冶金资源综合利用结课论文

冶金资源综合利用结课论文姓名：但德阳学号：129014268班级：冶Z121摘要：随着现代社会的快速发展，传统钢铁行业，传统的冶金工艺已经过了发展的高潮期，逐渐的开始走下坡路了，这也是很多外行人士对钢铁行业的看法，认为冶金是一个夕阳产业，没有广阔的发展道路，没有诱人的发展前景。然而，这些看法是错误的，因为这些人不懂什么是冶金，不理解冶金的真正目标是什么，也不懂冶金不是一成不变的死板工艺流程，在他们眼里冶金就是把矿石挖出来，然后扔到高炉里面炼出铁水，然后铸造成各种铁制品，或者是炼成钢水然后制成各种的不锈钢、汽车零件什么的。然而他们却不知道冶金行业已经开始转型了，我们不再是仅仅把矿石扔进高炉炼出铁水这么简单了，我们开始回收废钢废铁，我们开始发展直接炼铁，直接炼钢技术，并且已经取得了很大的进步和成果。随着铁矿石开采的力度日益加大，我们可以清楚的看到，仅仅依赖于铁矿石去发展冶金，发展钢铁行业是不太现实的了，因为毕竟铁矿石是有限的，而人类的需求是无限的，在面对这样一个严重问题的时候，我们必须开辟新的道路去发展，这条路就是冶金资源的回收利用！试想一下，我们国家每年有多少的汽车报废，有多少的楼房建筑被拆迁，有多少的各种各样的废旧的钢铁被替换，这些都是属于冶金资源，是我们冶金工作者的开创冶金新技术的原材料，如果我们可以把这些废旧的钢铁材料回收，然后通过各种冶金新技术加以重新冶炼加工，那么我们就可以摆脱铁矿石资源日益匮乏的庸扰，我们可以做到真正的资源重复回收利用，实现绿色生产，资源再生。废钢是一种再生资源，对它的综合利用比开发原生矿要节约大量能源。数据上的体现在于，1吨普通废钢相当于3～4吨铁矿石，1～1.5吨焦炭。可见，废钢的回收利用是很有价值的，杭州钢材一直都有废钢回收。对于合金废钢来说，视其品种和合金含量的多少，其冶金价值和当量能值，一般都要超过普通碳素废钢的几倍乃至几十倍。在处理废钢铁时一般采用三种有效的方法，分别为：清洗、磁选、预热。这里做下简单的介绍。清洗：这种清洗就像平时我们吃水果的时候需要清洗一样，而废钢的清洗需要用各种不同的化学溶剂或热的表面活性剂，杭州钢材也是靠这些有效的处理剂来清除钢件表面的油污、铁锈、泥沙等。看似简单，但实际上处理起来工作量还是较大的。磁选：磁选是利用固体废物中各种物质的磁性差异，在不均匀磁声中进行分选的一种处理方法。磁选是分选铁基金属最有效的方法。将固体废物输入磁选机后，磁性颗粒在不均匀磁声作用下被磁化，从而受到磁场吸引力的作用，使磁性颗粒吸进圆筒上，并随圆筒进入排料端排出；非磁性颗粒由于所受的磁场作用力很小，仍留在废物中。磁选的意义在于把回收的废钢再进行分类，根据钢铁含量不同再进行回收利用，以便派上不同的用处。预热：废钢经常粘有油和润滑脂之类的污染物，不能立刻蒸发的润滑脂和油会对熔融的金属造成污染。露天存放的废钢受潮后，由于夹杂的水分和其他润滑脂和油会对熔融的金属造成污染。露天存放的废钢受潮后，由于夹杂的水分和其他润滑脂等易汽化物料，会因炸裂作用而迅速在炉内膨胀，也不宜加入炼钢炉。为此，杭州钢材采用预热废钢的方法，使用火焰直接烘烤废钢铁，烧去水分和油脂，再投入钢炉。这个工艺则更为复杂，需要专业的仪器和工具。国内废钢主要来自于社会废钢回收机构，其社会回收废钢约占全国废钢量的60%，是我国废钢的主要来源；其次是钢厂自产废钢；另外虽然我国已成为第一产钢大国，但我国的钢铁总体储量还不是很足，因此国内废钢总量还不能满足炼钢对废钢的需求，约有1/4的量依靠进口，来弥补国内废钢资源的不足。电炉炼钢是废钢资源的主要消耗大户，而随着电炉炼钢在钢铁行业的进一步扩大，对废钢资源的需求也将进一步扩大。相对来说破碎机的加工范围更大，生产率更高，最重要最关键的是其能剔除杂物，若配以适当的分选设备，则更能将对炼钢有害的混在废钢里的有色金属分选出来，得到非常纯净优质黑色金属原料。因而，废钢破碎生产线是目前世界上比较理想的废钢加工设备。由于废钢资源不一，堆比密度不均，成分差异很大，反过来对电炉钢的发展有影响。