1、Page 1 熔炼 熔炼是金属冶炼方法之一。利用燃料燃烧或电能将原料(矿石、精矿等)和熔剂(有时加硫化剂、还原剂等)加热使发生物理化学变化,并在一定温度下熔融,从而获得金属液。脉石则与熔剂生成炉渣。渣和金属液按比重不同在熔池中分层、分别放出,即达到熔炼的目的。Page 2 熔炼的基本方法 火法熔炼是提取纯金属最古老、 最常用的方法。 用燃料、 电能或其他能源产生高温,在高温下,从矿石中提取和精炼金属或其化合物的冶金方法。Page 3 火法熔炼 火法熔炼一般分矿石准备、冶炼、精炼和烟气处理等步骤。是最古老、现代应用规模最大的金属冶炼方法。 目前钢铁生产主要采用火法熔炼。此法因没有水溶液参加,故又
2、称干法冶金。火法熔炼的主要化学反应是还原-氧化反应。Page 4 选矿 选矿是根据矿石的矿物性质主要是不同矿物的物理、 化学或物理化学性质,采用不同的方法, 将有用矿物与脉石矿物分开,并使各种共生的有用矿物尽可能相互分离,除去或降低有害杂质,以获得冶炼或其他工业所需原料的分选过程。Page 5 冶炼 冶炼是用焙烧、熔炼、电解以及使用化学药剂等方法把矿石中的金属提取出来,减少金属中所含的杂质或增加金属中某种成分,炼成所需要的金属的过程 。 冶炼分为火法冶炼、湿法提取或电化学沉积Page 6 火法冶炼(Pyrometallurgy) 又称为干式冶金,把矿石和必要的添加物一起在炉中加热至高温,熔化为
3、液体,生成所需的化学反应,从而分离出粗金属,然后再将粗金属精炼。 湿法冶金(Hydrometallurgy) 湿法冶金这种冶金过程是用酸、碱、盐类的水溶液,以化学方法从矿石中提取所需金属组分,然后用水溶液电解等各种方法制取金属。 化学反应:利用某种溶剂,借助化学反应(包括氧化、还原、中和、水解及络合等反应),对原料中的金属进行提取和分离的冶金过程。Page 7 精炼 炼钢过程后期通过钢液搅拌、喷粉、造渣、加入铁合金、真空处理和其他方法使钢液的成分和温度达到预定要求的工艺过程。 精炼的目的是提纯矿物,从而获取纯度更高的矿物,在交易中,纯度越高的矿物往往拥有更高的价值,也可以应用在更多的场合。Pa
4、ge 8 烟气处理国内控制烟气指标主要有两方面:烟尘和二氧化硫。除尘工艺主要有湿式除尘、布袋除尘、电除尘、代电复合除尘。脱硫工艺有:分为干法、半干法、湿法三大类。Page 9 熔炼设备 熔炼设备主要是熔炼炉(这个真心不专业,就这样吧。)Page 10 铸轧 中文名称:铸轧 英文名称:cast rolling 定义:在连续铸造凝固的同时进行轧制变形的过程。 铸轧也称无锭轧制,是铸造方法与轧制方法的联合成形方法。下图示意了这种成形方法的基本原理。 铸轧是在20世纪70年代发展的一种新型技术,它的优点是熔融的金属液体直接通过旋转的结晶器结晶、铸造、轧制而直接生产出金属材料产品。铸轧薄带成形方法的基本
5、原理示意图Page 11 连续铸轧技术 铸轧技术中应用最广泛的是连续铸轧技术 直接将金属熔体“轧制”成半成品带坯或成品带材的工艺称为连续铸轧。这种工艺的显著特点是其结晶器为两个带水冷却系统的旋转铸轧辊,熔体在辊缝间完成凝固和热轧两个过程,而且是在很短的时间内。Page 12 连续铸轧工艺的基本原理 炉内金属按照铸轧的要求控制温度。经精炼处理后的液态金属,通过流槽进入浇道系统,并控制液面高度。当液体金属靠本身压力作用,从供料嘴顶端溢出,随即进入一对内部通冷却水的旋转铸轧辊缝中被轧制成板。Page 13 在 a-a 点立即冷却形成薄壳,随着金属的热量不断地被铸轧辊导出,液体金属不断结晶;随着铸轧辊
