炼钢和炼铁的区别
炼钢生产过程以及流程图详解(全)
钢铁生产工艺主要包括：炼铁、炼钢、轧钢等流程。
（1）炼铁：就是把烧结矿和块矿中的铁还原出来的过程。
焦炭、烧结矿、块矿连同少量的石灰石、一起送入高炉中冶炼成液态生铁（铁水），然后送往炼钢厂作为炼钢的原料。
炼铁是还原反应。
先是利用氧把矿石中铁及其他物质氧化为三氧化二铁、硫、磷的氧化物等。
硫的氧化物经过处理后排放，磷的氧化物还要加入石灰后转化为矿渣后排出。
主要反应为利用 C 把铁的氧化物还原 2 Fe2O3+ 3 C=4 Fe+ 3 CO2.（2）炼钢：是把原料（铁水和废钢等）里过多的碳及硫、磷等杂质去掉并加入适量的合金成分。
炼钢是氧化反应，是炼铁后的进一步加工。
主要是除去Fe中多余的 C ，因为 C 的含量太高影响钢的韧性。
反应式为： C+O2 = CO2 。
（3）连铸：将钢水经中间罐连续注入用水冷却的结晶器里，凝成坯壳后，从结晶器以稳定的速度拉出，再经喷水冷却，待全部凝固后，切成指定长度的连铸坯。
（4）轧钢：连铸出来的钢锭和连铸坯以热轧方式在不同的轧钢机轧制成各类 钢材，形成产品。
炼钢工艺总流程图炼焦生产流程：炼焦作业是将焦煤经混合，破碎后加入炼焦炉内经干馏后产生热焦碳及粗焦炉气之制程。
烧结生产流程：烧结作业系将粉铁矿，各类助熔剂及细焦炭经由混拌、造粒后，经由布料系统加入烧结机，由点火炉点燃细焦炭，经由抽气风车抽风完成烧结反应，高热之烧结矿经破碎冷却、筛选后，送往高炉作为冶炼铁水之主要原料。
还原气体，还原铁矿石，产生熔融铁水与熔渣之炼铁制程。
转炉生产流程：炼钢厂先将熔铣送前处理站作脱硫脱磷处理，经转炉吹炼后，再依订单钢种特性及品质需求，送二次精炼处理站(RH真空脱气处理站、Ladle Injection盛桶吹射处理站、VOD真空吹氧脱碳处理站、STN搅拌站等)进行各种处理，调整钢液成份，最后送大钢胚及扁钢胚连续铸造机，浇铸成红热钢胚半成品，经检验、研磨或烧除表面缺陷，或直接送下游轧制成条钢、线材、钢板、钢卷及钢片等成品。
材料概论练习题答案-1
绪论1。
什么是材料？答：材料是由一定配比的若干相互作用的元素组成、具有一定结构层次和确定性能，并能用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的物质2。
人类文明历史与材料发展的关系?答:材料是人类文明的里程碑；材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础；人类的历史曾以使用的主要材料来加以划分。
3。
材料按组成、结构特点可分为哪几类?无机非金属材料水泥、陶瓷、玻璃、耐火材料金属材料黑色、有色、特殊金属材料高分子材料塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂复合材料金属基、陶瓷基、树脂基、碳-碳材料4。
材料科学与工程的概念？答：材料科学与工程是关于材料成分、结构、工艺和它们性能与应用之间有关知识开发和应用的科学。
它是一个多学科的交叉领域,是从科学到工程的一个专业连续领域。
同时材料科学与工程学科以数学、力学及物理、化学自然科学为基础，以工程学科为服务和支撑对象，是一个理工结合、多学科交叉的新兴学科，其研究领域涉及自然科学、应用科学和工程学。
5。
日本专家岛村昭治将材料的发展历史划分为哪五代?答：旧石器时代新石器时代青铜器时代铁器时代高分子材料与硅材料时代第二章 MSE的四个基本要素1。
材料科学与工程的四个要素是什么？答：组成，结构，合成与加工，性质/使用性能2.什么是材料的化学组成？相的概念？材料相的组成？答：材料的化学组成：组成材料最基本、独立的物质，可为纯元素或稳定的化合物,以及其种类和数量；相:材料中具有同一化学成分并且结构相同的均匀部分称为相；组成材料的相的种类和数量称为相组成3.什么是材料的结构?答：材料的结构是指材料的组元及其排列和运动方式。
