钢的冶炼方法

钢的冶炼方法

引言

钢是一种重要的金属材料,广泛应用于建筑、制造业等领域。钢的冶炼方法是钢铁工业的关键环节,本文将全面、详细、完整地探讨钢的冶炼方法。

一、炼钢原料

1. 铁矿石

•铁矿石是炼钢的主要原料,一般为含铁量较高的矿石。

•常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿等。

2. 冶炼助剂

•冶炼助剂可以提高炼钢过程中的效率和质量。

•常用的冶炼助剂有焦炭、石灰石等。

二、高炉冶炼法

1. 高炉冶炼工艺流程

高炉冶炼法是目前最常用的冶炼方法之一,其工艺流程如下: 1. 原料准备:将铁矿石、焦炭、石灰石等原料按一定比例混合。 2. 原料预处理:将混合好的原料进行破碎、筛分,以提高冶炼效率。 3. 上料:将经过预处理的原料逐层装入高炉中。

4. 加热:利用高炉燃烧室的燃料加热原料,使之达到冶炼所需的温度。

5. 还原

反应:在高炉中,焦炭与铁矿石发生还原反应,产生熔融的铁水。 6. 分离:根据密度差异,用各种方法将铁水中的渣和杂质进行分离。 7. 出钢:从高炉中取出熔融的铁水,经过连铸等工艺形成钢材。

2. 高炉冶炼的特点

•高炉冶炼法具有生产规模大、冶炼效率高、冶炼周期短等优点。

•高炉冶炼法能够处理多种铁矿石,适应性强。

三、电弧炉冶炼法

1. 电弧炉冶炼工艺流程

电弧炉冶炼法是一种利用电弧对金属进行加热、熔化的冶炼方法,其工艺流程如下:1. 装料:将废钢、合金等材料经过准备后装入电弧炉中。 2. 通电:通过电极引

入电能,形成高温电弧,对料中的金属进行加热、熔化。 3. 杂质分离:在电弧炉中,通过氧化、还原等反应,将杂质和有害元素进行分离。 4. 脱气脱硫:通过吹氧等方法,去除金属中的气体和硫等杂质。 5. 出钢:将经过冶炼的金属从电弧炉中取出,经过连铸等工艺形成钢材。

2. 电弧炉冶炼的特点

•电弧炉冶炼法适用于废钢、合金等回收利用。

•电弧炉冶炼法具有灵活性高、工艺控制精度高等特点。

四、氧气转炉法

1. 氧气转炉冶炼工艺流程

氧气转炉法是一种利用高纯氧吹炼金属的冶炼方法,其工艺流程如下: 1. 装料:将铁水和废钢等金属料装入转炉中。 2. 吹氧:通过底吹或顶吹的方式,引入高纯氧,与金属中的杂质发生反应。 3. 调温调合:根据冶炼工艺要求,通过控制氧气吹入量、时间等参数,调整金属的温度和成分。 4. 出钢:将冶炼好的钢水从转炉中取出,经过连铸等工艺形成钢材。

2. 氧气转炉冶炼的特点

•氧气转炉法冶炼速度快,能耗低。

•氧气转炉法适用于冶炼高品质、大批量的钢材。

五、其他冶炼方法

除了以上介绍的高炉冶炼法、电弧炉冶炼法和氧气转炉法,还有一些其他冶炼方法,如感应炉冶炼法、真空炉冶炼法等。这些方法在特定的应用领域具有一定的优势和适用性。

六、结论

钢的冶炼方法多种多样,不同的方法适用于不同的情况。 - 高炉冶炼法适用于大规模生产,处理多种铁矿石。 - 电弧炉冶炼法适用于废钢回收利用,具有灵活性高。 - 氧气转炉法冶炼速度快,适用于冶炼高品质、大批量的钢材。

随着技术的不断发展,钢的冶炼方法将会更加高效、节能、环保,并为钢铁工业的发展提供更好的支撑。

炼钢的工艺流程

炼钢的工艺流程: 一、加料 加料:向电炉或转炉内加入铁水或废钢等原材料的操作,是炼钢操作的第一步。 二、造渣 造渣:调整钢、铁生产中熔渣成分、碱度和粘度及其反应能力的操作。目的是通过钢铁高炉 钢铁高炉 渣--金属反应炼出具有所要求成分和温度的金属。例如氧气顶吹转炉造渣和吹氧操作是为了生成有足够流动性和碱度的熔渣,能够向金属液面中传递足够的氧,以便把硫、磷降到计划钢种的上限以下,并使吹氧时喷溅和溢渣的量减至最小。 三、出渣 出渣:电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件和目的在冶炼过程中所采取的放渣或扒渣操作。如用单渣法冶炼时,氧化末期须扒氧化渣;用双渣法造还原渣时,原来的氧化渣必须彻底放出,以防回磷等。 四、熔池搅拌 熔池搅拌:向金属熔池供应能量,使金属液和熔渣产生运动,以改善冶金反应的动力学条件。熔池搅拌可藉助于气体、机械、电磁感应等方法来实现。 五、脱磷 减少钢液中含磷量的化学反应。磷是钢中有害杂质之一。含磷较多的钢,在室温或更低的温度下使用时,容易脆裂,称为"冷脆"。钢中含碳越高,磷引起的脆性越严重。一般普通钢中规定含磷量不超过0.045%,优质钢要求含磷更少。生铁中的磷,主要来自铁矿石中的磷酸盐。氧化磷和氧化铁的热力学稳定性相近。在高炉的还原条件下,炉料中的磷几乎全部被还原并溶入铁水。如选矿不能除去磷的化合物,脱磷就只能在(高)炉外或碱性炼钢炉中进行。 铁中脱磷问题的认识和解决,在钢铁生产发展史上具有特殊的重要意义。钢的大规模工业生产开始于1856年贝塞麦(H.Bessemer)发明的酸性转炉炼钢法。但酸性转炉炼钢不能脱磷;而含磷低的铁矿石又很少,严重地阻碍了钢生产的发展。1879年托马斯(S.Thomas)发明了能处理高磷铁水的碱性转炉炼钢法,碱性炉渣的脱磷原理接着被推广到平炉炼钢中去,使大量含磷铁矿石得以用于生产钢铁,对现代钢铁工业的发展作出了重大的贡献 六、电炉底吹 电炉底吹:通过置于炉底的喷嘴将N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化,促进冶金反应过程的目的。采用底吹工艺可缩短冶炼时间,降低电耗,改善脱磷、脱硫操作,提高钢中残锰量,提高金属和合金收得率。并能使钢水成分、温度更均匀,从而改善钢质量,降低成本,提高生产率。 七、熔化期 熔化期:炼钢的熔化期主要是对平炉和电炉炼钢而言。电弧炉炼钢从通电开始到炉钢花伴料全部熔清为止、平炉炼钢从兑完铁水到炉料全部化完为止都称熔化期。熔化期的任务是尽快将炉料熔化及升温,并造好熔化期的炉渣。 八、氧化期 氧化期和脱碳期:普通功率电弧炉炼钢的氧化期,通常指炉料溶清、取样分析到扒完氧化渣这一工艺阶段。也有认为是从吹氧或加矿脱碳开始的。氧化期的主要任务是氧化钢液中的碳、磷;去除气体及夹杂物;使钢液均匀加热升温。脱碳是氧化期的一项重要操作工艺。为了保证钢的纯净度,要求脱碳量大于0.2%左右。随着炉外精炼技术的发展,电弧炉的氧化精炼大多移到钢包或精炼炉中进行。 九、精炼期 精炼期:炼钢过程通过造渣和其他方法把对钢的质量有害的一些元素和化合物,经化学反应选入气相或

