炼钢过程中也起到重要作用。氧气顶吹法是一种常 用的特殊工艺，它通过向炉内喷吹氧气，使炉内氧气浓度增加，从而促进杂质的氧化和脱除。氩气保护法则是利用氩气的惰性特性，将其注入炉内，形成保护气氛，防止钢水中的杂质重新被氧化。 炼钢的过程中，除了控制炉温、炉压和炉内气氛等因素外，还需要注意合理添 加合金元素。合金元素的添加可以改变钢的性能，如增加硬度、强度、耐腐蚀性等。同时，还需要进行钢水的净化处理，以去除残留的杂质。
炼钢的过程中，还需要进行炉渣处理。炉渣是指在炼钢过程中产生的非金属物质，它可以吸附和脱除钢水中的杂质，同时还可以调节钢水的温度和成分。炉渣处理的方法包括加碱法、加氧法和加硅法等。 总的来说，炼钢是一个复杂的过程，需要控制多个因素才能得到所需的钢质产品。不同的炼钢方法和工艺流程在不同的情况下有不同的适用性。随着科技的不断进步，炼钢技术也在不断创新和改进，以满足不断增长的钢铁需求和提高钢质产品的质量。
纯铁炼钢的原理和应用
纯铁炼钢的原理和应用 1. 纯铁炼钢的原理 纯铁炼钢是一种常用的钢铁生产方法，通过对纯铁进行适当的炼化、精炼和合 金化处理，可以得到高质量的钢材。其原理主要包括以下几个方面： •炼化过程：在纯铁炼钢过程中，通过加入适量的氧化剂，如铁矿石、氧化铁等，使纯铁表面的碳和杂质氧化生成气体，从而达到炼化的目的。同时，还可以通过控制温度和吹氧速度等参数来控制气氛的成分和密度，以达到炼化的效果。 •精炼过程：在炼化后，纯铁中仍然存在一定的杂质和非金属元素，如硫、硅、磷等。通过加入适量的精炼剂，如钙、铝等，可以使这些杂质和非金属元素与精炼剂发生反应，生成易挥发、易氧化的化合物，从而将其从纯铁中除去。 •合金化处理：通过在炼钢过程中加入适量的合金元素，如铬、钼等，可以改变钢材的化学成分和物理性能，从而获得特殊功能的合金钢。例如，加入适量的铬可以提高钢材的耐腐蚀性能，加大钼则可提高钢材的硬度和耐磨性。 2. 纯铁炼钢的应用 纯铁炼钢作为一种常用的钢铁生产方法，在工业领域有着广泛的应用。以下是 纯铁炼钢的一些主要应用方面： •建筑工程：纯铁炼钢生产出的高质量钢材，具有良好的物理性能和化学成分，因此在建筑工程中得到广泛应用。例如，用于制作建筑中的钢结构材料，如梁、柱、框架等，能够提供较高的强度和稳定性，同时也可以满足不同的设计要求。 •机械制造：纯铁炼钢生产的钢材具有优异的机械性能和加工性能，因此在机械制造领域得到广泛应用。例如，用于制造机器设备和工具的钢材，如发动机、轴承、刀具等，能够提供较高的硬度、韧性和耐磨性，从而保证机械设备的可靠性和耐用性。 •汽车制造：纯铁炼钢的钢材具有良好的强度、韧性和塑性，适合用于汽车制造。例如，用于制造汽车车身和底盘的钢材，能够提供较好的碰撞安全性和稳定性，同时也可以满足汽车制造中对轻量化和节能环保的要求。 •船舶制造：纯铁炼钢生产的钢材具有较高的耐腐蚀性和强度，适合用于船舶制造。例如，用于制造船体结构和部件的钢材，能够抵御海水的侵蚀和外力的冲击，从而保证船舶的安全性和使用寿命。
炼钢学_冯聚和_炼钢设计原理课程教学大纲
