6.3钢铁冶金-炼钢用原材料

钢
铁
冶
金
概
论
6.3 炼钢用原材料
濮耐技术
2009年10月
陈勇

原材料是炼钢的基础，原材料的质量和供 应条件对炼钢生产的各项技术经济指标产生 重要影响。 对炼钢原料的基本要求：既要保证原料具 有一定的质量和相对稳定的成分，又要因地 制宜充分利用本地区的原料资源，不宜苛求 。炼钢原料分为金属料，非金属料和气体。

● 金属料：铁水、废钢、铁合金 ● 辅助材料：
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造渣剂：石灰、活性石灰、萤石、白云石、合成造渣材料 冷却剂：废钢、富铁矿、氧化铁皮、烧结矿、团矿、石灰石 燃料：焦炭、石墨籽、煤块、重油 氧化剂：氧气、铁矿石、氧化铁皮 还原剂和增碳剂：石墨电极、木炭、焦炭、电石、硅铁、硅钙 、铝等

入炉原料结构是炼钢进程及各项指标结构产生重要影 响:
◆钢铁料结构，即铁水和废钢及废钢种类的合理分配； ◆造渣料结构，即石灰、白云石、萤石、铁矿石等的配
比制度；
◆充分发挥各种炼钢原料的功能使用效果，即钢铁料和
选渣料的合理利用。

一、金属料
1、铁 水
铁水是转炉炼钢的主要原 材 料 ， 一 般 占 装 入 量 的 70%100%。是转炉炼钢的主要热源 。 对铁水要求有： （1）成分； （2）带渣量； （3）温度。

1）硅（Si）
是重要的发热元素，铁水中含Si量高，炉内的化 学热增加，铁水中Si量增加0.10%，废钢的加入量可提 高1.3%-1.5%。 铁水含Si量高，渣量增加，有利于脱磷、脱硫。 硅含量过高会使渣料和消耗增加，易引起喷溅， 金属收得率降低，同时渣中过量的SiO2 ，也会加剧对 炉衬的侵蚀，影响石灰渣化速度，延长吹炼时间。 通常铁水中的硅含量为0.30%-0.60%为宜。

2）锰（Mn）
锰是发热元素，铁水中Mn氧化后形成的MnO能有效 促进石灰溶解，加快成渣，减少助熔剂的用量和炉衬侵 蚀。 同时铁水含Mn高，终点钢中余锰高，从而可以减少 合金化时所需的锰铁合金，有利提高钢水纯净度。 转炉用铁水对锰与硅比值要求为0.8-1.0，目前使 用较多的为低锰铁水，锰的含量为0.20%-0.80%。

3）磷（P）
磷是高发热元素，对一般钢种来说是有害元素，因此要 求铁水磷含量越低越好，一般要求铁水[P]≤0.20%。
4）硫（S）
除了含硫易切削以外，绝大多数钢种要求去除硫这一有 害元素。氧气转炉单渣操作的脱硫效率只有30%-40%。我国 炼钢技术规程要求入炉铁水的硫含量不超过0.05%。

对铁水带渣量的要求： 高炉渣中含硫、SiO2、和Al2O3量较高，过多 的高炉渣进入转炉内会导致转炉钢渣量大，石灰 消耗增加，造成喷溅，降低炉衬寿命，因此，进 入转炉的铁水要求带渣量不得超过0.5%。

对铁水温度的要求： 铁水温度是铁水含物理量多少的标志， 铁水物理热得占转炉热收入的50%。应努力 保证入炉铁水的温度，保证炉内热源充足和 成渣迅速。我国炼钢规定入炉铁水温度应大 于1250℃，并且要相对稳定。

2、废钢
转炉和电炉炼钢均使用废钢，氧气顶吹转炉用废 钢量一般是总装入量的10%-30%。废钢分为一般废钢 、轧辊、次废铁、车等。

转炉炼钢对废钢的要求：
1)废钢的外形尺寸和块度 应保证能从炉口顺利加入转炉。废钢的长 度应小于转炉口直径的1/2，废钢单重一般不应 超过300kg。国标要求废钢的长度不大于1000mm ，最大单件重量不大于800kg。

2）废钢中不得混有铁合金 严禁混入铜、锌、铅、锡等有色金属和橡 胶，不得混有封闭器皿、爆炸物和易燃易爆品 以及有毒物品。废钢的硫、磷含量均不大于 0.050%。 3）废钢应清洁干燥 不得混有泥沙，水泥，耐火材料，油物等。

4）不同性质的废钢分类存放 非合金钢、低合金钢废钢可混放在一起， 不得混有合金废钢和生铁。合金废钢要单独存 放，以免造成冶炼困难，产生熔炼废品或造成 贵重合金元素的浪费。

3、生铁
主要在电炉炼钢中使用，其主要目的在于提高 炉料或钢中的碳含量，并解决废钢来源不足的困 难。由于生铁中含碳及杂质较高，因此电炉钢炉 料中生铁配比通常为10%-25%，最高不超过30%。 电炉炼钢对生铁的质量要求较高，一般S、P 含量要低，Mn不能高于2.5%，Si不能高于1.2%。

生铁

4、海绵铁
海绵铁是用氢气或其他还原性气体还原精 铁矿而得。 一般是将铁矿石装入反应器中，通入氢气 或CO气体或使用固体还原剂，在低于铁矿石软 化点以下的温度范围内反应，不生成铁水，也 没有熔渣，仅把氧化铁中的氧脱掉，从而获得 多孔性的金属铁即海绵铁。

海绵铁中金属铁含量较高，S、P含量较低 ，杂质较少。 电炉炼钢直接采用海绵铁代替废钢铁料， 不仅可以解决钢铁料供应不足的困难，而且可 以大大缩短冶炼时间，提高电炉钢的生产率。 此外，以海绵铁为炉料还可以减少钢中的非金 属夹杂物及氮含量。由于海绵铁具有较强的吸 水能力，因此使用前须保持干燥或以红热状态 入炉。

海绵铁

5、铁合金
常用的铁合金种类： ◆ 简单合金：Fe-Mn，Fe-Si，Fe-Cr，Fe-V， Fe-Ti，Fe-Mo，Fe-W等 ◆复合脱氧剂：Ca-Si合金，Al-Mn-Si合金， Mn-Si合金，Cr-Si合金，Ba-Ca-Si合金， Ba-Al-Si合金等 ◆纯金属：Mn、Ti（海绵Ti）、Ni、Al。