因此对废钢的预处理，可改善钢铁产品的性能和投入产出比。目前废钢处理设备主要有三类：一是打包压块设备，主要用来处理薄板、盘条及机械加工过程产生的切屑等轻薄料，方便运输和提高堆比密度；二是剪断设备，主要用来处理重型废钢和大型构件，便于入炉；三是破碎设备，如金属破碎机，用来处理未分类混杂的低质废钢，得到纯净成份稳定的破碎钢。经过以上金属破碎机设备的处理，无非都是达到以下目的：①增加密度；是油漆桶破碎后变成小团。②缩小体积；便于运输，变废为宝，保护环境。③出渣净化。粉碎后排去杂物，提高钢铁质量。金属破碎机概述目前国内市场上流行和占主导地位的金属破碎机，大多数都是在破碎机的原理上进一步改进，加上除尘设备，是钢铁和杂质彻底分离，提高钢铁质量，同时，对环境没有污染。金属破碎机的产生与发展，与废钢行业的发展息息相关，最开始只为处理些轻薄料，随着认识的加深，以及破碎钢的优越性的显现，各种规格的破碎机得到不断开发，使用范围也越来越广，对家挺实用自行车，电器进行处理，配以适当的输送机和分选设备，可方便地组成废钢破碎生产线，无须拆解即可对家庭的自行车，费电器进行自动化生产处理加工，得到纯净的破碎钢和有色金属与可利用的非金属物质，进行筛选，分类保管。破碎费铁费钢的优点所谓“破碎钢”是指经过破碎机处理，即经破碎、分选后的废钢，破碎钢的铁金属含量一般在99%左右。据资料，破碎钢作为炼钢原料至少有以下优点：1)收得率高。即炼出的钢水与投入的废钢比例高。2)每炉钢水的化学成分稳定。3)钢水中的磷的含量低。4)钢水中的硫的含量低。5)和其他废钢混合加料时，破碎过废铁废钢可填充空隙，提高加料密度。6)冶炼时，加料次数减少，省去了大量的劳动力。7)冶炼时，电极破损减少。8)冶炼时，炉内受热均匀。9)炉内耐火材料衬里的寿命延长。10)冶炼时，空气污染减少。11)冶炼时，技术操作比较容易，简单。12)每吨钢水的耗电量降低。13)破碎钢的销售价格远高于其他方法加工出的废钢。这些优势足以满足电炉炼钢对精料炼钢、缩短冶炼时间的一些基本要求；而纯净的破碎钢也可作为转炉炼钢的添加料。金属破碎机原理分析介绍其核心原理就是利用转子带动锤子击打的基本原理，在高速大扭矩电机的驱动下，主机转子上的锤头轮流击打进入容腔内的待破碎物料，通过衬板与锤头之间形成的空间，将待破碎物撕裂扭搓成合乎规格的破碎物。根据金属破碎机的工作状况，可分成干式系统、湿式系统和半湿式系统。干式系统主要是指破碎物须经过空气回旋分拣系统，把金属和非金属分离开，另外整个系统装有除尘装置。湿式系统是指破碎的同时进行喷水，并且在分拣同时进行淋水清洗。半湿式系统只是在破碎需要时，进行少量喷水，防止扬尘，并无清洗。金属破碎机与技术开发国内最早生产的是金属破碎机，采用的是半湿式系统，于1996年投产，从目前的使用情况来看，其生产能力1--5吨/小时的机型，有较多的富余，经常处于停机等料状态，设备的闲置率较高。而且一次性资金投入比较小。立足于用户使用要求，真正开始关键核心技术引进，是郑州东宏机械制造有限公司开始进行的。他们一开始就认真进行市场调研，分析国内市场现状，确定适合我国国情的、达到既经济又满足市场需求的中小型金属破碎机。从技术上分析：金属破碎机的主要结构特点是机身采用特厚钢板加斜撑的加强结构，能确保机器的强力破碎的超负荷要求，而且直接受力部分采用“榫头”结构，进一步提高机器的可靠性。衬板、锤头采用特殊耐磨材料，提高了使用寿命；而且锤头采用活动安装结构，一旦遇到不可破碎物误入破碎机内，可以甩过而避开，同时可打开破碎机专置的不可破碎物排放门，将其从机内排除，从而降低对机器的破坏程度；带着锤头与隔套并高速旋转的主轴及独特的底栅板结构，是高生产效率的保障。废钢主要用于长流程转炉中的炼钢添加料或短流程电炉的炼钢主料。国内废钢资源由于受到淘汰年限的限制，所以基本处于废钢资源的贫乏时期，满足不了钢铁工业快速发展的需要，2005年，国内主要钢厂废钢单耗为169.08千克，比2004年的220千克有较大幅度的降低，幅度达到了23%。