包含形貌、化学成分、相组成、晶体结构和缺陷等内涵。
材料的结构决定材料的性能4.材料的合成的概念？材料加工的概念?答：合成：常常是指原子和分子组合在一起制造新材料所采用的物理和化学方法。
合成是在固体中发现新的化学现象和物理现象的主要源泉.加工：这里所指的是成型加工，除了上述为生产出有用材料对原子和分子控制外,还包括在较大尺度上的改变，有时也包括材料制造等工程方面的问题合成与加工是指建立原子、分子和分子聚集体的新排列，在从原子尺度到宏观尺度的所有尺度上对结构进行控制以及高效而有竞争力地制造材料和零件的演变过程5。
炼钢1
三、钢的分类
1、按化学成分分类： 2、按冶炼方法分类： 3、按脱氧方法分类
2、按冶炼方法分类：
平炉钢： 平炉钢：利用煤气及其它喷吹物作燃料， 在平炉里冶炼而成的钢。 电炉钢： 电炉钢：利用电能在电极和金属之间产 生电弧热能炼成的钢。 转炉钢： 转炉钢：利用向炉内吹入空气或氧气， 与Fe水中的C, Si, Mn, P反应放出的热量进 行冶炼的钢。 感应炉钢： 感应炉钢：用电磁感应产生的热能冶炼 的钢。 重熔钢： 重熔钢：利用成分合格的钢锭、钢坯、 钢材再次重熔提纯的钢。
转炉炼钢
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。转炉炼钢法的主要特点是：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）与送进炉内的氧进行化 学反应所产生的热量，使金属达到出钢要求的成分和温度。炉料 主要为铁水和造渣料（如石灰、石英、萤石等），为调整温度， 可加进废钢以及少量的冷生铁块和矿石等。转炉按炉衬的耐火材 料性质分为碱性（用镁砂或白云石为内衬）和酸性（用硅质材料 为内衬）;按气体吹进炉内的部位分为底吹、顶吹和侧吹;按吹炼 采用的气体，分为空气转炉和氧气转炉。酸性转炉不能往除生铁 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，曾在西欧得到较大发展。空气吹炼的转炉 钢，因含氮量高，质量不如平炉钢，且原料有局限性，又不能多 配废钢，未能像平炉那样在世界范围内广泛采用。1952年氧气顶 吹转炉问世，逐渐取代空气吹炼的转炉和平炉，现在已经成为世 界上主要炼钢方法。
二、炼钢的方法
• 1、转炉炼钢——是直接将氧化性气体吹入铁水，使杂质 元素氧化而减少规定含量，并利用氧化反应中放出的热量 而不另加燃料，来提高炉温进行冶炼。由于氧化性气体是 直接进入铁水的，所以反应激烈，速度快，生产效率高， 设备简单，投资少，操作比较简单。主要缺点是：原料配 制较严。 • 2、平炉炼钢——对原料几乎没有限制，可大量利用废钢， 熔炼时要外加燃料（煤气），其氧化方式主要是靠炉渣传 递氧的间接氧化，精炼期主要是靠加矿石氧化。这种方法 速度缓慢，钢液成分与温度较易控制。平炉钢质量好，可 炼多种钢材。主要缺点是：设备复杂，燃料消耗大，冶炼 时间长，生产效率低。 • 3、电炉炼钢——利用电能转化为热能进行冶炼的方法。 特点：不外加燃料，可避免钢液从燃料中溶入杂质，可准 确控制炉温度和冶炼气氛，常用于冶炼特殊性能的合金钢 或优质钢。
钢铁厂生产和主要工艺流程
钢铁厂生产和主要工艺流程钢铁生产工艺主要包括：炼铁、炼钢、铸钢、轧钢等流程。
1. 炼铁铁矿石的品种分为磁铁矿Fe3O4、赤铁矿Fe2O3、褐铁矿2Fe2O3．3H2O、菱铁矿FeCO3。
铁矿石中除铁的化合物外，还含有硅、锰、磷、硫等的化合物(统称为脉石)。