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。

冶金方法及依据原理

冶金方法及依据原理 火法冶金是在高温条件下进行的冶金过程。矿石或精矿中的部分或全部矿物在高温下经过一系列物理化学变化,生成另一种形态的化合物或单质,分别富集在气体、液体或固体产物中,达到所要捉取的金属与脉石及其它杂质分离的目的。实现火法冶金过程所需热能,通常是依靠燃料燃烧来供给,也有依靠过程中的化学反应来供给的,比如,硫化矿的氧化焙烧和熔炼就无需由燃料供热;金属热还原过程也是自热进行的。冶金炉火法冶金包括:干燥、焙解、焙烧、熔炼,精炼,蒸馏等过程。 湿法冶金是在溶液中进行的冶金过程。湿法冶金温度不高,一般低于!,现代湿法冶金中的高温高压过程,温度也不过$左右,极个别情况温度可达%。湿法冶金包括:浸出、净化、制备金属等过程。 1、浸出用适当的溶剂处理矿石或精矿,使要提取的金属成某种离子(阳离子或络阴离子)形态进入溶液,而脉石及其它杂质则不溶解,这样的过程叫浸出。浸出后经沉清和过滤,得到含金属(离子)的浸出液和由脉石矿物绢成的不溶残渣(浸出渣)。对某些难浸出的矿石或精矿,在浸出前常常需要进行预备处理,使被提取的金属转变为易于浸出的某种化合物或盐类。例如,转变为可溶性的硫酸盐而进行的硫酸化焙烧等,都是常用的预备处理方法。 2、制备金属用置换、还原、电积等方法从净化液中将金属提取出来的过程。 电冶金是利用电能提取金属的方法。根据利用电能效应的不同,电冶金又分为电热冶金和电化冶金。 1、电热冶金是利用电能转变为热能进行冶炼的方法。在电热冶金的过程中,按其物理化学变化的实质来说,与火法冶金过程差别不大,两者的主要区别只饲冶炼时热能来源不同。 2、电化冶金(电解和电积)是利用电化学反应,使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出。前者称为溶液电解,如锕的电解精炼和锌的电积,可列入湿法冶金一类;后者称为熔盐电解,不仅利用电能的化学效应,而且也利用电能转变为热能,借以加热金属盐类使之成为熔体,故也可列入火法冶金一类。从矿石或精矿中提取金属的生产工艺流程,常常是既有火法过程,又有湿法过程,即使是以火法为主的工艺流程,比如,硫化锅精矿的火法冶炼,最后还须要有湿法的电解精炼过程;而在湿法炼锌中,硫化锌精矿还需要用高温氧化焙烧对原料进行炼前处理。 火法冶金利用高温从矿石中提取金属或其化合物的冶金过程。此过程没有水溶液参加故又称为干法冶金。火法冶金的工艺流程一般分为矿石准备、冶炼、精炼3个步骤。①矿石准备。选矿得到的细粒精矿不易直接加入鼓风炉或炼铁高炉须先加入冶金熔剂能与矿石中所含的脉石氧化物、有害杂质氧化物作用的物质加热至低于炉料的熔点烧结成块或添加粘合剂压制成型或滚成小球再烧结成球团或加水混捏然后装入鼓风炉内冶炼。硫化物精矿在空气中焙烧的主要目的是除去硫和易挥发的杂质并使之转变成金属氧化物以便进行还原冶炼使硫化物成为硫酸盐随后用湿法浸取局部除硫使其在造锍熔炼中成为由几种硫化物组成的熔锍。②