炼钢学_冯聚和_炼钢设计原理课程教学大纲 炼钢设计原理课程教学大纲 (冶金工程专业本科试用) 课程名称(中文):炼钢设计原理 课程名称(英文):Designing Principle of steel making 课程号:061898 课程类型:专业课 学时:36学时 适用对象:冶金工程专业本科生 先修课程:冶金原理，冶金传输原理，机械制图及机械设计基础;并在炼钢车间进行过生产实习，对炼钢车间主要设备及炼钢工艺有一定了解。 一、本课程的性质、目的与任务 :本课程是冶金工程专业的限选课，是一门讲述关于炼钢工艺设计原理的专业课，它主要介绍炼钢车间及其主要设备的工艺设计原理以及基本的工艺设计方法和计算。本课程是一门实践性课程，在讲授的同时还安排一定数量的作业。 二、课程的内容(包括理论教学和实践教学) 第一章转炉物料平衡与热平衡计算 转炉物料平衡与热平衡计算的目的意义，转炉物料平衡与热平衡计算方法。 第二章氧气转炉炉型设计 氧气顶吹转炉设计:掌握转炉炉型及其选择，炉型主要参数，炉型设计计算;炉衬材质及厚度的确定，炉壳及厚度的确定。顶底复吹转炉的炉型及主要工艺参数的确定，底吹供气元件及其设计。 第三章顶吹转炉氧枪设计
喷头设计:掌握顶吹转炉炼钢对喷头性能的要求，喷头类型，拉瓦尔型喷孔及其主要参数，喷头设计计算。枪身设计:枪身各层套管管经的确定，冷却水阻力计算。 第四章氧气转炉烟气净化及回收系统设计 掌握氧气转炉烟气及烟尘的性质，氧气转炉烟气净化方法和净化系统流程简介，炉气量和烟气量计算，湿法烟气净化原理，烟气净化及回收系统设计:文氏管设计计算，脱水器设计计算，风机选择，煤气回收系统设计。 第五章电弧炉设计 掌握电弧炉炉型及其主要尺寸参数的设计计算，电炉变压器功率和电力参数的确定。 第六章连铸设计 理解连铸机型及特点，掌握连铸机主要工艺设计参数的确定:盛钢桶允许的浇铸时间，铸坯断面，拉坯速度，冶金长度，曲率半径，铸机流数。中间包主要参数的确定。 第七章转炉车间原料供应系统设计 铁水供应系统:掌握混铁炉供应铁水，混铁车供应铁水; 散状料供应系统:地面料仓，从地面料仓向高位料仓供料，高位料仓，从高位料仓向转炉加料。 第八章转炉车间设计 掌握车间内转炉容量及座数的确定，主要垮间厂房尺寸的确定;炉子垮，加料垮，浇铸垮的标高、跨度和长度确定。 三、课时分配 教学环节课时序号内容课程毕业设计讲课习题课讨论课实验课上机实习其它合计设计 (论文)
钢铁厂炼钢的原理是
钢铁厂炼钢的原理是 钢铁厂炼钢的原理是通过将矿石和其他原材料进行冶炼和精炼的过程来生产钢铁。炼钢过程通常包括五个主要步骤：矿石的准备、炼铁、钢铁的精炼、连铸和热处理。 首先，我们来看矿石的准备。矿石通常指的是铁矿石，主要包含氧化铁和其他成分，如硅、锰、钛和铝等。矿石需要经过破碎、磨细和筛选等工序，以获得适合炼钢的颗粒大小和成分。 然后，矿石进入高炉进行炼铁。高炉是一个巨大的圆筒形炉子，内部有多个层次的隔板。矿石、焦炭和石灰石（还原剂）从顶部装入高炉，燃料在下部点燃。随着燃烧过程的进行，矿石中的氧化铁逐渐被还原为铁。还原后的铁与石灰石中的杂质形成炉渣，而铁汇集在高炉底部。 接下来是钢铁的精炼。经过炼铁后，得到的铁中仍含有杂质和过多的碳。为了去除这些杂质，需要进行精炼。其中一种常用的方法是转炉法。在转炉中，先将铁和废钢加入到转炉中，并通过吹氧来使铁中的碳和其他杂质氧化。氧化产物会产生大量的热，并且将冲刷杂质冲洗到炉渣中。当达到所需的成分和质量时，可以将精炼的钢倒入铸型中。 然后是连铸。连铸是将精炼的钢铁倒入连续铸型中，使其冷却并形成连续坯料。连续铸型的内壁喷水冷却钢水，使钢的温度迅速降低，形成结晶坯。结晶坯通过