铁矿石刚开采出来时无法直接用于冶炼，必须经过粉碎、选矿、洗矿等工序处理，变成铁精矿、粉矿，才能作为冶炼生铁的主要原料。
将铁精矿、粉矿，配加焦炭、熔剂，烧结后，放在100米高的高炉中，吹入1200摄氏度的热风。
焦炭燃烧释放热量，6个小时后温度达到1500度，将铁矿融化成铁水，不完全燃烧产生的CO将氧从铁水(氧化铁)中分离出来，换句话说CO作为还原剂将铁从铁水(氧化铁)中还原出来。
熔剂，包括石灰石CaCO3、荧石CaF2，其作用是与铁矿石中的脉石结合形成低熔点、密度小、流动性好的熔渣，使之与铁液分离，以便获得较纯净的铁水。
铁水即生铁液，然后被送往炼钢厂作为炼钢的原料。
宝钢炼铁车间由两座4063立米大型高炉组成,预留有第三座高炉的建设场地。
全车间年产生铁600万吨(最终产量可达650万吨)。
向炼钢车间热送576.6万吨铁水,钢锭模铸造车间热送6.78万吨,其余16.62万吨铁水送铸铁机铸块。
全车间分两期建设,1号高炉计划1982年4季度投产,2号高炉计划1984年投产。
全车间约占地572,000平米,采用半岛式布置,1、2高炉中心距370米,原料、燃料均用胶带运输机分别由原料场,烧结车间,炼焦车间送入矿槽、焦槽。
筛下粉矿、碎焦亦由胶带运输机运出,转送烧结车间。
铁水输送采用320吨鱼雷式混铁车。
高炉煤气灰、垃圾、废铁的…2. 炼钢炼钢就是把原料(铁水)里过多的碳及硫、磷等杂质去掉并加入适量的合金成分。
最早的炼钢方法出现在1740 年，将生铁装入坩锅中，用火焰加热溶化炉料，之后将溶化的炉料浇铸成钢锭。
1856 年，英国人亨利-贝塞麦发明了酸性空气底吹转炉炼钢法，第一次解决了铁水直接冶炼钢水的难题，从而使钢的质量得到提高，但此法不能脱硫，目前己被淘汰。
几种常见的金属
几种常见的金属教学目标知识目标1.常识性介绍我国钢铁工业的发展。
2.常识性介绍及合金的应用。
3.了解生铁和钢的成分和机械性能的主要差别。
4.掌握含杂质物质的化学方程式的计算。
能力目标在生铁的种类及特性的教学中，可以启发学生用辩证的观点来认识生铁的共性，不同种类生铁的个性及它们之间的区别。
培养学生科学的思维方法；通过我国古代的成就，使学生增强民族自信心和自豪感，增强学生的爱国主义激情。
通过几种金属的介绍和实物展示，使学生认识到金属单质色彩丰富。
由于金属具有良好的延展性，所以金属材料的造型众多，应用广泛，从而向学生渗透物质美，物质用途美。
情感目标培养学生的自学能力和化学计算技能。
教学建议关于生铁和钢的教材分析生铁和钢的一些物理性质有很大差异，但是它们的化学成分又极为相近，所以二者关系密切。
本节教材指出，生铁和钢都是铁合金。
由于初中学生所学的金属知识较少，目前很难理解合金的概念。
教材只简介了几种具体的铁合金（白口铁、灰口铁、球墨铸铁、碳素钢、合金钢）的成分和性质上的差异，以及它们的用途。
因此教学中对合金概念不必做过高要求。
教材中生铁的概念是从合金的角度来定义的：生铁是含碳量在2%～4.3%之间的铁合金。
这样的定义，事实是讲生铁是含碳量的幅度较宽的一组铁合金。
含碳量在定义范围之内的所有铁合金，都具有相类似的特性，例如硬度高、机械性能差、性脆、不易机械加工等等，这类铁合金统称之为生铁。
为了使学生了解各种不同种类生铁的差异性，除了应该使学生了解铁合金的共性之外，还应引导学生了解影响合金性质的其他因素。
例如，铁合金中含碳量的多少、含其他杂质元素的不同以及碳元素在合金中存在的形态的不同等，都会对生铁的性质造成很大的影响。
教材把生铁分为白口铁。
灰口铁和球墨铸铁的分法，就是以铁合金中碳元素存在形态不同为依据来加以区分的。
启发学生用辩证的观点来认识生铁的共性和不同种类生铁的个性及它们之间的区别，对培养学生科学的思维方法是必要的。
钢铁冶金学(炼钢部分).