钢的冶炼方法

钢的冶炼方法 引言 钢是一种重要的金属材料,广泛应用于建筑、制造业等领域。钢的冶炼方法是钢铁工业的关键环节,本文将全面、详细、完整地探讨钢的冶炼方法。 一、炼钢原料 1. 铁矿石 •铁矿石是炼钢的主要原料,一般为含铁量较高的矿石。 •常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿等。 2. 冶炼助剂 •冶炼助剂可以提高炼钢过程中的效率和质量。 •常用的冶炼助剂有焦炭、石灰石等。 二、高炉冶炼法 1. 高炉冶炼工艺流程 高炉冶炼法是目前最常用的冶炼方法之一,其工艺流程如下: 1. 原料准备:将铁矿石、焦炭、石灰石等原料按一定比例混合。 2. 原料预处理:将混合好的原料进行破碎、筛分,以提高冶炼效率。 3. 上料:将经过预处理的原料逐层装入高炉中。 4. 加热:利用高炉燃烧室的燃料加热原料,使之达到冶炼所需的温度。 5. 还原 反应:在高炉中,焦炭与铁矿石发生还原反应,产生熔融的铁水。 6. 分离:根据密度差异,用各种方法将铁水中的渣和杂质进行分离。 7. 出钢:从高炉中取出熔融的铁水,经过连铸等工艺形成钢材。 2. 高炉冶炼的特点 •高炉冶炼法具有生产规模大、冶炼效率高、冶炼周期短等优点。 •高炉冶炼法能够处理多种铁矿石,适应性强。

三、电弧炉冶炼法 1. 电弧炉冶炼工艺流程 电弧炉冶炼法是一种利用电弧对金属进行加热、熔化的冶炼方法,其工艺流程如下:1. 装料:将废钢、合金等材料经过准备后装入电弧炉中。 2. 通电:通过电极引 入电能,形成高温电弧,对料中的金属进行加热、熔化。 3. 杂质分离:在电弧炉中,通过氧化、还原等反应,将杂质和有害元素进行分离。 4. 脱气脱硫:通过吹氧等方法,去除金属中的气体和硫等杂质。 5. 出钢:将经过冶炼的金属从电弧炉中取出,经过连铸等工艺形成钢材。 2. 电弧炉冶炼的特点 •电弧炉冶炼法适用于废钢、合金等回收利用。 •电弧炉冶炼法具有灵活性高、工艺控制精度高等特点。 四、氧气转炉法 1. 氧气转炉冶炼工艺流程 氧气转炉法是一种利用高纯氧吹炼金属的冶炼方法,其工艺流程如下: 1. 装料:将铁水和废钢等金属料装入转炉中。 2. 吹氧:通过底吹或顶吹的方式,引入高纯氧,与金属中的杂质发生反应。 3. 调温调合:根据冶炼工艺要求,通过控制氧气吹入量、时间等参数,调整金属的温度和成分。 4. 出钢:将冶炼好的钢水从转炉中取出,经过连铸等工艺形成钢材。 2. 氧气转炉冶炼的特点 •氧气转炉法冶炼速度快,能耗低。 •氧气转炉法适用于冶炼高品质、大批量的钢材。 五、其他冶炼方法 除了以上介绍的高炉冶炼法、电弧炉冶炼法和氧气转炉法,还有一些其他冶炼方法,如感应炉冶炼法、真空炉冶炼法等。这些方法在特定的应用领域具有一定的优势和适用性。

炼钢方法

一、炼钢方法 钢是应用最广泛的一种金属材料。工业、农业、交通运输业、建筑业和国防等部门,都离不开钢。钢的生产对国民经济各部门的发展都有极其重要的作用。古代炼钢技术的出现可追溯到两千多年前,而近代工业化炼钢则只有一百多年的历史。炼钢的本质就是改变生铁的化学成分。 现代化钢铁联合企业是一个庞大而复杂的综合生产部门,钢铁材料的生产包括采矿、选矿、烧结(球团)、焦化、炼铁、炼钢和轧钢等过程。由于各类钢材质量主要决定于炼钢工艺过程和设备,所以,炼钢成为钢铁企业生产流程的中心环节。 炼钢总体来讲就是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧,去除有害气体和杂质,提高钢液温度和调整成分,即“四脱二去一调整”。炼钢过程通过供氧、造渣、合金化、搅拌、升温等手段完成炼钢任务。炼钢方法有平炉炼钢、转炉炼钢和电炉炼钢3种方法,平炉炼钢已基本淘汰,目前国内主要炼钢方法有转炉炼钢和电炉炼钢两种。 (1)转炉炼钢法 这种炼钢法将氧气作为氧化剂,使杂质硅、锰、碳、磷等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量,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。 (2)电炉炼钢法 以电能为热源的冶炼方法。使用电炉炼钢可以炼出优质的合金钢。电炉的

种类很多,应用最广泛的是电弧炉。 在世界主要产钢国家,氧气转炉炼钢法是目前国内外主要的炼钢方法。氧气转炉炼钢自20世纪50年代初问世以来,在世界各国得到广泛的应用,技术不断进步,设备不断改进,工艺不断完善,从顶吹到底吹并发展到复合吹炼,短短几十年里,氧气转炉炼钢飞速发展。 二、炼钢设备 1.转炉炼钢设备 (1)装料设备 主原料供应:铁水罐、鱼雷罐车、铁水包、加废钢设备、行车、铁水烘烤、铁水预处理装置。 散料供应:地下料仓、上料皮带、炉顶高位料仓及给料、称量、加入设备。 铁合金供应:铁合金料仓、称量、输送、加入设备。 (2)转炉设备 转炉炉体、转炉支撑装置、倾动装置、转炉操作辅助设备(钢包车、渣罐车、扒渣机、修炉车、炉底车、喷补机、拆炉机等)。 (3)吹氧设备 供氧设备、水冷设备、副枪、氧枪升降和更换机构,复吹底部供气元件等。 (4)精炼设备 CAS-OB(卡式炉)、LF(精炼炉)、VD(真空炉)、吹氩、喂丝等设备。 (5)烟气净化与回收设备(以OG法为例) 活动烟罩、固定烟罩、汽化冷却烟道、余热回收锅炉、溢流文氏管、调径文氏管、重力脱水器、弯头脱水器、旋风脱水器、除尘风机、水封、煤气柜等设