炼钢原料知识

1 转炉炼钢用原材料有哪些，为什么要用精料 炼钢用原材料分为主原料、辅原料和各种铁合金。氧气顶吹转炉炼钢用主原料为铁水和废钢(生铁块)。炼钢用辅原料通常指造渣剂(石灰、萤石、白云石、合成造渣剂)、冷却剂(铁矿石、氧化铁皮、烧结矿、球团矿)、增碳剂以及氧气、氮气、氩气等。炼钢常用铁合金有锰铁、硅铁、硅锰合金、硅钙合金、金属铝等。 原材料是炼钢的物质基础，原材料质量的好坏对炼钢工艺和钢的质量有直接影响。国内外大量生产实践证明，采用精料以及原料标准化，是实现冶炼过程自动化、改善各项技术经济指标、提高经济效益的重要途径。根据所炼钢种、操作工艺及装备水平合理地选用和搭配原)I身料可达到低费用投入，高质量产出的目的。 转炉入炉原料结构是炼钢工艺制度的基础，主要包括三方面内容：一是钢铁料结构，即铁水和废钢及废钢种类的合理配比；二是造渣料结构，即石灰、白云石、萤石、铁矿石等的配比制度；三是充分发挥各种炼钢原料的功能使用效果，即钢铁料和造渣料的科学利用。炉料结构的优化调整，代表了炼钢生产经营方向，是最大程度稳定工序质量，降低各种物料消耗，增加生产能力的基本保证。 2 转炉炼钢对铁水成分和温度有什么要求 铁水是炼钢的主要原材料，一般占装入量的70％～100％。铁水的化学热与物理热是氧气顶吹转炉炼钢的主要热源。因此，对入炉铁水化学成分和温度必须有一定的要求。 A 铁水的化学成分 氧气顶吹转炉炼钢要求铁水中各元素的含量适当并稳定，这样才能保证转炉冶炼操作稳定并获得良好的技术经济指标。 (1)硅(Si)。硅是转炉炼钢过程中发热元素之一。硅含量高，会增加转炉热源，能提高废钢比。有关资料表明，铁水中w Si 每增加％，废钢比可提高约％。铁水硅含量高，渣量增加，有利于去除磷、硫。但是硅含量过高将会使渣料和消 耗增加，易引起喷溅，金属的收得率降低。Si含量高使渣中Si0 2 含量过高，也会加剧对炉衬的冲蚀，并影响石灰渣化速度，延长吹炼时间。 通常铁水w Si =％～％为宜。大中型转炉用铁水硅含量可以偏下限，而对于热量不富余的小型转炉用铁水硅含量可偏上限。转炉吹炼高硅铁水可采用双渣操作。 (2)锰(Mn)。铁水锰含量高对冶炼有利，在吹炼初期形成MnO，能加速石灰的溶解，促进初期渣及早形成，改善熔渣流动性，利于脱硫和提高炉衬寿命。铁水锰含量高，终点钢中余锰高，可以减少锰铁加入量，利于提高钢水纯净度等。 转炉用铁水对w Mn /w si 比值的要求为～，目前使用较多的为低锰铁水，w Mn =％～％。 (3)磷(P)。磷是高发热元素，对大多数钢种是要去除的有害元素。因此，要求铁水磷含量越低越好，一般要求铁水w P ≤％；铁水中磷含量越低，转炉工艺操作越简化，并有利于提高各项技术经济指标。 铁水磷含量高时，可采用双渣或双渣留渣操作，现代炼钢采用炉外铁水脱磷处理，或转炉内预脱磷工艺，以满足低磷纯净钢的生产需要。 (4)硫(S)。除了含硫易切削钢以外，绝大多数钢种硫也是要去除的有害元素。氧气转炉单渣操作的脱硫效率只有30％～40％。我国炼钢技术规范要求

炼钢中的化学知识

炼钢中的化学知识 炼钢工艺过程 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，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。 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。 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。 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。 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。 氧化期和脱炭期：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。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排、浮入渣中，使之从钢液中排除的工艺操作期。 还原期：普通功率电弧炉炼钢操作中，通常把氧化末期扒渣完毕到出钢这段时间称为还原期。其主要任务是造还原渣进行扩散、脱氧、脱硫、控制化学成分和调整温度。目前高功率和超功率电弧炉炼钢操作已取消还原期。 炉外精炼：将炼钢炉（转炉、电炉等）中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程，也叫二次冶金。炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。初炼：炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。精炼：将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫，去除夹杂物和进行成分微调等。将炼钢分两步进行的好处是：可提高钢的质量，缩短冶炼时间，简化工艺过程并降低生产成本。炉外精炼的种类很多，大致可分为常压下炉外精炼和真空下炉外精炼两类。按处理方式的不同，又可分为钢包处理型炉外精炼及钢包精炼型炉外精炼等。 钢液搅拌：炉外精炼过程中对钢液进行的搅拌。它使钢液成分和温度均匀化，并能促进冶金反应。多数冶金反应过程是相界面反应，反应物和生成物的扩散速度是这些反应的限制性环节。钢液在静止状态下，其冶金反应速度很慢，如电炉中

转炉炼钢的原材料.

转炉炼钢的原材料 1、转炉炼钢用原材料有哪些，为什么要用精料? 炼钢用原材料分为主原料、辅原料和各种铁合金。氧气顶吹转炉炼钢用主原料为铁水和废钢(生铁块)。炼钢用辅原料通常指造渣剂(石灰、萤石、白云石、合成造渣剂)、冷却剂(铁矿石、氧化铁皮、烧结矿、球团矿)、增碳剂以及氧气、氮气、氩气等。炼钢常用铁合金有锰铁、硅铁、硅锰合金、硅钙合金、金属铝等。 原材料是炼钢的物质基础，原材料质量的好坏对炼钢工艺和钢的质量有直接影响。国内外大量生产实践证明，采用精料以及原料标准化，是实现冶炼过程自动化、改善各项技术经济指标、提高经济效益的重要途径。根据所炼钢种、操作工艺及装备水平合理地选用和搭配原材料可达到低费用投入，高质量产出的目的。 转炉入炉原料结构是炼钢工艺制度的基础，主要包括三方面内容：一是钢铁料结构，即铁水和废钢及废钢种类的合理配比；二是造渣料结构，即石灰、白云石、萤石、铁矿石等的配比制度；三是充分发挥各种炼钢原料的功能使用效果，即钢铁料和造渣料的科学利用。炉料结构的优化调整，代表了炼钢生产经营方向，是最大程度稳定工序质量，降低各种物料消耗，增加生产能力的基本保证。 2、转炉炼钢对铁水成分和温度有什么要求? 铁水是炼钢的主要原材料，一般占装入量的70％～100％。铁水的化学热与物理热是氧气顶吹转炉炼钢的主要热源。因此，对入炉铁水化学成分和温度必须有一定的要求。 A铁水的化学成分 氧气顶吹转炉炼钢要求铁水中各元素的含量适当并稳定，这样才能保证转炉冶炼操作稳定并获得良好的技术经济指标。 (1)硅(Si)。硅是转炉炼钢过程中发热元素之一。硅含量

