炼铁与炼钢的工艺差异教学提纲

  北京科技大学一、铁合金生铁碳素钢合金钢炼钢生铁（白口铁）低碳钢C%0.3%钨钢铸造生铁（灰口铁、铸铁）中碳钢0.3%-0.6%锰钢球墨铸铁高碳钢0.6%钨铬钢合金生铁：如锰铁、硅铁镍铬钢第一节炼铁三、铁的合金四、炼铁1、铁的存在及散布地壳中的铁都以化合态存在，游离态的铁只能从陨石中得到。2、CO复原氧化铁现象：固体由红变黑,石灰水变污浊。方程式：Fe高温(1)、自然界中铁以化合物存在A、磁铁矿化学式：Fe3O4性质：结构细密，晶粒细微，黑色条纹。具有强磁性，含S、P较高，复原性差。B、赤铁矿化学式：Fe2O3性质：条痕为樱赤色，具有弱磁性，含S、P较低，易破碎，易复原。C、褐铁矿化学式：nFe2O3.mH2O性质：呈褐色条痕，复原具性好。高温下分化，疏松多孔，易破碎。D、菱铁矿化学式：FeCO3性质：色彩为灰色带黄褐色。通过焙烧分化。CO2,疏松多孔，易破碎，复原性好五、炼铁进程2、首要的组成原资料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。1、原理：高温下用复原剂（首要是一氧化碳）从铁矿石中把铁复原出来。3、首要设备：高炉4、首要反响（1）复原剂的构成＋C＝2CO－Q（2）铁的复原Fe（3）炉渣的构成CaCO点着高温高温高温高温思考题：1：质料中焦炭和石灰石的效果是什么？答：焦炭的效果是作燃料和生成复原剂。石灰石的效果是作熔剂，除杂质（脉5、产品（1）生铁（2）高炉煤气：CO、CO思考题：2、生铁含那些成分？3、高炉煤气能否直接排放？怎么正确地处理？2、答：生铁首要含铁，除此之外还含有2%-4.3%的碳,还含有锰、硅、硫、磷等元素。3、高炉煤气不行直接排放。有必要净化处理并加以综合使用。1、炼铁的原理2、首要的组成原资料及设备3、首要反响4、产品第二节炼钢一、炼钢原理1、反响原理高温下，用氧化剂把生铁里过多的碳和其它杂质氧化成气体或炉渣而除掉。2、意图：3、首要反响（分三个阶段）4、首要反响（分三个阶段）（1）氧化造渣2Fe＋O＝2FeO＋Q2FeO＋Si＝SiO＋2Fe＋QFeO＋Mn＝Fe＋MnO＋QFeO＋C＝CO＋Fe－Ｑ生成的二氧化硅、氧化锰与造渣资料生石灰相互效果成为炉渣。高温高温高温高温FeS+CaO＝FeO+CaS2P+5FeO+3CaO＝5Fe+Ca（3）脱氧用硅铁、锰铁或金属铝来复原钢水中含有的少数FeO2FeO+Si＝SiO+2Fe3FeO+2Al＝3Fe+AlFeO+Mn＝Fe+MnO生成的二氧化硅等大部分构成炉渣而除掉，部分的硅、锰等留在钢里以调整钢的成分。钢水合格后，能够浇成钢的铸件或钢锭，钢锭能够再轧成各种钢材。高温高温高温高温高温办法：转炉炼钢、电弧炉炼钢、平炉炼钢。一、氧气顶吹转炉炼钢法（1）转炉的结构（2）质料：生铁（液态）、氧气、适量的造渣资料（如生石灰等）、脱氧剂。（3）热源：依托熔融铁水中的杂质等被氧气氧化所放出的热量，不需求燃料。二、炼钢的办法、思考题：4、为何需求用纯氧来替代空气炼5、炼钢进程中发生的很多棕色烟气其主成分是什么？能否直接排放？答4：因为用纯氧替代空气能够战胜因为空气里的氮气的影响而使钢突变脆以及痰气排出时带走热量的缺陷。5：首要成分是氧化铁尘粒和高浓度的CO气体等。不能直接排放，有必要净化收回，综合使用。思考题：6相同点：都是使用氧化复原反响。不同点：炼铁首要是用复原剂把铁从铁矿石中复原出来（偏重复原），而炼钢首要是用氧化剂把生铁中过多的碳和其它杂质氧化而除掉（偏重氧化）。1、为了开端确认某铁矿石的品种，取该铁矿石用盐酸溶解，有一种气体放出。该铁矿石是（DA.磁铁矿B.赤铁矿C.褐铁矿D.菱铁矿2、炼铁、制玻璃、制水泥三种工业生产里，都需求的质料是（A.纯碱B.石灰石C.石英D.粘土3、请依据讲义试验－CO复原Fe，答复下列问题：（1）怎么确知反响渐渐的开端发生？（2）应怎么样处理尾气，请想象两法？（3）试验结束时的操作应留意的事项是什么？（4）现有铁的某种氧化物1g被CO彻底复原后在石灰水中可过滤出沉积，经枯燥称量为1.72g是确认该铁的氧化物的分子式。4、下列有关炼铁和炼钢的说法中，过错的A.炼铁是铁矿石被复原的进程B.炼钢是生铁被氧化的进程C.炼铁高炉中参与石灰石的意图是除脉石D.炼钢转炉中参与的生石灰是造渣剂5、下面工业的废气经处理可作为气体燃料的是硫酸厂的尾气硝酸厂尾气高炉煤气氧气顶吹转炉发生的棕色烟气玻璃工业的废气（B6、在炼铁和炼钢中都有碳参与反响。下列有关碳参与反响的阐明过错的是（ADA.两个进程中碳都是被氧化,都只起着供给热量的效果B.炼铁进程中碳被氧化,既起发生热量的效果,又起发生CO的效果C.炼钢进程中碳被氧化,从而到达下降含碳量的意图D.炼铁进程中碳参与反响,只起着发生CO的效果高炉操作示意图氧气顶吹转炉氧气转炉平炉平炉电炉电弧炉