6、向上转动,在a-a至b-b范围内进行着铸轧。在b-b横截面上金属已经完全凝固,接着金属便进入了固态 轧铸的状态。当金属被轧制至c-c面时,整个铸轧过程即告结束,c-c面的宽度即为铸轧板坯的厚度。 由a-a面到b-b面的厚度,即为铸轧区高度。 Page 14 铸轧的基本条件 铸轧浇注系统包括控制金属液面高度的前箱、横浇道、供料嘴底座和供料嘴四部分,作为液体金属流过的通道,必须具备良好的保温性能,是液体金属不过多地散热,保持铸轧的正常进行。 Page 15 整个浇注系统内,不应有潮气,油膜,氧化渣以及其它杂物存在。经整体装配并调试好后,入炉进行预热。预热温度为300左右,保温4h以上。浇注系统如果
7、预热不好,液体金属失热过多,不能进行正常铸轧,即使勉强开了头,也会因供料嘴内由凝块而中断铸轧。因此浇汁系统预热温度是铸轧的基本工艺参数。 Page 16 铸轧的热平衡条件 所谓热平衡,就是进入整个铸轧系统的热量要等于从铸轧系统导出的热量。如果失去这个热平衡,连续铸轧将无法进行,或者液体金属冷凝在浇注系统中。 影响铸轧热平衡条件的有:铸轧温度,铸轧速度和冷却速度。 Page 17 铸轧温度 铸轧温度一般以金属出炉温度为准 。 铸轧温度的选定,必须充分考虑液体金属从炉内经流槽入前箱,在进入浇道系统,最后从供料嘴宋智铸轧辊。 在整个流样中温度的散失 ,必须保证为适应铸轧要求的金属流动性,铸轧温度选的
8、过低,使金界容易冷凝在浇注系统中;选的过高,则容易不成形,或板坯质量变差。 Page 18 铸轧速度 铸轧开始时,为了进一步预热浇注系统,铸轧速度要很高,一般为正常铸轧速度的一倍以上。 随着预热的进行,供料嘴内温度均匀,就要逐渐增加冷却水量和降低铸轧速度,这个阶段液体金属不能成形,金属会贴在铸轧辊上成为碎片;铸轧速度降低到一定数值时,板坯开始局部立起,并不断扩展到整个断面。 Page 19 冷却强度 在铸轧过程中,单位时间,单位面积上导出热量的大小叫冷却强度。 冷却强度除和铸轧辊的水冷强度有关外,和铸轧速度,铸轧区高度以及辊套材料也有很大关系铸轧速度慢,就意味着液体金属在铸轧区停留的时间长,有
9、充分时间向外导热。Page 20 在铸轧过程中产生的缺陷主要有: 1. 条痕 2. 孔洞 3. 横波 4. 白条 5. 黑皮 6. 边部不齐 铸轧过程中产生的缺陷Page 21 条痕 在铸轧版面的固定位置上出现未被铸轧辊轧上的条痕,有时呈不连续状态。 由于该位置的供料嘴处被氧化膜堵塞,使金属不能流出。未被填充的金属板面即出现发亮的条痕。Page 22 孔洞 在版面上出现的穿透或为穿透的表面光亮孔洞。 因为金属液体供应不足,通常是前箱液面过低,或铸轧速度过高所致。 Page 23 横波 横波是指在版面上出现的横向的微波纹,严重的可用手摸出,甚至有轻微的层状出现。 因前箱金属液面过高,液体金属静压力过大,液穴向辊间隙伸展,造成金属未被轧制时降温过多,流动性不好。出现横波和轻微的层状。Page 24 白条 白条就是版面上出现的白条,由于供料嘴和铸轧辊间隙调整过小,当金属液体通过供料嘴时,供料嘴受热膨胀面和铸轧辊接触。受一定的轧制力,供料嘴局部被破坏,使得该处液体金属接触铸轧辊提早,冷却强度大,因而板面上出现白条。Page 25 黑皮 由于前箱液面控制的不稳定或过高,使包裹液面金属的氧化膜破坏面附在版面上,呈现出的断续的块状黑皮。 Page 26 边部不齐 当铸轧温度过高,铸轧速度过大,液面过高或过低时,均能使铸轧板坯边部不呈圆弧形,而呈扁平的刮痕。 Page 27 谢谢观看