高，会增加转炉热源，能提高废钢比。有关资料表明，铁水中WSi每增加0.1％，废钢比可提高约1.3％。铁水硅含量高，渣量增加，有利于去除磷、硫。但是硅含量过高将会使渣料和消耗增加，易引起喷溅，金属的收得率降低。Si含量高使渣中SiO2含量过高，也会加剧对炉衬的冲蚀，并影响石灰渣化速度，延长吹炼时间。 通常铁水ωSi=0.30％～0.60％为宜。大中型转炉用铁水硅含量可以偏下限，而对于热量不富余的小型转炉用铁水硅含量可偏上限。转炉吹炼高硅铁水可采用双渣操作。 (2)锰(Mn)。铁水锰含量高对冶炼有利，在吹炼初期形成MnO，能加速石灰的溶解，促进初期渣及早形成，改善熔渣流动性，利于脱硫和提高炉衬寿命。铁水锰含量高.终点钢中余锰高，可以减少锰铁加入量，利于提高钢水纯净度等。转炉用铁水对ωMn/ωSi比值的要求为0.8～1.0，目前使用较多的为低锰铁水，ωMn=0.20％～0.80％o、· (3)磷(P)。磷是高发热元素，对大多数钢种是要去除的有害元素。因此，要求铁水磷含量越低越好，一般要求铁水ωp ≤0.20％哼铁水中磷含量越低，转炉工艺操作越简化，并有利于提高各项技术经济指标。 铁水磷含量高时，可采用双渣或双渣留渣操作，现代炼钢采用炉外铁水脱磷处理，或转炉内预脱磷工艺，以满足低磷纯净钢的生产需要。 (4)硫(S)。除了含硫易切削钢以外，绝大多数钢种硫也是要去除的有害元素。氧气转炉单渣操作的脱硫效率只有30％～40％。我国炼钢技术规范要求入炉铁水ωS≤0.05％。冶炼优质低硫钢的铁水硫含量则要求更低，纯净钢甚至要求铁水ωS≤0.005％。因此，必须进行铁水预处理降低入炉铁水硫含量。 (5)碳(C)。铁水中ωC=3.5％～4.5％，碳是转炉炼钢的主要反热元素。

炼钢工艺介绍

1 炼钢工艺发展概述 亨利·贝塞麦于1855年发明了酸性空气底吹转炉炼钢法,首次解决了用铁水冶炼液态钢的问题，使得炼钢生产的质量、产量实现了跨越性质的提高。相隔10年之后，法国人马丁利用蓄热池原理发明了平炉炼钢法。由于平炉炼钢法适应于各种原材料条件（铁水和废钢可用任何比例），平炉炼钢法长期占居炼钢工艺主导地位，平炉钢占全世界总产钢量的80%以上。湘钢在1999年以前一直处于这种局面：平炉—→模铸—→初轧开坯—→模列式轧机—→普通线材，采用多火成材工艺，成本消耗偏高，多项技术经济指标在全国冶金行业内排名一直靠后。 1940年代，大型空气分离机问世后，能够提供高纯度、大量廉价的氧气，随后诞生了氧气顶吹转炉。1952年在奥地利林茨城和1953年在多纳维茨城先后建成了30吨的转炉车间并投入工业生产。由于转炉生产率高，成本低，质量较高，投资低于平炉，便于实现自动化，因此在世界上发展迅速，并逐步取代了平炉。 回顾二炼钢厂自1996年8月1#转炉投产以来的发展进程及其对于湘钢的生存环境所带来的影响，也印证了这一规律。 自从20世纪开始发展电炉炼钢，该工艺长期以来一直作为熔炼特殊钢和高合金钢的方法。由于质量要求很高和市场需求巨大，伴随电力工业技术进步和供电能力提高，采用超高功率电弧炉和炉外精炼技术已经成为国内外应用日益广泛的冶金生产方式。我国电力建设的大发展，电弧炉炼钢工艺也将逐步改变其目前状况。 氧气转炉炼钢工艺已成为目前世界上最为主要的炼钢方法，即使到21世纪的前期，转炉钢的生产比例仍将保持在60～70%。回顾50年氧气转炉炼钢发展史，可以划分为三个发展时期： 转炉大型化时期（1950～1970年） 这一历史时期，以转炉大型化为技术核心，逐步完善转炉炼钢工艺与设备。先后开发出大型转炉设计制造技术、OG除尘与煤气回收技术、计算机自动与副枪动态控制技术、镁碳砖综合砌炉与喷补挂渣等护炉技术，转炉炉龄达到2000炉。 转炉技术完善化时期（1970～1990年） 这一时期，由于连铸技术的迅速发展，出现了全连铸的炼钢车间。中国于1972年在重庆钢铁公司投产了第一台用于工业化生产的板坯连铸机。随着对转炉炼钢的稳定和终点控制的准确性等要求越来越高，为了改善转炉吹炼后期钢渣反应远离平衡，实现平稳吹炼的目标，综合顶吹、底吹转炉的优点，研究开发出各种顶底复合吹炼工艺，在全世界迅速推广。这一时期，转炉炉龄达到5000炉。 1

各种钢材知识完整版

钢是钢材含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。 线材：普线高线螺纹钢 型材：工字钢槽钢角钢方钢重轨高工钢 H型钢圆钢不等边角钢扁钢轻轨齿轮钢六角钢耐热钢棒合结圆钢合工圆钢方管碳工钢轴承钢碳结圆钢不锈圆钢轴承圆钢矩型管弹簧钢 板材：中厚板容器板中板碳结板锅炉板低合金板花纹板冷板热板冷卷板热卷板镀锌板电镀锌板电镀锌卷锰板不锈钢板硅钢片彩涂板彩钢瓦楞铁镀锌卷板热轧带钢 管材：焊管不锈钢管热镀锌管冷镀锌管无缝管螺旋管热轧无缝 一、黑色金属、钢和有色金属 在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。 1、黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和制造铸件。把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁(液状)，把液状铸铁浇铸成铸件，这种铸铁叫铸铁件。 铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。 2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。 3、有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。以上这些有色金属都称为工业用金属，此外还有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。 二、钢的分类

