炼钢用原材料(炼钢工艺学)

钢冶金学重庆科技学院：王宏丹气体：氧气、氩气、氮气金属料——铁水铁水是转炉炼钢的主要原材料，一般占装入量的70%~100%；铁水的物理热和化学热是转炉炼钢的主要热源。

对铁水温度的要求：●铁水温度是铁水含物理热多少的标志，铁水物理热占转炉热量收入的50％左右。

●铁水温度过低，会导致炉内热量不足，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。

●我国企业一般规定铁水入炉温度应大于1250℃，并且保持稳定。

高炉出铁温度在1350～1450℃。

金属料——铁水金属料——铁水对铁水化学成分的要求：●[Si]：发热元素，是铁水化学热的主要提供者。

通常铁水中的硅含量为0.50%-0.80%为宜。

现在的普遍观点：[Si]是有害的，应尽可能地降低铁水中的Si含量，原因如下：少渣冶炼，减少转炉冶炼过程的造渣量。

铁水预处理脱磷的需要！要脱磷，得先脱硅！金属料——铁水对铁水化学成分的要求：●[Mn]：锰是弱发热元素，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，从而可减少合金化时所需的锰铁合金，有利于提高钢水纯净度。

金属料——铁水对铁水化学成分的要求：●[P]：来源于矿石，100%还原进入铁水，是应该严格控制的元素，目前采取预处理、转炉脱磷等方式解决低P钢的冶炼问题。

高P 矿石的利用，是当今资源利用的主要研究方向，应予以密切关注！一般要求铁水 [P]≤0.20%。

●[S]：是高炉造渣操作应尽量降低的，脱硫率应高！高炉铁水炉外预处理脱硫是“解放高炉”的方向！我国炼钢技术规程要求入炉铁水的硫含量不超过0.05%。

金属料——铁水对铁水带渣量的要求：●高炉渣中含S 、SiO 2、Al 2O 3量较高；●过多的高炉渣进入转炉内会导致石灰消耗量增多，转炉渣量增大，容易造成喷溅，金属收得率降低，降低炉衬寿命；●兑入转炉的铁水要求带渣量不得超过0.5%；●铁水带渣量大时，在铁水兑入转炉之前应进行扒渣。

生产钢铁所需要的原料一、原材料钢的源头是铁矿砂，即铁元素(Fe)在自然界中的存在形式，纯粹的铁在自然界中是不存在的，铁矿砂主要分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿三种，这些都是铁的氧化物，不同之处在于它们的氧化方式.铁矿砂中的含铁量越高越好，理论上铁矿砂中的最高含铁量在72%左右，含铁量在60%以上称为富铁矿.铁矿砂先在熔炉内还原成铁（铣铁),再送入炼钢炉内脱碳精炼成钢，废钢也可在炼钢炉熔炼再生。

一般钢铁依使用用途制成性质、形状各异的商品，既所谓的钢铁制品。

通常钢铁制品是将铁矿石还原，熔解成铣铁（炼铣），铣铁精炼成钢（炼钢)，钢再轧延、加工后制成各种钢铁制品，广义的钢铁制品包含铸铁、铸钢、锻造钢品及钢材加工的制品.在讨论钢铁的原料之前,我们先要弄清楚，究竟钢和铁有什么不同?是否有不同的成份呢?在日常生活上大家总是把钢和铁联在一起称为“钢铁”,可见钢和铁应该是一种物质才对；事实上，由科学的眼光来看，钢和铁是有少许不同的,它们的主要成份都是铁元素，只是所含的碳元素量不同。

我们通常以碳的含量在2%以上的叫“生铁”,低于这个数值的叫“钢”。

因此，在冶炼钢铁的过程中，含铁的矿石先在鼓风炉（blast furnace)（高炉)中被冶炼成熔融生铁,而后熔融生铁再放到炼钢炉（steel making furnace）中精炼成钢。

生产钢铁所需要的原料分成四大类来分别讨论:第一类讨论的是各种含有铁质的矿石原料;第二类是煤和焦炭;第三类则讨论在冶炼的过程中用来制造熔碴(sl＊g）的熔剂(或称助熔剂flux)，如石灰石等；最后一类是各种辅助原料,如废钢料（scrap）、氧气等.二、铁矿石种类及分布在理论上来说，凡是含有铁元素或铁化合物的矿石都可以叫做铁矿石。

但是，在工业上或者商业上来说，铁矿石不但是要含有铁的成份，而且必须有利用的价值才行。

可是，由于很难绝对性的判定一个矿石是否有利用价值，所以在工业上很难订立一个铁矿石的标准.举例来说，欧洲所产的铁矿品质很差，而且含铁量很低，只是因为他们找不到好的矿石，所以他们就把这种矿石称为铁矿石；而澳洲目前因为品质好含铁量高的矿石存量很多，所以像欧洲所用的那种矿石在澳洲已经认为毫无价值。