建 筑 钢 材

建筑钢材 第一节钢的冶炼、脱氧及分类 建筑钢材是指建筑上所用钢材的总称,包括:型钢(工字钢、角钢、槽钢、T型钢、H型钢等)。钢板:钢筋混凝土用钢筋等。 建筑钢材的特点: 1 组织均匀密实 2、强度(拉、压)硬度高 3、加工及可焊性好 4、易腐蚀、维护费用高 一、钢的、冶炼脱氧及分类 (一)、钢的冶炼方法 1、氧气转炉钢冶炼。钢的质量较好; 2、平炉钢冶炼。钢的质量好、杂质少、但成本较高; 3、电炉钢冶炼。钢的质量最好、杂质少、成本高。

﹡常见的炼钢方法有哪几种? 氧气转炉炼钢,平炉炼钢,电炉炼钢三种方法。(二)、脱氧: 在炼钢炉内加入锰铁、硅铁、铝块等脱氧剂,使铁从F e O中还原成金属铁,此过程称为脱氧。 脱氧的目的主要是除去钢中的氧化铁F e O。根据脱氧程度不同分为: 1、沸腾钢(F ) 脱氧不完全的钢,炼钢炉内加锰铁进行部分脱氧,铸锭时钢中的碳与F e O反应,生成大量CO气泡,造成钢水表面沸腾现象。这种钢组织不够致密,成分偏析较大,尤其是硫、磷偏析严重,成分不均匀,冷脆性和时效敏感性明显,钢的质量较差。 2、镇静钢(Z ),脱氧充分,炼钢炉内加锰铁、硅铁和铝块进行脱氧,由于铸锭时钢水表面平静而称为镇静钢。这种钢组织致密,化学成分均匀,机械性能好,冷脆性和时效敏感性较低,抗疲劳强度高,可焊性较好。 3、半镇静钢(bZ ),脱氧程度介于沸腾钢与镇静钢之间的钢,其性能与质量介与两者之间。 4、特殊镇静钢(TZ ),脱氧更充分的钢,性能

与质量比镇静钢更好。 。 ﹡根据脱氧程度的不同钢分为哪几种? 分为沸腾钢,镇静钢,半镇静钢,和特殊镇静钢四种。(三)、热处理 对钢进行加热、保温和冷却的综合操作工艺称为热处理。热处理的目的是提高钢的性能。热处理的方式有退火、正火、淬火、回火等。 1、退火:钢材加热到高于基本组织转变温度经保温后适当速度缓冷的热处理方法。主要是改善钢材的性能。 2、正火:钢材加热到奥氏体之后至于空气中冷却的人处理方法。经正火处理后钢材强度提高,塑性降低。 3、淬火:加热至奥氏体后急冷的处理方法。钢材经淬火后强度硬度提高。 4:回火:经回火后的钢再加热至相变以下温度经保温按一定速度冷却的处理方法。回火是为了消除淬火处理的钢材硬而脆的现象,改善钢材性能。 二、钢的分类

钢铁种类及炼制方法(全)

钢铁种类及炼制方法(全) 钢铁种类及炼制方法(全)2011-03-07 3:301、按冶炼方法分类:平炉钢:包括碳素钢和低合金钢。按炉衬材料不同又分酸性和碱性平炉钢两种。 转炉钢:包括碳素钢和低合金钢。按吹氧位置不同又分底吹、侧吹和氧气顶吹转炉钢三种。 电炉钢:主要是合金钢。按电炉种类不同又分电弧炉钢、感应电炉钢、真空感应电炉钢和电渣炉钢四种。 沸腾钢、镇静钢和半镇静钢:按脱氧程度和浇注制度不同区分。 2、按化学成分分类: 碳素钢:是铁和碳的合金。据中除铁和碳之外,含有硅、锰、磷和硫等元素。按含碳量不同可分为低碳(C<0.25%)、中碳(C:0.25%-0.60%)和高碳(C>0.60%)钢三类。碳含量小于0.04%的钢称工业纯铁。 普通低合金钢:在低碳普碳钢的基础上加入少量合金元素(如硅、钙、钛、铌、硼和稀土元素等,其总量不超过3%)。而获得较好综合性能的钢种。 合金钢:是含有一种或多种适量合金元素的钢种,具有良好和特殊性能。按合金元素总含量不同可分为低合金(总量<5%)、中合金(合金总量在5%-10%)和高合金(总量>10%)钢三类。 3、按用途分类: 结构钢:按用途不同分建造用钢和机械用钢两类。建造用钢用于建造锅炉、船舶、桥梁、厂房和其他建筑物。机械用钢用于制造机器或机械零件。 工具钢:用于制造各种工具的高碳钢和中碳钢,包括碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢等。 特殊钢:具有特殊的物理和化学性能的特殊用途钢类,包括不锈耐酸钢、耐热钢、电热合金和磁性材料等。 常用冶炼方法

1、转炉炼钢: 一种不需外加热源、主要以液态生铁为原料的炼钢方法。其主要特点是靠转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分,如碳、锰、硅、磷等与送入炉内的氧气进行化学反应所产生的热量作冶炼热源来炼钢。炉料除铁水外,还有造渣料(石灰、石英、萤石等);为了调整温度,还可加入废钢以及少量的冷生铁和矿石等。转炉按炉衬耐火材料性质分为碱性(用镁砂或白云为内衬)和酸性(用硅质材料为内衬);按气体吹入炉内的部分分为底吹顶吹和侧吹;按所采用的气体分为空气转炉和氧气转炉。酸性转炉不能去除生铁中的硫和磷,须用优质生铁,因而应用范围受到限制。碱性转炉适于用高磷生铁炼钢,曾在西欧获得较大发展。空气吹炼的转炉钢,因其含氮量高,且所用的原料有局限性,又不能多配废钢,未在世界范围内得到推广。1952年氧气顶吹转炉问世,现已成为世界上的主要炼钢方法。在氧气顶吹转炉炼钢法的基础上,为吹炼高磷生铁,又出现了喷吹石灰粉的氧气顶吹转炉炼钢法。随氧气底吹的风嘴技术的发展成功,1967年德国和法国分别建成氧气底吹转炉。1971年美国引进此项技术后又发展了底吹氧气喷石灰粉转炉,用于吹炼含磷生铁。1975年法国和卢森堡又开发成功顶底复合吹炼的转炉炼钢法。 2、氧气顶吹转炉炼钢: 用纯氧从转炉顶部吹炼铁水成钢的转炉炼钢方法,或称LD法;在美国通常称BOF法,也称BOP法。它是现代炼钢的主要方法。炉子是一个直立的坩埚状容器,用直立的水冷氧枪从顶部插入炉内供氧。炉身可倾动。炉料通常为铁水、废钢和造渣材料;也可加入少量冷生铁和铁矿石。通过氧枪从熔池上面向下吹入高压的纯氧(含O299.5%以上),氧化去除铁水中的硅、锰、碳和磷等元素,并通过造渣进行脱磷和脱硫。各种元素氧化所产生的热量,加热了熔池的液态金属,使钢水达到现定的化学成分和温度。它主要用于冶炼非合金钢和低合金钢;但通过精炼手段,也可用于冶炼不锈钢等合金钢。 3、氧气底吹转炉炼钢: 通过转炉底部的氧气喷嘴把氧气吹入炉内熔池,使铁水冶炼成钢

