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钢铁生产工艺三维动画制作 铁矿 冶炼
  • 来源:数字光魔
  • 发布时间:2020-04-22 10:28

       我国年产100万吨以上的钢铁联合企业称为大型企业,如鞍钢、武钢、包钢、马钢等;年产10~100万吨的为中型企业;10万吨以下的为小型企业。合理配置钢铁工业,对于均衡合理布局生产力具有重要的战略意义。

       随着工业现代化和科学技术的发展,钢铁工业的规模有越来越向大型化方向发展的趋向。如在五十年代末,我国所建的最大高炉容积只有1500立方米,最大的钢铁联合企业建成规模也只有100~300万吨/年。而现在我国拥有的最大高炉容量为2500立方米,最大钢铁企业的规模为600万吨/年。国外六十年代以来新建钢铁联合企业的规模多在600万~1200万吨/年之间,目前世界上最大的钢铁联合企业的规模已达1600万吨/年。一般说来,扩大企业的规模,采用工艺先进的大型设备,有利于提高劳动生产率,节约原材料与燃料动力的单位消耗,降低生产成本,有的甚至还可以减少单位产品的平均投资,这是具有巨大的经济意义的。但同时工业规模的扩大,必将引起同类生产在地理分布上的相对集中。工业企业的规模越大,其分布条件受地理条件的制约性也越大。如建设一个1000万吨/年规模的大型钢铁联合企业,需要开发铁矿石储量二、三十亿吨以上的大矿山,建设1500万吨/年以上的煤矿和发电容量达100万千瓦的大电站,为其供应原料、燃料和动力,需要占地30多平方公里,还必须有很方便的交通运输条件以适应5000万吨/年厂外运输量的需要。按上述要求,象这样庞大的生产综合体,必然会给选择合适的厂址增添不少困难,从而使其分布只能局限于个别地区。所以,大型钢铁联合企业虽然是国家工业体系的骨干与基础,但它们在任何国家和地区都是为数不多的。

       钢铁工业基地的位置,如果既接近铁矿产地,又接近燃料基地,这是很理想的配置方案。如我国的本溪、渡口等钢铁基地,就具备了上述的优越条件。但在多数的情况下,原料和燃料却往往不能在空间上结合,这就增加了钢铁工业厂址选择的困难和技术经济比较上的复杂性,使钢铁工业的分布在原料与燃料基地二者之间摆动。十八世纪后半期和十九世纪初,在用焦炭冶炼生铁的最初发展阶段上,由于单位产品的燃料消费量很大,如炼一吨生铁需用5吨煤炼成焦炭的时候,钢铁厂的位置选择在燃料产地较为有利。因为把矿石运到煤那里比把煤运到矿石那里更为经济。十九世纪后半期和二十世纪初,随着冶炼焦比下降,生产一吨生铁所需要消耗的炼焦煤减少到2吨,而目前每炼一吨生铁所需的焦炭则进而减少到0.5~0.8吨,而所需的铁矿石则是2~4吨。同时,钢铁工业对冶金焦用煤的质量要求很严,一个钢铁企业往往要求有多个煤矿提供不同煤种与牌号的煤炭。因而,随着冶炼生铁所消耗的煤和焦炭比例的减少和贫铁矿的开采量的增加,钢铁工业特别是大型钢铁企业,大多数靠铁不靠煤分布了,使钢铁工业明显地出现向铁矿基地分布的趋向,如我国的武钢、包钢等都是如此。因此,钢铁工业的最优布局,应是同时接近煤铁资源,或采取以接近铁资源为主,并能方便地取得炼焦煤的位置上。但是这种情况也不是一概如此,如苏联的库兹巴斯钢铁基地的布局就位于燃料基地。库兹巴斯是苏联东部最大的钢铁工业基地,生铁、钢的年生产能力接近1000万吨,所产的钢轨占全苏1/3,各种钢材供应周围广大地区。就整个钢铁基地而言,直到目前,大部分原料(铁矿石)仍依靠区外,但生铁的成本在全苏各大钢铁厂中是最低的,主要原因是由于库兹巴斯有发展钢铁工业的优越条件,可以就近供应优质炼焦煤和动力。在苏联,长期以来,有一种“钟摆式”的理论指导钢铁工业的布局。五十年代至六十年代,由于工业生产联合化、协作化的发展,选矿和运输技术的进步,出现了一种带倾向性的意见,认为钢铁厂接近燃料产地一般说来更为有利。其根据是:现代大型钢铁工业的生产,不仅需要消耗大量的燃料、电力,而随着钢铁工业中心的建立,很容易吸引机械、化工、电力等工业部门,形成一个较大的工业综合体。而钢铁厂及与其结合在一起的电力、化工、机械等工业的联合,实际上表现为变相的燃料动力工业综合体。根据他们的计算,直接的冶炼过程每生产一吨钢材约需要1.2吨标准燃料,但对整个综合体系来说,每生产一吨钢材则需要消耗2.6吨标准燃料,而铁精矿原料只需1.3~1.4吨。因此,他们提出,即使利用中央区的铁矿,大部分成品再返回中央区,在西西伯利亚建厂(规模为500万吨/年生铁),每年节省费用6000~7000万卢布。西西伯利亚钢铁工业基地正是根据这个原理来建设的。

       以上例子,也说明了钢铁工业对于原料(铁矿石)和煤炭资源的依赖性。我国钢铁工业发展的实践也一再证明:发展钢铁工业,首先必须有充足的原料和燃料。必须大力开发矿山资源,使矿石和煤炭资源有足够的保证。例如,我国冀东地区拥有丰富的铁矿石资源,主要矿山多靠近铁路和滦河,交通、水电等建设条件也很好,区内炼焦煤与冶金辅助原料资源也相当丰富。因此,大力开发冀东地区的铁矿资源,对于发展我国的钢铁工业有着重要的意义。

       

炼铁:

输料系统把烧结矿(由烧结厂烧成的)、焦碳、石灰石等原料输入到高炉顶的布料系统,由布料系统均匀的按一定比例布入炉内。热风系统将风吹进高炉,焦碳燃烧形成一定的高温(1150--1200度)化学气氛,烧结矿中铁的氧化物在这种温度和环境下发生还原反应。

矿石中的氧一部分形成二氧化碳,一部分变成一氧化碳,还有一些杂质气体被高温排走,进入除尘净化系统和高炉燃气回收系统,无用的二氧化碳被排走,一氧化碳被回收再利用。矿石中的铁被还原后在高温下行成液态铁水。

铁水又叫生铁。生铁可分三类:一类是供炼钢用的钢铁(硅SI含量小于1.25%);一类是供浇铸机件和工具的铸造铁(硅含量大于1.25%);还有一类是铁合金(主要是锰铁和硅铁)。

炼钢:

实质上是将铁水(生铁)加温并添加不同的元素,通过吹氧等手段,使铁的含碳量降低到0.2-1.7%的冶炼过程。可炼出多种不同质地的钢。如加锰,就炼出锰钢;加镍、铬、钛就炼出不易生锈的钢。


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