炼钢原材料知识介绍

炼钢原材料知识介绍 原材料分类按性质分类，转炉原材料分为金属料和非金属料两类。金属实包括铁水（生铁）、废钢、铁合金；非金属实包括石灰、萤石、白云石、合成渣剂、氧气、氩气、氮气，此外还有耐火材料等。按用途分类，原材料分为金属料、造渣剂、化渣剂、氧化剂、冷却剂和增碳剂等。 1、金属料 (1)、铁水（生铁） 铁水是转炉的主要金属料，占金属装入量的70%~100%。为了保证冶炼过程顺利，铁水必须满足要求。 ①、铁水温度 温度是铁水带入炉内物理热多少的标志，这部分热量是转炉热量的重要来源之一。对转炉，铁水温度过低将造成炉内热量不足，影响熔池升温和元素氧化进程，同时不利于化渣和去除杂质，还容易导致喷溅。因此转炉通常要求铁水温度必须大于1250℃。 ②、铁水成分 硅硅是铁水中主要发热元素之一，生成的Si O2是渣中主要的酸性成分，是决定炉渣碱度和石灰消耗量的关键因素。通常，在铁水不经深度预处理时，转炉铁硅含量以在0.3%～0.8%为宜,前后波动应为0.15%。 锰锰是钢中的有益元素,铁水中的锰含量高对炼钢有好处，但是冶炼高锰生铁将导致高炉焦比提高,生产率下降。锰在炼钢中的作用是：加速石灰的熔化，促进成渣并减少萤石用量；有利于减少顶枪粘枪和提高炉龄；有利于提高终点钢水残锰量，和提高脱硫效果。 (2)、废钢

废钢是转炉主要金属料之一，它还是冷却效果比较稳定的冷却剂。增加转炉废钢用量可以降低炼钢成本、能耗和炼钢辅助材料消耗。 废钢按来源可分为：本厂废钢、社会废钢 废钢质量对转炉冶炼技术经济指标有明显影响，从合理使用和冶炼工艺出发，对废钢的要求是； ①、不同性质废钢应分类存放，以避免贵重元素损失和熔炼出废品。外观相似而成分不同的废钢不能邻近堆放。在多数钢种中两种元素不常同时存在的两类废钢不能邻近堆放。 ②、废钢入炉前应仔细检查，严防混入封闭器皿，爆炸物和毒品；严防混入钢种成分限制的元素和铅、锌、铜等金属。 ③、废钢应清洁干燥、少锈，应尽量避免带入泥土沙石、油污、耐火材料和炉渣等杂质。 ④、废钢应具有合适的外形尺寸和单重。 (3)、铁合金 为满足钢的化学成分和质量要求，在钢的脱氧和合金化过程中广泛使用多种铁合金和脱氧剂。 对铁合金的要求： ①、使用块状铁合金时，块度应合适，并要数量准、成分明、干燥纯净、不混料。 ②、在保证钢质量的前提下，选用适当牌号铁合金，以降低成本。 ③、对没有炉精炼设备的钢厂，在冶炼含氢要求严格的钢种时，铁合金使用前宜经过烘烤，以减少带入钢中的气体。 ④、铁合金成分应符合技术标准规定，以避免炼钢操作失误。 我厂使用的铁合金：锰铁、硅铁

炼钢原料初级工

炼钢原料初级工试题 1、判断题 【1】【答案:错误】碳、锰、硅和磷均是转炉炼钢主要发热元素。（） 【2】【答案:正确】电炉炼钢主要是指电弧炉炼钢，它是利用电能作热源。（）【3】【答案:正确】炼钢过程的实质是个氧化过程。（） 2、单选题 【4】【答案:A】炼钢术语LD表示（）。 A、氧气顶吹转炉炼钢 B、氧气底吹转炉炼钢 C、氧气侧吹转炉炼钢 D、电炉炼钢 【5】【答案:B】高炉炼铁是一个( )气氛的过程。B A.氧化 B.还原 C.先还原再氧化 D.先氧化再还原 3、多选题 【6】【答案:BCD】转炉炼钢冶炼分为（）。 A. 出钢期 B.硅锰氧化期 C.碳氧化期 D. 拉碳期 【7】【答案:ABC】转炉炼钢冶炼分为（）。 A.吹炼前期 B.吹炼中期 C.吹炼后期 D.出钢期 【8】【答案:ABCD】炼钢的基本任务包括（）。 A.脱磷 B.脱硫 C.去除气体 D.升温 【9】【答案:ABD】炼钢的基本任务包括（）。 A.脱碳 B.脱氧 C.造渣 D.去除夹杂 【10】【答案:BCD】炼钢的基本任务靠（）完成。 A.脱碳 B.供氧 C.造渣 D.加合金 【11】【答案:ABCD】转炉炼钢的优点有（）。 A.生产率高 B.品种多 C.质量好 D.热效率高 【12】【答案:ABCD】转炉炼钢的优点有（）。 A.原材料消耗小 B.基建投资少 C.易于自控 D.易于连铸匹配 【13】【答案:ABD】转炉炼钢五大制度包括（）。 A.装入制度 B.供氧制度 C.拉速制度 D.温度制度 【14】【答案:ABCD】转炉炼钢五大制度包括（）。 A.造渣制度 B.终点控制制度 C.脱氧合金化制度 D.温度制度 【15】【答案:ABD】黑色金属包括（）。 A.铁 B.锰 C.镍 D.铬 【16】【答案:BCD】黑色金属包括（）。 A.Ni B.Mn C.Fe D.Cr 【17】【答案:BCD】高炉炼铁的主原料包括( )。 A.焦炭 B.铁矿石 C.烧结矿 D.球团矿 连续铸钢 4、判断题 【18】【答案:正确】现在世界各国使用连铸机有立式、立弯式、弧形、椭圆形和水平式等五种。（） 【19】【答案:错误】连铸对钢水质量的主要要求是出钢时间和出钢量。（）