钢铁的冶炼原理及生产工艺流程

钢铁的冶炼原理及生产工艺 流程(总3页) 本页仅作为文档封面,使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March

钢铁的冶炼原理及生产工艺流程 炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还原出来的过程。 炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等,其原理是矿石在特定的气氛中(还原物质CO、H2、C;适宜温度等)通过物化反应获取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸造外,绝大部分是作为炼钢原料。 1、高炉炼铁的冶炼原理(应用最多的) 一)炼铁的原理(怎样从铁矿石中炼出铁)用还原剂将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁。铁氧化物(Fe2O3、Fe3O4、FeO)+还原剂(C、CO、H2)铁(Fe) 二)炼铁的方法 (1)直接还原法(非高炉炼铁法) (2)高炉炼铁法(主要方法) 三)高炉炼铁的原料及其作用 (1)铁矿石:(烧结矿、球团矿)提供铁元素。 冶炼一吨铁大约需要—2吨矿石。 (2)焦碳: 冶炼一吨铁大约需要500Kg焦炭。 提供热量;提供还原剂;作料柱的骨架。 (3)熔剂:(石灰石、白云石、萤石)

使炉渣熔化为液体;去除有害元素硫(S)。 (4)空气:为焦碳燃烧提供氧。 2、工艺流程 生铁的冶炼虽原理相同,但由于方法不同、冶炼设备不同,所以工艺流程也不同。下面分别简单予以介绍。 高炉生产是连续进行的。一代高炉(从开炉到大修停炉为一代)能连续生产几年到十几年。生产时,从炉顶(一般炉顶是由料种与料斗组成,现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶)不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂,从高炉下部的风口吹进热风(1000~1300摄氏度),喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石,主要是铁和氧的化合物。在高温下,焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来,得到铁,这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁,铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣,从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出,经除尘后,作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压,用导出的部分煤气发电。 生铁是高炉产品(指高炉冶炼生铁),而高炉的产品不只是生铁,还有锰铁等,属于铁合金产品。锰铁高炉不参加炼铁高炉各种指标的计算。高炉炼铁过程中还产生副产品水渣、矿渣棉和高炉煤气等。

炼钢原理与工艺

目前主要的炼钢方法有氧气转炉炼钢法、电弧炉炼钢法以及炉外精炼技术. 氧气转炉包括氧气顶吹转炉、氧气底吹转炉、氧气侧吹转炉及顶底复吹转炉等,故常简称为LD.它拄要原料是铁水,同时可配加10%~30%的废钢;生产中不需要外来热源,依告靠吹入的氧气与铁水中的碳、硅、猛、磷等元素反应放出的热量使熔池获得所需的冶炼温度。其突出的优点是生产周期短、产量高;不足之处是生产的钢种有限,主要冶炼低碳钢和部分合金钢。 电炉炼钢法是以电能为主要能源、废钢为主要原料的炼钢方法,显著的优点是,熔池温度易于控制和炉内气氛可以调整,用来生产优质钢和高合金钢。设备也比较简单,而投资小,建厂快. 炉外精炼,是指从初炼炉即氧气炉或电弧炉中出来的初炼钢水,在另一个冶金容器中进行精炼的工艺过程。精炼的目的是进一步去气、脱硫、脱氧、排除夹杂物、调整及均匀钢液的成分和温度等,提高钢水质量;缩短初炼炉的冶炼时间,精炼的手段有真空、吹氩、搅拌、加热、喷粉等。 但目前世界上氧气转炉钢的产量仍占总产量的60%左右。 氧气顶吹转炉炼钢的基本过程是:装料(即加废钢、兑铁水→摇正炉体→降枪开始吹炼并加入第一批渣料→(吹炼中期)加入第二批渣料→(终点前)测温、取样→(碳、磷及温度合格后)倾炉出钢并进行脱氧合金化。 所谓装料,是指将炼钢所用的钢铁炉料装入炉内的工艺操作。

电炉炼钢所用原料,主要有废钢、生铁和直接还原铁三种。 废钢是电炉炼钢的主原料。 按其来源不同,废钢大致可分为返回废钢和外购废钢两类。 B对废钢的要求 对废钢的一般要求是清洁少锈,无混杂,成分明确,块度合适. 在电弧炉炼钢中,生铁一般是用来提高炉料的配碳量的。 转炉炼钢的原料主要是铁水,其次还配用部分废钢. 1。2.1。1铁水 铁水是氧气顶吹转炉的主原料,一般占装入量的70%以上。铁水的物理热和化学热是氧气顶吹转炉炼钢过程中的唯一热源。 A、对铁水温度的要求 较高的铁水温度,不仅能保证转炉炼顺利进行,同时还能增加放心钢的配加量,降低转炉的生产成本。希望铁水的温度尽量高些,入炉时仍在1250~1300℃。 1、兑入转炉时的铁水温度相对稳定。 2、铁水的成分应该合适而稳定。 3、铁水中的硅,是转炉炼钢的主要发热元素之一.铁水含硅量以0。5%~0。8%为宜。 4、对于含硅量过高的铁水应进行预脱硅处理,以改善转炉的脱磷条件,并减少渣量。 5、铁水的含猛量(1)铁水中的猛是一种有益元素;(2)铁水的含猛量多低于0.3%.