链传送到下一个工序，如轧机或其他工序进行加工。 最后是热处理。热处理是钢铁生产的最后一个主要步骤。这一步骤旨在获得所需的钢材力学性能和组织结构。常见的热处理方式包括淬火、回火、正火和退火。通过控制加热和冷却温度和速度，可以调整钢材的强度、硬度、韧性和其他性能。 整个炼钢过程需要严格控制各个环节的工艺参数和原材料成分，以确保所生产的钢材符合要求。此外，还需要对废水、废气和固体废弃物进行处理和处理，以保护环境和促进可持续发展。 总之，钢铁厂炼钢的原理是通过矿石的准备、炼铁、钢铁的精炼、连铸和热处理等工序来生产钢铁产品。这个过程是高度复杂且需要严格控制的，它从原材料到最终产品的转化过程，为了满足不同行业和领域的需求，人们通过不断的技术创新和过程改进来提高钢材的质量和性能。
炼钢原理
炼钢原理 绪论： 第一题：炼钢原理的目的与内容； 炼钢过程是一个在高温条件下，多相进行剧烈物理化学反应的过程。应用物理化学知识，对高温条件下的炼钢过程如炉渣碱度，熔池温度的调整与控制，各种杂质的去除以及出钢温度的选择，钢液成分的确定等进行研究，认识和掌握其中的规律，以便在炼钢生产中选择最佳炼钢工艺，进行合理操作，进而创造最适宜的条件，加快有利反应速度，抑制不利反应速度，缩短冶炼周期提高钢产量和质量。 第二题：炼钢方法介绍： 1.转炉炼钢法：设备简单、投资少、见效快、生产周期短、生产效率高。其主要原材料是 铁水，不需要从外部引进热源，而是通过向铁水吹入氧气，使铁水中的硅、锰、碳、磷等元素氧化，从而释放出大量的热以及铁水的物理热作为热源，使钢液获得必要的高温来完成炼钢过程。转炉冶炼的主要钢种是低碳钢和部分低合金钢。 2.平炉炼钢法：炉体庞大、设备复杂、基建投资大、热效率低和冶炼时间长等缺点。 3.电炉炼钢法：必将成为现代钢铁生产的主要流程。 流程简捷，生产环节少，生产周期短 能耗低，约相当于传统流程能耗的一半 生产成本低，生产率高 投资少，占地面积小，建设速度快，资金回收周期短， 环境污染得到控制。 4.真空感应炉 5.真空电弧炉 6.电子轰击炉 7.电渣重熔及等离子精炼法 第一章：炼钢过程中的物理化学基础知识 第一题：热效应的定义：化学反应系统在不做非体积功的等温过程中，吸收和放出的热量称为化学反应的热效应。按反应条件的不同分为：等温、等压、等容热效应 按反应类型的不同分为：生成热、燃烧热、溶解热、相变热等。 热化学方程式的书写格式： 参加反应各物质的摩尔数 反应时的压力、温度。标准状态下可不标。 物质聚集状态。是气态、液态还是固态，固态有不同晶型也应分别标明。 把放映热效应数值写在对应化学方程式的后边，用△H表示摩尔等压热效应，单位J或KJ。 第二题：基本概念：系统所研究的对象 环境和系统密切相关系统之外的物质 性质物理性质[温度、压力、体积、浓度、密度、粘度、热