炼钢基础知识问答

炼钢的基础知识 1、碳素钢的定义及钢中五元素 含碳2%以下的铁碳合金称为钢。碳素钢中的五元素是指化学成份中的主要组成物， 即 C、Si、Mn、S、P（碳、硅、锰、硫、磷）。其次是在炼钢过程中不可避免地会混入气体，含O、H、N（氧、氢、氮）。此外，用铝—硅脱氧镇静工艺中，必然在钢水中含有 Al，当Als（酸溶铝）≥0。020%时，还有细化晶粒的作用。 2、钢铁是怎样炼成的？ 炼钢的主要任务是按所炼钢种的质量要求，调整钢中碳和合金元素含量到规定范围之内，并使P、S、H、O、N等杂质的含量降至允许限量之下。炼钢过程实质上是一个氧化过程，炉料中过剩的碳被氧化，燃烧成CO气体逸出，其它Si、P、Mn 等氧化后进入炉渣中。S部份进入炼渣中，部份则生成SO2排出。当钢水成份和温度达到工艺要求后，即可出钢。为了除去钢中过剩的氧及调整化学成份，可以添加脱氧剂和铁合金或合金元素。 3、转炉炼钢简介 从鱼雷车运来的铁水经过脱硫、挡渣等处理后即可倒入转炉中作为主要炉料，另加10% 以下的废钢。然后，向转炉内吹氧燃烧，铁水中的过量碳被氧化并放出大量热量，当探头测得达到预定的低碳含量时，即停止吹氧并出钢。一般在钢包中需进行脱氧及调整成份操作；然后在钢液表面抛上碳化稻壳防止钢水被氧化，即可送往连铸或模铸工 区。 对要求高的钢种可增加底吹氩、RH真空处理、喷粉处理（喷SI—CA粉及变性石灰）可以有效降低钢中的气体与夹杂，并有进一步降碳及降硫的作用。在这些炉外精炼措施后还可以最终微调成份，满足优质钢材的需求。 4、初轧 模铸钢锭采取热装、热送新工艺，进入均热炉加热，然后通过初轧机及钢坯连轧机轧成板坯、管坯、小方坯等初轧产品，经过切头、切尾、表面清理，（火焰清理、打磨）高品质产品则还需对初轧坯进行扒皮和探伤，检验合格后入库。 目前初轧厂的产品有初轧板坯、轧制方坯、氧气瓶用钢坯、齿轮用圆管坯、铁路车辆用车轴坯及塑模用钢等。 初轧板坯主要供应热轧厂作为原料；轧制方坯除部份外供，主要送往高速线材轧机作原料。 由于连铸板坯的先进性，初轧板坯的需求量大为削减，因此转向上述其它产品了。 5、热连轧 用连铸板坯或初轧板坯作原料，经步进式加热炉加热，高压水除鳞后进入粗轧机，粗轧料经切头、尾、再进入精轧机，实施计算机控制轧制，终轧后即经过层流冷却（计算机控制冷却速率）和卷取机卷取、成为直发卷。直发卷的头、尾往往呈舌状及鱼尾状，厚

炼钢基础知识问答

1 钢铁在工业材料中处于什么地位? 常见的工业用材料有金属、陶瓷、塑料、木材、纤维等，用量最多的是金属材料，而在金属材料中约有95％是钢铁材料，钢铁材料的主要优点是： (1)铁元素资源丰富，约占地壳总质量的5％，在所有元素中居第4位，且矿床品位也较高。 (2)钢铁冶炼方便，价格便宜。 (3)钢铁材料的强度、硬度、韧性等性能都较好，经过热处理以及不同的加工方法还可以得到进一步的提高。 普通钢铁材料的缺点是密度较大、容易生锈等，但这些缺点可以通过开发高强度钢、不锈钢，或用对钢材表面进行涂层和表面处理等方法加以避免或克服。 2 常见工业化炼钢方法有哪几类，各有什么特点? 工业化炼钢方法有转炉炼钢法、电弧炉炼钢法、平炉炼钢法，平炉炼钢法已被淘汰。各炼钢法的特点见下表。 表炼钢方法及特点 5 什么是合金，什么是纯金属? 两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素组成的，并具有金属性质的材料叫合金。如黄铜是铜锌合金，青铜是铜锡合金，钢和生铁是铁碳合金。 由一种金属元素组成的物质或材料为纯金属。实际上没有绝对纯的金属，这只是相对合金而言的一种金属元素的物质。根据其纯度分为工业纯金属和化学纯金属，二者之间没有严格界限。工业上生产与使用的大多为工业纯金属，化学纯金属的应用范围极有限，提炼也很困难。 6 什么是工业纯铁、钢和生铁? 工业纯铁、钢、生铁都是铁碳合金，只是其碳含量不同。 金属学认为w[c]≤0.0218％的铁碳合金为工业纯铁；0.0218％

6.3钢铁冶金-炼钢用原材料

钢
铁
冶
金
概
论
6.3 炼钢用原材料
濮耐技术
2009年10月
陈勇

原材料是炼钢的基础，原材料的质量和供 应条件对炼钢生产的各项技术经济指标产生 重要影响。 对炼钢原料的基本要求：既要保证原料具 有一定的质量和相对稳定的成分，又要因地 制宜充分利用本地区的原料资源，不宜苛求 。炼钢原料分为金属料，非金属料和气体。

● 金属料：铁水、废钢、铁合金 ● 辅助材料：
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造渣剂：石灰、活性石灰、萤石、白云石、合成造渣材料 冷却剂：废钢、富铁矿、氧化铁皮、烧结矿、团矿、石灰石 燃料：焦炭、石墨籽、煤块、重油 氧化剂：氧气、铁矿石、氧化铁皮 还原剂和增碳剂：石墨电极、木炭、焦炭、电石、硅铁、硅钙 、铝等

入炉原料结构是炼钢进程及各项指标结构产生重要影 响:
◆钢铁料结构，即铁水和废钢及废钢种类的合理分配； ◆造渣料结构，即石灰、白云石、萤石、铁矿石等的配
比制度；
◆充分发挥各种炼钢原料的功能使用效果，即钢铁料和
选渣料的合理利用。

一、金属料
1、铁 水
铁水是转炉炼钢的主要原 材 料 ， 一 般 占 装 入 量 的 70%100%。是转炉炼钢的主要热源 。 对铁水要求有： （1）成分； （2）带渣量； （3）温度。

1）硅（Si）
是重要的发热元素，铁水中含Si量高，炉内的化 学热增加，铁水中Si量增加0.10%，废钢的加入量可提 高1.3%-1.5%。 铁水含Si量高，渣量增加，有利于脱磷、脱硫。 硅含量过高会使渣料和消耗增加，易引起喷溅， 金属收得率降低，同时渣中过量的SiO2 ，也会加剧对 炉衬的侵蚀，影响石灰渣化速度，延长吹炼时间。 通常铁水中的硅含量为0.30%-0.60%为宜。