钢铁冶金学（炼钢部分）第一部分炼钢的基本任务1、钢和生铁的区别？答：C < 2.11%的Fe-C合金为钢；C > 1.2%的钢很少实用；还含Si、Mn等合金元素及杂质。
生铁硬而脆，冷热加工性能差，必须经再次冶炼才能得到良好的金属特性；钢的韧性、塑性均优于生铁，硬度小于生铁。
2、炼钢的基本任务？答：钢铁冶金的任务是由生产过程碳、氧位变化决定的。
炼钢的基本任务分为脱碳，脱磷，脱硫，脱氧，脱氮、氢等，去除非金属夹杂物，合金化，升温（1200°C→1700°C），凝固成型，废钢、炉渣返回利用，回收煤气、蒸汽等。
3、钢中合金元素的作用？答：C：控制钢材强度、硬度的重要元素，每1％[C]可增加抗拉强度约980MPa；Si：增大强度、硬度的元素，每1％[Si]可增加抗拉强度约98MPa；Mn：增加淬透性，提高韧性，降低S的危害等；Al：细化钢材组织，控制冷轧钢板退火织构；Nb：细化钢材组织，增加强度、韧性等；V：细化钢材组织，增加强度、韧性等；Cr：增加强度、硬度、耐腐蚀性能。
4、钢中非金属夹杂物来源？答：5、主要炼钢工艺流程？答：炒钢→坩埚熔炼等→平炉炼钢→电弧炉炼钢→氧气顶吹转炉炼钢→氧气底吹转炉和顶底复吹炼钢。
主要生产工艺为转炉炼钢工艺和电炉炼钢工艺。
与电炉相比，氧气顶吹转炉炼钢生产率高，对铁水成分适应性强，废钢使用量高，可生产低S、低P、低N的杂质钢，可生产几乎所有主要钢品种。
顶底复吹工艺过氧化程度低，熔池搅拌好，金属-渣反应快，控制灵活，成渣快。
现代炼钢流程：炼铁，炼钢（铁水预处理、炼钢、炉外精炼），连铸，轧钢，主要产品。
第二部分炼钢的基本反应1、铁的氧化和熔池的基本传氧方式？答：火点区：氧流穿入熔池某一深度并构成火焰状作用区(火点区)。
吹氧炼钢的特点：熔池在氧流作用下形成的强烈运动和高度弥散的气体－熔渣－金属乳化相，是吹氧炼钢的特点。
乳化可以极大地增加渣－铁间接触面积，因而可以加快渣－铁间反应。
钢铁冶炼技术
钢铁冶炼技术钢铁冶炼技术一直以来都是工业生产中的重要环节。
随着科技的发展和工艺的革新，钢铁冶炼技术也在不断进步和改进。
本文将从钢铁冶炼的历史背景、工艺流程、技术创新和展望未来等方面展开探讨。
一、历史背景钢铁作为人类社会发展的重要材料之一，有着悠久的历史。
早在公元前3000年左右，古代中国就开始了一些简单的铸铁和钢铁冶炼活动。
然而，真正的钢铁冶炼技术的突破出现在19世纪，随着工业革命的到来，炼钢技术进入了一个全新的时代。
二、工艺流程钢铁冶炼的过程可以分为炼铁和炼钢两个阶段。
炼铁是从铁矿石中提取出生铁的过程，而炼钢则是通过给生铁加入一定的合金元素，调整其化学成分，以增加硬度和强度。
一般而言，炼铁直接从铁矿石中提取铁，而炼钢则需要将生铁进一步加工。
炼铁的主要工艺是高炉冶炼。
高炉是一种巨大的冶炼设备，将铁矿石、焦炭和石灰石等原料通过一系列的化学反应转化为生铁。
高炉冶炼的核心是利用冶炼炉内高温条件下的还原反应将铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。
同时，高炉内还能够将部分含有硫和硅等杂质的铁矿石排除。
炼钢则是在炼铁的基础上进行的。
炼钢的常见工艺有转炉炼钢、电炉炼钢和氧气炼钢等。
转炉炼钢是目前应用最广泛的炼钢工艺，它通过炉料的投入和废气的排出来控制冶炼过程。