炼钢简单工艺流程

炼钢的工艺流程 7月8日上午听了苏教授给我们讲的关于炼钢的工艺流程,我对我们的专业课有了初步的了解与认识。 炼钢就是将铁水冶炼成钢水,而钢与铁的区别就在于含碳量不同,只要将铁里边的含碳量降低到一定程度就是我们所需要的钢了,所以要想炼钢首先便要炼铁。这里一般有两个流程: 长流程:选矿→烧结(球团)→高炉→铁水预处理→转炉→精炼→连铸→轧钢 短流程:废钢→电炉→精炼→连铸→轧钢 这里说的选矿,烧结,球团,是高炉冶炼的原料准备阶段,当完成烧结,造球后进入高炉利用高炉内的还原性环境将铁水从铁矿石从还原出来,为下一阶段的炼钢提供原料供给。而接下来的铁水预处理就是脱去硫等杂质。接着就是利用转炉内的氧化性环境将铁水中过量的碳氧化成一氧化碳和二氧化碳,达到钢水要求的碳含量。转炉出钢后的钢水精炼(LF或LF+RH或LF+VD,VOD等),完成精炼后用行车调运至连铸机的大包回转台,进行连铸浇铸的工序环节,为后续的轧钢厂提供钢坯原料。 实际中,整个联合钢铁厂的工艺流程为:原料码头(各种原料集中卸载存放区域)——烧结(矿石造块或造球团)——高炉(炼铁)——炼钢(铁水预处理-转炉或电炉-精炼-连铸)-轧钢。其流程图如下:

现在普遍使用的是转炉炼钢法,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,使反应遍与整个炉内。几分钟

平炉炼钢法

平炉炼钢法 1、简介 平炉又称马丁炉,是用煤气或重油作燃料将生铁及废钢冶炼成钢的融炼炉。按照融炼室使用耐火材料的种类分为酸性平炉和碱性平炉。 平炉开始建于1865年,20世纪开始替代托马斯转炉炼钢,而成为世界上的主要炼钢方法。它的优点是原料范围广,能大量使用废钢,设备能力大(最大平炉有900吨),劳动生产率高,钢的品种多,质量好,到1955年全世界的钢约有81%出自平炉,其中美国为90%,苏联为88%,日本为83%。 至1950年,平炉其融炼室、炉头和蓄热室上部一直沿用硅砖砌筑,蓄热室中、下部等部位则用粘土砖或高铝砖砌筑,故称为酸性平炉,使用寿命较低,炉龄为100~200炉次。 平炉炼钢的发明者是德国人威廉·西门子。大约从1846年起, 他就开始研究燃料效率问题。1856年威廉·西门子和他弟弟弗里德 里希·西门子得到一项将蓄热原理用于所有需大量热能的炉子的专利。最初,此法主要是用于玻璃熔化炉,可节省50%的燃料。 将此法用于炼钢,是在炉的两端建有放置“砖格”的蓄热室, 砖格先由炼钢炉排出的热气加热,然后把要进炉的空气预热。用固态

燃料试验时,很不顺利,存在着一些问题,诸如炉灰堵塞了蓄热室的砖格等。 1864年法国人马丁改造了炉体,又采用了威廉·西门子用蓄热提高炉温的办法,用生铁和废铁炼出了优质钢。1868年威廉·西门子用生铁和铁矿石炼钢成功。这种炼钢法被称做“西门子─马丁炼钢法”。由于这种炼钢炉形状低平又有一个平展的熔池,所以被称为“平炉”。这种炼钢法也称为“平炉炼钢法” 2、平炉炼钢的原理 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

中国古代各种炼钢法简介

中国古代各种炼钢法简介 1、青铜冶铸技术: 中国古代最初是使用自然铜,商代早期已能用火法炼制铜锡合金的青铜。冶炼青铜的过程较复杂,大概是先把选好的矿石加入熔剂,再放在炼炉内,燃木炭熔炼,等火候成熟,取精炼铜液,弃去炼渣,即得初铜。初铜仍比较粗,需再经提炼才能获得纯净的红铜。红铜加锡、铅熔成合金,即是青铜。 青铜的发明是人类文明史上的重大事件,由于其克服了纯铜的柔软弱点,且具有熔点低、铸造性能好等优点,逐渐成为古代铜器中的主要品种,并促进了车、船、雕刻、金属加工等制造技术和农业、军事及经济社会的发展。青铜器的应用,代表了当时的科技水平和文化艺术水平,成为这一时代的鲜明标志。 2、古代铸铁技术: 对铁器的大量需求,促成了铁范(铸铁金属型)的发明。1953年河北兴隆燕国冶铸遗址出土的铁范,曾用来铸造铁斧、锄、镰和车具。这些铁范结构合理,壁厚均匀,形状和铸件轮廓相一致,并已使用铁芯。有的范能一次铸两件器物(如双镰范,图2[兴隆铁范(双镰范)]),表明铸铁技术在这个时期已达到较高的水平。 铸铁热处理技术在此期间有明显的进步。由于铸铁都用木炭熔炼,碳含量大都在共晶点附近,而其他元素含量较低,属于较纯的铁碳合金。不少器件用铁范铸造,壁厚一般在3~5毫米,属于薄壁铸件。在实践中,已采用了较为合理的热处理规范,因