钢铁冶金学炼钢部分总结(知识点)

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 长流程：以铁矿石为原料，煤炭为能源-高炉-铁水预处理-转炉炼钢-炉外精炼-连铸-轧钢 短流程：以废钢为原料，电为能源-电炉炼钢-炉外精炼-连铸-轧钢 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。 高炉——分离脉石，还原铁矿石铁水预处理——脱S,Si,P 转炉——脱碳，升温炉外精炼——去杂质，合金化 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。 6、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。 乳化：在氧流强冲击和熔池沸腾作用下，部分金属微小液滴弥散在熔渣中；乳化的程度和熔渣粘度、表面张力等性质有关。乳化可极大增加渣－铁接触面积，因而可加快渣－铁间反应。 杂质的氧化方式：直接氧化：气体氧直接同铁液中的杂质进行反应。 间接氧化：气体氧优先同铁发生反应，待生成FexO以后再同其他杂质进行反应。 氧气转炉炼钢以间接氧化为主：氧流是集中于作用区附近而不是高度分散在熔池中；氧流直接作用区附近温度高，Si和Mn对氧的亲和力减弱；从反应动力学角度来看，C向氧气泡表面传质的速度比反应速度慢，在氧气同熔池接触的表面上大量存在的是铁原子，所以首先应当同Fe结合成FeO。 7、脱碳反应？ 答：脱碳的重要性：反应热升温钢水；影响生产率；影响炉渣氧化性；影响钢[O]含量。 脱碳产物CO的作用：从熔池排出CO气体产生沸腾现象，使熔池受到激烈地搅动，起到均匀熔池成分和温度的作用；大量的CO气体通过渣层是产生泡沫渣和气一渣一金属三相乳化的重要原因；上浮的CO气体有利于清除钢中气体和夹杂物；在氧气转炉中，排出CO 气体的不均匀性和由它造成的熔池上涨往往是产生喷溅的主要原因。 “C-O”关系：

炼钢原料

炼钢用原料 原料是炼钢的基础，原材料的好坏对炼钢工艺和钢的质量有直接的影响。如果原材料的质量打不到技术要求，必然会在成消耗的增加，产品质量差，甚至出现废品。造成产品成本的增加。实践证明，原材料的标准化是实现冶炼过程自动化的先决条件，也是改善各项技术和经济指标和经济效益的基础。 ?氧气顶吹转炉的原料一般分为主原料、辅原料和各种合金。 ?铁水一般占转录装入量的70%~100%。贴水的物理热量和化学热量是氧气顶吹转炉的基本热源。因此，对入炉贴水的温度和化学成分有一定的要求。铁水的温度?贴水的温度高低是带入转炉物理热量的标志，铁水的物理热约占转录热的50%。所以，贴水的温度不能过低，否则会出现热量不足的现象，影响升温速度和元素的氧化过程，也影响化渣和去除杂质，也容易引起喷溅。此外，贴水的温度稳定也有利于操作和转炉的自动控制。 ?通常高炉出铁温度在1350~1450°C，由于在运输和待装过程中散失热量所以有些铁水在入炉之前达不到炼钢用铁水的要求，由其是用铁水罐直接热装铁水导致入炉铁水温度偏低，并且炉与炉之间温度波动较大这也给冶炼操作带来的一定的难度。所以最好的方法是采用混铁炉和混铁车的方式来供应铁水，在运输过程中应加覆盖剂保温以减少温度的流失。 ?铁水的化学温度 ?氧气顶吹转炉能够将各种成分的铁水也练成钢，但是贴水中的各种元素的含量适当和稳定才能保证转炉的正常冶炼和技术经济指标，所以力求成分稳定适当的铁水。 我国对炼钢用铁水做了详细的规定并颁布国家标准（GB717—82）?铁水中的各种元素大概有五种硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）。 ?首先我们看硅（Si） ?硅在炼钢过程中是重要的发热元素之一，硅含量多，热来源增多能够提高废钢比。 ?在冶炼过程中硅氧化生成二氧化硅是造渣的主要酸性成分，所以铁水的含硅量从一定程度上也能够决定冶炼过程中白灰的消耗量。 ?铁水中的含硅量在0.50%~0.80%之间比较适宜，如果热量不富裕也可以选择更高一点的，但是过高的含硅量也会给冶金带来一些不良后果。 ?1、增加渣料的消耗，渣量大。过大的渣量容易引起喷溅，会带走部分热量，并加大金属的损失，也会对炉前的操作人员造成一定的威胁。 ?2、加剧对炉衬的冲蚀。 ?3、初期渣中硅含量超过一定的数值时会影响石灰的化渣，从而影响成渣速度，影响磷、硫的脱除，延长冶炼时间。此外，对于含钒、钛比较高的铁水在提取钒、钛时为了提取更高品位的钒渣也要求铁水中的硅含量要低。 ?锰（Mn） ?铁水中的锰含量高对冶金有益，可以促进初期化渣改善熔渣的流动性，有利于脱硫和提高炉衬的寿命，减少氧枪粘钢还能提高金属的收得率，同时钢中的余锰多也会减少合金的用量。 ?磷（P） ?磷是强发热元素，通常是冶炼过程中需要去除的有害元素。氧气顶吹转炉的脱磷率在85%~95%，铁水中的磷含量越低，转炉操作越简化并有利于提高各项技术经济指标。 ?铁水中的磷来源于矿石，根据铁水中的磷含量可将贴水分为三类：