电炉炼钢则是利用电能将炉料加热并进行冶炼。
氧气炼钢则是在冶炼过程中通过喷吹氧气来提高炉温和增加氧化反应。
三、技术创新钢铁冶炼技术在长期的发展中取得了诸多重要的创新和突破。
首先，在高炉冶炼领域，高炉煤气的回收利用、炼铁渣的资源化利用等成果取得了重大突破。
其次，在炼钢工艺方面，转炉炼钢技术的改进、电炉炼钢的发展以及氧气炼钢等新技术的应用都为钢铁冶炼行业带来了许多技术创新。
四、展望未来未来的钢铁冶炼技术将面临诸多挑战和机遇。
首先，钢铁冶炼将趋向于更加高效、清洁和环保的方向发展。
煤气的回收利用和废气治理技术将进一步提升。
其次，新型炼钢工艺的研发和应用将逐渐取代传统的转炉和电炉炼钢技术，提高钢铁冶炼的效率和质量。
炼铁与炼钢PPT课件
2020年10月2日
3
炼铁
1、铁的存在及分布
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还原氧化铁 现象： _固_体__由_红__变__黑_,_石_灰__水_变__浑_浊__。
高温
方程式：_F_e2_O_3＋__3_C_O_＝_2_F_e_＋_3_C_O_2
2020年10月2日
合金生铁： 2020年10如月2日锰铁、硅铁
镍铬钢
1
生铁与钢的比较
铁的合金
生铁
钢
C%
2%－4.3%
0.03%－2%
其它杂质 Si、Mn、S、P （较多）
机械性能 质硬而脆、 无韧性
机械加工 可铸不可锻
2020年10月2日
Si、Mn、S、P （较少）
坚硬、韧性大、 可塑性好。
可铸、可锻、 可压延
2
铁的合金
生成的二氧化硅等大部分形成炉渣而
除去，部分的硅、锰等留在钢里以调整
钢的成分。钢水合格后，可以浇成钢的
铸件或钢锭，钢锭可以再轧成各种钢材。
2020年10月2日
11
4、炼钢的方法
方法：答转1：炉因、问为电题用炉1纯：、氧为代平什替炉么空。要用 氧气顶气吹可转以炉克纯服炼氧由钢来于法代空气替里空的气炼 （1）氮 以转气 及炉的痰的影气构响排造而出使时钢钢带质走？变热脆量 （2）的原缺料点：。问生题铁2（：液炼态钢）过、程氧中气、适量的 （造气3）渣氧2粒 不热材化：和能源主料所高直：要（放浓接气产成依如 出能度排其分生靠生 的的放否主是的熔，C石 热直氧成O大融必灰 量接化气分须量铁等 ，铁体排是净棕水尘等） 不放什化色中。、 需？么烟的脱 要？杂氧燃质剂料等。。被氧
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炼钢和炼铁的区别
（1）原料不同。
炼铁原料为铁矿石、焦炭等，炼钢原料为生铁和废钢。
（2）设备不同。
通常炼铁用的设备是高炉，炼钢用的是转炉、电炉等。
（3）工艺不同。
炼铁是钢铁生产的上游工艺，炼铁得到的生铁是炼钢工艺的原料，即炼铁在前，炼钢在后。
（4）产品不同。
炼铁的产品是生铁（铁水）或铸铁，炼钢的产品是钢（注：生铁经过脱碳等处理后即成为钢，钢铁的区别在于含量不同）。
炼钢就是杂质氧化的过程。
炼铁就是还原的过程。
炼钢是将铁里面的碳置换出来,降低铁的含碳量;炼铁是将三氧化二铁里面的氧置换出来,形成单质铁。
炼铁是用还原剂将铁从矿石中还原出来：
Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
炼钢是用氧化剂将生铁中多余的碳氧化掉：C+O2=CO2。