而所得韧性铸铁件质量较好。白心韧性铸铁件多数处理完全,很少残留渗碳体和析出石墨。黑心韧性铸铁件多数以铁素体和珠光体为基体,一部分以铁素体或珠光体为基体,石墨形状与现代同类材质相近。 3、古代铸钢技术: 灌钢法,古代中国劳动人民发明的一种先进炼钢工艺。是中国早期炼钢技术一项最突出的成就。由北齐著名冶金家綦母怀文发明。17世纪以前,西方各国一般都是采取熟铁低温冶炼的办法,钢铁不能熔化,铁和渣不易分离,碳不能迅速渗入。经过“块炼法”--“百炼钢”--“炒钢法”的发展历程,中国发明了灌钢法,成功解决这一难题,为世界冶炼技术的发展做出划时代贡献。 南北朝时期,已经出现了技术更为先进的灌钢法,用此法制作的兵器坚韧锋利。早在汉代,人们就开始用煤做燃料,并用来冶铁。北宋时期,用煤冶铁已相当普遍。冶铁炉的温度因此得到提高,于是加速了冶炼进程,提高了冶铁业的生产效率。

钢的冶炼方法

钢的冶炼方法 钢是一种重要的金属材料,广泛应用于各个领域。其冶炼方法主要有 两种:炼铁法和电弧炉法。 一、炼铁法 1. 原料准备:炼钢的原料主要是铁矿石、焦炭和石灰石。其中,铁矿 石是主要原料,焦炭作为还原剂,而石灰石则用于脱硫。 2. 烧结:将铁精粉和焦粉混合后在高温下进行加压成型,形成硬块。 这些硬块称为“球团”。 3. 熔融还原:将球团放入高温的高炉中,在高温下加入空气或氧化剂 使焦碳发生氧化反应,产生一定量的一氧化碳和二氧化碳。这些气体 与球团中的铁氧化物反应生成纯铁,并排除非金属杂质。 4. 合金添加:在得到纯铁后,需要添加其他元素来制造不同种类的钢。常见的合金元素包括锰、镍、钒等。 5. 脱硫处理:如果需要制造高品质的钢,需要进行脱硫处理。将石灰 石投入高炉中,与产生的硫化物反应生成硫酸钙,从而去除硫。

6. 炼钢:将纯铁和合金元素加入到特殊的容器中,在高温下进行混合 和搅拌,使其充分融合。这样就得到了所需的钢。 二、电弧炉法 1. 原料准备:电弧炉法所用的原料与炼铁法相似,包括废旧钢材、废 旧车辆和船只等。 2. 加料:将废旧钢材等原料放入电弧炉中,并加入适量的生铁或铁合金。 3. 熔化:通过高温电弧加热,使原料快速融化,并不断搅拌混合。 4. 合金添加:在得到一定质量的钢液后,需要添加其他元素来制造不 同种类的钢。常见的合金元素包括锰、镍、钒等。 5. 调质处理:通过控制温度和搅拌速度等参数来调整钢液成分和结构,从而达到所需性能。 6. 出钢:将炉中的钢液倒入铸模中,冷却后得到所需的钢材。 总之,炼铁法和电弧炉法都是制造钢材的重要方法。二者在原料、工

不同钢铁冶炼方法的学习比较

不同钢铁冶炼方法的学习比较 钢铁作为一种重要的金属材料,在现代工业中扮演着重要的角色。钢铁的冶炼方法也因此成为了人们关注的焦点之一。本文将对几种不同的钢铁冶炼方法进行学习比较,探讨它们的优缺点以及适用范围。 首先,我们来讨论传统的高炉法。高炉法是目前最常见的钢铁冶炼方法之一,它通过将铁矿石与焦炭一起投入高炉中进行加热,使铁矿石中的铁氧化物还原为金属铁。这种方法具有生产规模大、工艺成熟、技术可靠等优点。然而,高炉法也存在一些问题。首先,高炉法在冶炼过程中会产生大量的二氧化碳等温室气体,对环境造成严重的污染。其次,高炉法需要大量的能源,包括煤炭和焦炭,这对能源资源的消耗也是一个不可忽视的问题。另外,高炉法所产生的钢铁含有较高的杂质,需要进一步的炼钢过程才能得到高纯度的钢材。 与高炉法相比,氧气转炉法是一种较为新型的钢铁冶炼方法。这种方法主要利用氧气对废钢进行吹炼,使其熔化并去除杂质,最终得到优质的钢材。相比于高炉法,氧气转炉法具有以下优点:首先,它能够有效地回收和利用废钢资源,减少了对原材料的依赖,降低了成本。其次,氧气转炉法的冶炼过程中产生的温室气体排放量较低,对环境的影响也相对较小。然而,氧气转炉法也存在一些问题。首先,由于该方法需要使用大量的氧气,因此对氧气资源的需求较大,而氧气的生产成本较高。其次,废钢的质量和成分可能不稳定,需要进行精确的控制和处理,增加了操作难度。 除了高炉法和氧气转炉法之外,还有一种新兴的钢铁冶炼方法,即电弧炉法。电弧炉法是利用电弧的高温和强烈的化学反应来进行钢铁冶炼的方法。与传统的高炉法相比,电弧炉法具有以下优点:首先,它能够快速加热和熔化原材料,炉温可达到3000摄氏度以上,可以快速冶炼出高品质的钢材。其次,电弧炉法对原材料的要求较低,可以利用废钢、废铁等多种原料进行冶炼,提高了资源的利用率。然而,电弧炉法也存在一些问题。首先,电弧炉法在冶炼过程中会产生大量的氮氧化