2005年进口废钢约1020万吨，出口量可以忽略不计，废钢需求量将达6190万吨，生产回收1043万吨。目前世界每年产生的废钢总量为3~4亿吨，约占钢总产量的45~50%，其中85~90%用作炼钢原料，10~15%用于铸造、炼铁和再生钢材。钢铁工业主要的铁源为铁矿石。每生产1吨钢，大致需要各种原料(如铁矿石、煤炭、石灰石、耐火材料等)4~5吨,能源折合标准煤(指发热值为7000千卡/公斤的煤)0.7~1.0吨。而利用废钢作原料直接投入炼钢炉进行冶炼，每吨废钢可再炼成近1吨钢,可以省去采矿、选矿、炼焦、炼铁等过程，显然可以节省大量自然资源和能源。目前在炼钢金属料中，废钢已占总量的35%左右,由铁矿石炼得的生铁占总量的65%左右;因此，废钢的利用，引起社会的普遍重视，被称为第二矿业。许多国家缺乏铁矿或铁矿品位不断下降，对废钢更为重视。废钢的供销，已成为一个重要的国际市场。20世纪70年代以来，世界上以废钢作原料的电炉钢产量，有较大的发展，也说明废钢的利用范围日益扩大。由于废钢的大量应用，目前世界生铁产量仅为钢产量的72%。各种炼钢方法利用废钢的程度是不同的。氧气转炉炼钢一般可用15~25%的废钢，采用预热废钢技术则可用废钢30~40%;平炉炼钢理论上可以100%用废钢，但一般用量为20~60%;电弧炉炼钢几乎全部利用废钢作原料。废铁一般作高炉炼铁或铸铁原料，少量干净废铁也用作炼钢原料。大型钢铁联合企业炼钢原料以生铁为主，以废钢为辅。独立钢厂、特殊钢厂和近年发展起来的小钢厂都以废钢为主要原料。在我国，钢材市场供需两旺，钢铁工业继续加快发展，对废钢铁资源的需求量大幅增加。2008年，我国粗钢积累量为5.02亿吨，大部分为近些年生产的，废钢积蓄量为??亿吨。2007年我国实际用于炼钢的废钢消耗总量为6850万吨，其中钢铁企业自产废钢2700万吨，社会采购废钢4310万吨，用炼钢的进口废钢120万吨，废次材外销及增加库存280万吨。随着世界文明的进步，全球未来的钢铁工业，电炉将会逐步替代转炉，废钢将会逐步替代铁矿石，而少量的铁矿石应用将作为资源自然消耗的补充，真正成为与自然和谐的生态工业。由于国际市场铁矿石市场价格的不断上升，国内电力供给能力的增强，以及国内废钢产出量的增长，预计今后我国电炉生产能力将会出现较快的增长，市场需求也将有所上升。新电炉钢产能的建设效益与传统流程相比，差距将会大大减小。因而，可以预计钢铁行业对废钢的需求也会出现快速增长。另外，随着国家重点工程的建设和城镇化建设的实施等，对钢铁的需求量增长较快，而我国铁矿石资源短缺且世界铁矿石资源有限，钢铁企业趋向发展循环经济，因此废钢的需求将会出现快速增长，开发前景广阔。废钢铁是钢铁工业可持续发展的重要资源，尤其是电炉炼钢重要的、必不可少的原料，同时也是转炉钢中效果最好的冷却剂。为了不影响炼钢工艺流程的正常进行、确保成品钢件的质量，必须选用优质的废钢铁原料加入钢炉;亦即废钢铁必须满足一定的技术要求方可可作为原料使用。这是因为废钢铁在收集过程中，常夹带或沾染一些杂质成分，如防蚀处理所镀上的锌、铝、镍、铜等有色金属，这些金属在电弧炉炼钢过程中会因电弧产生的高温及吹氧助熔，导致钢液沸腾，并造成钢液中锌、铅、镉等危害环境的有毒元素大量挥发。又如，民间收集的废钢铁中，除其自身所含杂质环外，还常夹杂一些塑料、油脂等有机物，在拆船废铁及汽车废料表面常有一层很厚的油漆涂装层，这些有机物在高达1000多摄氏度的高温下，将形成一氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等有毒物质，不仅会造成环境污染，并且会使得钢材的孔洞类缺陷大大增加。因此，在废钢铁入炉前，必须进行彻底分选、清洗等前期处理，使之符台不同用途对于废钢铁原料的技术标准。炼钢过程，主要是实现五脱一化，即脱碳、脱磷、脱硫、脱氧、脱气体夹杂和合金化。冶金工业对废钢提出了比较详细的技术要求。废钢的硫、磷含量各不得大于0.08%。废钢