冶金原材料

1 转炉炼钢用原材料有哪些，为什么要用精料? 炼钢用原材料分为主原料、辅原料和各种铁合金。氧气顶吹转炉炼钢用主原料为铁水和废钢(生铁块)。炼钢用辅原料通常指造渣剂(石灰、萤石、白云石、合成造渣剂)、冷却剂(铁矿石、氧化铁皮、烧结矿、球团矿)、增碳剂以及氧气、氮气、氩气等。炼钢常用铁合金有锰铁、硅铁、硅锰合金、硅钙合金、金属铝等。 原材料是炼钢的物质基础，原材料质量的好坏对炼钢工艺和钢的质量有直接影响。国内外大量生产实践证明，采用精料以及原料标准化，是实现冶炼过程自动化、改善各项技术经济指标、提高经济效益的重要途径。根据所炼钢种、操作工艺及装备水平合理地选用和搭配原)I身料可达到低费用投入，高质量产出的目的。 转炉入炉原料结构是炼钢工艺制度的基础，主要包括三方面内容：一是钢铁料结构，即铁水和废钢及废钢种类的合理配比；二是造渣料结构，即石灰、白云石、萤石、铁矿石等的配比制度；三是充分发挥各种炼钢原料的功能使用效果，即钢铁料和造渣料的科学利用。炉料结构的优化调整，代表了炼钢生产经营方向，是最大程度稳定工序质量，降低各种物料消耗，增加生产能力的基本保证。 2 转炉炼钢对铁水成分和温度有什么要求? 铁水是炼钢的主要原材料，一般占装入量的70％～100％。铁水的化学热与物理热是氧气顶吹转炉炼钢的主要热源。因此，对入炉铁水化学成分和温度必须有一定的要求。 A 铁水的化学成分 氧气顶吹转炉炼钢要求铁水中各元素的含量适当并稳定，这样才能保证转炉冶炼操作稳定并获得良好的技术经济指标。 (1)硅(Si)。硅是转炉炼钢过程中发热元素之一。硅含量高，会增加转炉热源，能提高废钢比。有关资料表明，铁水中w Si每增加0.1％，废钢比可提高约1.3％。铁水硅含量高，渣量增加，有利于去除磷、硫。但是硅含量过高将会使渣料和消耗增加，易引起喷溅，金属的收得率降低。Si含量高使渣中Si02含量过高，也会加剧对炉衬的冲蚀，并影响石灰渣化速度，延长吹炼时间。 通常铁水w Si=0.30％～0.60％为宜。大中型转炉用铁水硅含量可以偏下限，而对于热量不富余的小型转炉用铁水硅含量可偏上限。转炉吹炼高硅铁水可采用双渣操作。 (2)锰(Mn)。铁水锰含量高对冶炼有利，在吹炼初期形成MnO，能加速石灰的溶解，促进初期渣及早形成，改善熔渣流动性，利于脱硫和提高炉衬寿命。铁水锰含量高，终点钢中余锰高，可以减少锰铁加入量，利于提高钢水纯净度等。转炉用铁水对w Mn/w si比值的要求为0.8～1.0，目前使用较多的为低锰铁水， w Mn=0.20％～0.80％。 (3)磷(P)。磷是高发热元素，对大多数钢种是要去除的有害元素。因此，要求铁水磷含量越低越好，一般要求铁水w P≤0.20％；铁水中磷含量越低，转炉工艺操作越简化，并有利于提高各项技术经济指标。 铁水磷含量高时，可采用双渣或双渣留渣操作，现代炼钢采用炉外铁水脱磷处理，或转炉内预脱磷工艺，以满足低磷纯净钢的生产需要。 (4)硫(S)。除了含硫易切削钢以外，绝大多数钢种硫也是要去除的有害元素。氧气转炉单渣操作的脱硫效率只有30％～40％。我国炼钢技术规范要求人炉铁

常用钢铁材料基本知识介绍

常用钢铁材料基本知识介绍 对从事机械设计和制造行业的人来说，整天就是和一些钢铁材料打交道，熟悉一些常用的钢铁材料的基本概念和材料的一些基本特性对我们的设计工作很有帮助，本文整理了一些常用的钢铁材料的基本知识，供大家参考学习。 1、生铁 生铁是含碳量大于2%的铁碳合金。工业上实际应用的生铁一般含碳量小于4.5%。生铁主要 有三类： 炼钢生铁：一般含硅量较低(不大于1.75%)，含硫量较高(不大于0.07%)，是平炉、转炉炼 钢的主要原料，在生铁产量中占80%-90%。炼钢生铁硬而脆，因为其中铁和碳处于化合状 态，断口为白色所以也叫白口铁。 铸造生铁：一般含硅量较高(达3.75%)，含硫量稍低(不大于0.06%)，由于熔点低，流动性 好。用来铸造各种铸件，也叫铸铁。在生铁产量中约占10%。铸造生铁中的碳以石墨形式 存在，断口为灰色，所以也叫灰铸铁。 合金生铁：用含有共生金属如铜、钒、镍等的铁矿石炼成的生铁就是合金生铁，如含钒生 铁。合金生铁不同于有意识地加人一些合金元索配制成的合金铸铁。加进合金铸铁中的镍 铬、锰、钒、钛等元素，是为了便于热处理时改善组织从而改进强度、耐磨性能等力学性 能。 2、可锻铸铁 可锻铸铁是由白口铁(即炼钢生铁)在高温(900～1000℃)下长时间(2-9天)退火而成。可锻 铸铁由于所含的碳呈絮状石墨存在，因而有较好的韧性。常用来制造承受冲击的零件，如 球磨机的铁球、火车车轮等。 3、工业纯铁 工业纯铁是电器、电机和电工仪表用的磁性材料。它是含碳量低于0.04%的铁碳合金，含 铁约99.9%，杂质总含量约0.1% 。 工业纯铁可以在电炉、平炉或氧气转炉中炼制。 4、铁合金

钢铁冶金学炼钢部分总结(知识点)

1、钢与生铁的区别？ 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 长流程:以铁矿石为原料,煤炭为能源-高炉-铁水预处理-转炉炼钢-炉外精炼-连铸-轧钢 短流程:以废钢为原料,电为能源-电炉炼钢-炉外精炼-连铸-轧钢 2、炼钢的基本任务？ 答:钢铁冶金的任务就是由生产过程碳、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。 高炉——分离脉石,还原铁矿石铁水预处理——脱S,Si,P 转炉——脱碳,升温炉外精炼——去杂质,合金化 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→氧气底吹转炉与顶底复吹炼钢。主要生产工艺为转炉炼钢工艺与电炉炼钢工艺。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。 6、铁的氧化与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与高度弥散的气体－熔渣－金属乳化相,就是吹氧炼钢的特点。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。 乳化:在氧流强冲击与熔池沸腾作用下,部分金属微小液滴弥散在熔渣中;乳化的程度与熔渣粘度、表面张力等性质有关。乳化可极大增加渣－铁接触面积,因而可加快渣－铁间反应。 杂质的氧化方式: 直接氧化:气体氧直接同铁液中的杂质进行反应。 间接氧化:气体氧优先同铁发生反应,待生成FexO以后再同其她杂质进行反应。 氧气转炉炼钢以间接氧化为主:氧流就是集中于作用区附近而不就是高度分散在熔池中;氧流直接作用区附近温度高,Si与Mn对氧的亲与力减弱;从反应动力学角度来瞧,C向氧气泡表面传质的速度比反应速度慢,在氧气同熔池接触的表面上大量存在的就是铁原子,所以首先应当同Fe结合成FeO。 7、脱碳反应？ 答:脱碳的重要性:反应热升温钢水;影响生产率;影响炉渣氧化性;影响钢[O]含量。 脱碳产物CO的作用:从熔池排出CO气体产生沸腾现象,使熔池受到激烈地搅动,起到均匀熔池成分与温度的作用;大量的CO气体通过渣层就是产生泡沫渣与气一渣一金属三相乳化的重要原因;上浮的CO气体有利于清除钢中气体与夹杂物;在氧气转炉中,排出CO气体的不均匀性与由它造成的熔池上涨往往就是产生喷溅的主要原因。 “C-O”关系:

钢铁冶炼原料知识

本文摘自再生资源回收-变宝网（https://www.wendangku.net/doc/646727995.html,） 钢铁冶炼原料知识 一、钢和铁的不同 钢和铁的不同：通常总是把“钢”和“铁”联系在一起称为“钢铁”。由科学的眼光来看，钢和铁构成都是铁碳合金，主要成份都是铁元素，只是所含的碳元素量不同。钢是指含碳量在0.02％-2.11％之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7％。 通常以碳的含量在1.7％以上的叫“生铁”，低于这个数值的叫“钢”。生铁含碳高，比较脆，而钢有很好的韧性，机械强度高。钢比铁要硬，具有良好的延展性和弹性，机械性能好，可以锻轧和铸造加工。钢的性能比生铁优越，使用范围远超过生铁，因此需要将大部分生铁冶炼成钢。 二、钢的分类 钢大致可分为碳素钢和合金钢两大类；根据含碳量，碳素钢又可分为： 低碳钢（含碳量低于0.3%） 中碳钢（含碳量为0.3%—0.6%） 高碳钢（含碳量高于0.6%） 含碳量越低，钢的韧性就越好；含碳量越高，钢的硬度越大。低碳钢和中碳钢常用来制造机械零件、钢管等；高碳钢常用来制造刀具、量具和模具等。合金钢是在碳素钢

中加入一种或几种其它元素而制成有特殊性能的钢。加入镍、铬可制成抗腐蚀性能好的不锈钢，加入锰可制成韧性好、硬度大的锰钢。 三、主要的炼钢原料 1、铁水：高于熔化温度的铁（生铁、铁水），是转炉炼钢最重要的热装原料（占炉料的65%～80%），也是由铁冶炼成钢过程中的燃料，温度在1500oC以上；入炉铁水的碳、硅、锰、磷、硫含量，及稳定的铁水温度，应满足炼钢过程的要求；铁水含Si0.6%-1.6%，S＜0.07%，约占生铁产量80-90% 通常加入炼钢炉之前，需要对铁水进行脱硫、脱磷预处理。 2、生铁块：当钢厂没有前道炼铁工序、或高炉生铁产量不足时，要外购生铁块，做为炼钢原料。生铁块是有高炉炼铁的铁水铸造而成，与废钢一样，都是在冷态下加入炼钢炉。 3、废钢：废钢铁具有矿物资源属性，回收的资源称为“第二矿业”，一直是钢铁工业的主要原料之一。 地球上钢铁蓄积量不断增加，资源逐年递增，不断产生的废钢铁通过简便的回收、加工就可以回炉熔炼、并反复使用，是一个无穷无尽的铁资源。使用废钢代替生铁炼钢，可节约生铁生产所需能源消耗（每吨生铁大约需消耗0.8吨标煤），理想情况下，用废钢炼钢所需能量仅为从矿石冶炼的1／3，可以减少气体污染86％、水污染76％、耗水量40％，减少采矿废弃物97％。 废钢来源：90%外购，10%来自钢厂内部生产回收。 4 直接还原铁和铁合金

1 炼钢用原材料

1 炼钢用原材料 原材料是炼钢的基础，原材料的质量对炼钢工艺和钢的质量有直接影响。倘若原材料质量不合技术要求，势必导致消耗增加，产品质量变差，有时还会出现废品，造成产品成本的增加。国内外实践证明，采用精料以及原料标准化，是实现冶炼过程自动化的先决条件，也是改善各项技术经济指标和提高经济效益的基础。 炼钢用原材料一般分为主原料、辅原料和各种铁合金。 1.1 主原料 氧气顶吹转炉炼钢用主原料为铁水和废钢。 1.1.1 铁水 铁水一般占转炉装入量的70％～100％。铁水的物理热与化学热是氧气顶吹转炉炼钢的基本热源。因此，对入炉铁水温度和化学成分必须有一定要求。 1.1.1.1 铁水的温度 铁水温度的高低是带入转炉物理热多少的标志，铁水物理热约占转炉热收入的50％。因此，铁水的温度不能过低，否则热量不足，影响熔池的温升速度和元素氧化过程，也影响化渣和去除杂质，还容易导致喷溅。我国规定，入炉铁水温度应大于1250℃，以利于转炉的热行，成渣迅速，减少喷溅。小型转炉和化学热量不富裕的铁水，保证铁水的高温入炉极为重要。 转炉炼钢时入炉铁水的温度还要相对稳定，如果相邻几炉的铁水入炉温度有大幅的变化，就需要在炉与炉之间对废钢比作较大的调整，这对生产管理和冶炼操作都会带来不利 影响。 1.1.1.2 铁水的化学成分 氧气顶吹转炉能够将各种成分的铁水冶炼成钢，但铁水中各元素的含量适当和稳定，才能保证转炉的正常冶炼和获得良好的技术经济指标，因此力求提供成分适当并稳定的铁水。表1-1是国家标准规定的炼钢用生铁化学成分，表1-2是我国一些钢厂用铁水成分。 A 硅(Si) 硅是炼钢过程的重要发热元素之一，硅含量高，热来源增多，能够提高废钢比。有关资料认为，铁水中ωsi每增加0.1％，废钢比可提高1.3％。铁水硅含量视具体情况而定。例如美国，由于废钢资源多，所以大多数厂家使用的铁水ωsi=0.80％～1.05％。 Si氧化生成的SiO2是炉渣的主要酸性成分。因此铁水硅含量是石灰消耗量的决定因素。 目前我国的废钢资源有限，铁水中ωsi=0.50％～0.80％为宜。通常大、中型转炉用铁水硅含量可以偏下限；而对于热量不富余的小型转炉用铁水硅含量可偏上限。过高的硅含量，会给冶炼带来不良后果，主要有以下几个方面：