坩埚炼钢法

坩埚炼钢法 坩埚炼钢法是一种古老的冶炼方法,也是一种历史悠久的冶炼技术。它的发展历程可追溯到中国古代的传统冶炼技术,它在中国史上占有重要地位。坩埚炼钢法可以说是中国古代冶金技术发展的最重要贡献,它在冶金史上有着深远的影响。 坩埚炼钢是中国古代最为重要的冶炼技术,更重要的是,它促进了中国古代冶金技术的发展,并发挥了重要作用。坩埚炼钢技术主要是利用木坩埚和火来制作钢铁,这种技术比较古老,但与欧洲古代的冶金技术相比,却有着明显的优势,使得中国古代的冶金技术走在了前列。 坩埚炼钢的技术流程主要分为熔铁、分铁、再炼几个步骤。熔铁步骤是先将坩埚放入烧火的火坑中,加热后熔铁,当温度达到某一水平时,铁就可以溶解,其液态铁被收集起来,然后再进行分铁,将铁矿石放入坩埚中加热,其中的矿物质会产生反应,把铁和其它矿物质分离开来,得到高纯度的铁。最后,再炼步骤,又将得到的铁粉通过熔炼、凝固和分离等步骤进行再炼,最终得到高纯度的钢铁。 坩埚炼钢法的发展发挥了重要的作用,它不仅促进了中国古代冶金技术的发展,而且还促进了中国古代一些技术的发展,如制作工具、制作农具等,在农业生产中有着重要作用。此外,这种技术也推动了中国古代船舶建造技术的发展,有助于中国古代商路交通的开发和发展,从而实现丝绸之路的建立。 如今,随着中国冶金技术的不断发展,坩埚炼钢技术已经不再是

重要的了,但让它受到人们的新的重视的原因是,它有利于认识中国古代劳动人民的聪明才智,以及古代技术的发展和变革,同时促成了中国古代农业生产的发展,对当今社会有重要的意义。 回顾过去,坩埚炼钢法可以说是中国古代冶金技术发展的一个贡献,它有着深远的影响,不仅促进了古代技术的发展,还推动了古代农业生产的发展,改善了人们的生活质量。在当今社会,坩埚炼钢法也是一种重要的冶炼技术,值得我们去重视和研究,为中国古代冶金技术的发展和发展做出贡献。

28种炼钢方法

这28种炼钢方法,你知道几个? 我的钢铁网 目录 1.转炉炼钢 (2) 2.氧气顶吹转炉炼钢 (3) 3.氧气底吹转炉炼钢 (3) 4.连续炼钢 (4) 5.混合炼钢 (4) 6.复合吹炼转炉炼钢 (5) 7.顶吹氧气平炉炼钢 (5) 8.电弧炉炼钢 (6) 9.STB法 (7) 10.RH法 (7) 11.RH—OB (7) 12.OBM—S法 (8) 13.NK—CB法 (8) 14.MVOD (9) 15.LF法 (9) 16.LD炼钢法 (9) 17.LD—OTB法 (10) 18.LD—HC法 (10) 19.LD-AC法 (10)

20.KS法 (11) 21.K—ES法 (11) 22.FINKL—VAD法 (11) 23.DH法 (12) 24.CLU法 (12) 25.CAS法 (12) 26.CAS—OB法 (13) 27.ASEA-SKF法 (13) 28.AOD法 (13) 1.转炉炼钢 一种不需外加热源、主要以液态生铁为原料的炼钢方法。其主要特点是靠转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分,如碳、锰、硅、磷等与送入炉内的氧气进行化学反应所产生的热量作冶炼热源来炼钢。炉料除铁水外,还有造渣料(石灰、石英、萤石等);为了调整温度,还可加入废钢以及少量的冷生铁和矿石等。 转炉按炉衬耐火材料性质分为碱性(用镁砂或白云为内衬)和酸性(用硅质材料为内衬);按气体吹入炉内的部分分为底吹顶吹和侧吹;按所采用的气体分为空气转炉和氧气转炉。酸性转炉不能去除生铁中的硫和磷,须用优质生铁,因而应用范围受到限制。碱性转炉适于用高磷生铁炼钢,曾在西欧获得较大发展。空气吹炼的转炉钢,因

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。

常用炼钢操作方法

常用炼钢操作方法 拉碳法 转炉炼钢终点控制方法之一,即在熔池含碳量达到出钢要求时便停止吹氧。这种方法在吹炼终点时不但熔池的硫、磷和温度等符合出钢要求,而且熔池中的碳加上铁合金带入的碳也能符合所炼钢种的规格,不需再专门向金属追加增碳剂增碳。该法金属收得率高、锰铁消耗少;渣中FeO低,有利于提高炉龄;钢中气体、夹杂含量较低。提高一次命中率是发挥拉碳法优越性的重要手段。 增碳法 转炉炼钢终点控制方法之一。在吹炼平均含碳量≥0.08%的钢种时,皆采取吹到0.05%~0.06%C时便停吹,然后按所炼钢种的规格,再在钢包中增碳.该法省去了中途倒炉取样和校正补吹,因而生产率高;终渣好,有利于减少喷溅和提高供氧强度;可增加废钢用量。但必须采用低硫、低灰分并干燥的增碳剂。 一次吹炼 转炉炼钢中,从开吹到停吹,只经一次倒炉就达到所炼钢种成分及温度要求命中的终点,无需补吹的吹炼操作。 二次吹炼 转炉炼钢中从开吹到停吹倒炉未达到所炼钢种成分和温度要求的命中终点 而需再补吹的操作。亦称校正补吹。再补吹的炉数占总吹炼炉数的百分率叫再吹率。二次吹炼会降低生产能力,可能恶化钢质,甚至改变钢种。 氧化法 碱性电弧炉炼钢的一种工艺方法。它由补炉、装料、熔化期、氧化期、还原期及出钢6个阶段组成。其特点是有氧化期。用这种方法冶炼,可得到磷、气体和杂质含量都很低的钢,还可使用廉价废钢。-般钢种大多用此法冶炼。其缺点是如果炉料中有合金返回料,会使某些合金元素因氧化而损失掉。 无氧化法 碱性电弧炉炼钢的一种工艺方法。炉料溶清后,经过还原调整钢液成分和温度后即可出钢。因无氧化期,可充分回收原料中的合金元素,冶炼时间较短。低合金钢、不锈钢、高速工具钢等均可用此法冶炼。缺点是不能去磷、去夹杂物和除气,因此对炉料的清洁度和含磷量要求严格,并需有防吸气措施。

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