3电弧炉炼钢用原辅材料凡加入电弧炉（含感应炉和炉外精炼的钢包炉、VD/VOD炉）内直接参与炼钢冶金过程的物料统称为原材料。

如废钢、生铁、铁水、铁合金、石灰、萤石、氧气等。

生产中所指的原材料通常还包括辅助材料，即指那些虽不直接参与炉内反应，却是冶炼反应赖以正常有效地进行所必不可少的物质，如电极、耐火材料等。

原材料是电弧炉炼钢的基础，没有好的原材料及现代的管理，要想炼出优质的、成本较低的钢是不可能的，国内外先进的炼钢厂无一不是特别注重原材料的优化与管理。

我国炼钢行业过去曾对原材料供应与管理重视不够，对成品钢只就冶炼与浇注工艺而研究其质量，很多情况是欲速则不达。

现在随着钢铁生产技术的发展，特别是对钢材质量的要求的不断提高，国内钢铁生产企业已认识到原材料对炼钢质量的重要性，这是我国钢铁工业赶超国际水平和新品研发的一个良好开端。

对我公司来讲，生产油井管就必须重视炼钢原材料的供应与管理工作，以保证我公司的优质无缝钢管生产有一个可靠的坯料基础。

3.1电弧炉炼钢原材料的分类电弧炉炼钢的原材料可分为两大类：金属料；非金属料。

金属料：包括废钢、生铁、铁水、直接还原铁（DRI ）、铁合金、铁矿石和氧化铁皮等。

非金属料：包括造渣材料，如石灰、萤石、白云石、碳球（碳粉）、高铝钒土等；合成渣料，如脱硫剂，熔融合成精炼渣等；耐火材料，如炉底耐材、钢包耐材、中包耐材等；其它用途材料，如电极、增碳剂、保温剂、保护渣等。

电弧炉炼钢的原材料按用途又可分为：金属料，氧化剂及造渣材料，还原剂，电极，耐火材料等。

3.2金属料3.2.1废钢3.2.1.1废钢的种类及来源废钢是炼钢的主要金属料之一。

电炉炼钢原料中，废钢用量约占不同，废钢60〜100 %。

根据来源通常分为本厂返回废钢和社会购入废钢两类。

返回废钢包括：炼钢车间的模铸汤道、注余、包底、连铸坯的头尾坯、锻轧废品、废钢材（坯）。

返回废钢含锈及杂质较少，化学成份相近，收得率高，是炼钢优质原料，使用返回废钢可以大量回收贵重金属合金元素，减少贵重金属和铁合金消耗，节约电耗，降低成本，具有很大的经济意义。

不锈钢炼钢工艺流程一、前言不锈钢是一种高强度、耐腐蚀性能强的合金钢，广泛应用于制造船舶、飞机、汽车、化工设备等领域。

不锈钢炼钢工艺是将铁矿石或废钢材料转化为不锈钢的过程，本文将详细介绍不锈钢炼钢工艺流程。

二、不锈钢炼钢工艺流程1. 原料准备不锈钢炼钢的原料主要包括铁矿石、废钢材料和合金元素等。

在生产过程中，需要根据产品质量要求选择适当的原材料，并进行分类和预处理。

2. 熔化将原材料投入到高温冶金反应器中进行加热和氧化还原反应，使其逐渐熔化成液态金属。

在这个过程中，需要控制反应时间和温度，以确保产品质量。

3. 精炼在液态金属中添加合适的合金元素，通过吹氧或真空处理等方法去除其中的杂质和气泡，并调整其成分比例和温度。

这个过程需要精确控制各种参数，以确保产品达到质量标准。

4. 浇铸将精炼后的液态金属倒入模具中进行冷却和凝固，形成不锈钢坯料。

在这个过程中，需要根据产品要求选择适当的浇注方式和冷却速度，以确保坯料质量。

5. 热处理将不锈钢坯料进行加热和冷却处理，使其达到所需的力学性能、耐腐蚀性能和组织结构等要求。

这个过程需要控制加热温度、保温时间、冷却速度等参数，以确保产品质量。

6. 加工将经过热处理的不锈钢坯料进行切割、成型、打孔等加工工艺，制成各种规格的不锈钢板材、管材、棒材等产品。

在这个过程中，需要根据产品要求选择适当的加工方式和设备，并对加工过程进行严格控制。

7. 检测对生产出来的不锈钢产品进行各种物理性能测试、化学成分分析和表面质量检查等，以确保其符合国家标准和客户要求。

8. 包装和出库将不锈钢产品进行适当的包装和标识，存放在仓库中等待发货。

在这个过程中，需要对产品进行分类、计量和记录等工作，以确保产品质量和供应能力。

三、结论不锈钢炼钢工艺是一项高技术含量的工艺，需要严格控制各种参数和环节，以确保产品质量。

本文介绍了不锈钢炼钢的全流程，并强调了每个步骤的重要性和注意事项。

只有在科学管理和精细操作下，才能生产出高品质的不锈钢产品。

炼钢原料选择原则在炼钢过程中，原料的选择至关重要，它直接影响到最终产品的质量和成本。

以下是炼钢原料选择时应遵循的原则：一、原料的化学成分原料的化学成分是决定钢质量的主要因素。

炼钢原料应含有炼钢所需的必要元素，如铁、碳、硅、锰等，同时要尽量减少不必要的杂质元素，如硫、磷等。

在选择原料时，要对其化学成分进行严格检测，以确保其满足炼钢的化学要求。

二、原料的纯净度原料的纯净度对炼钢过程和产品质量有重要影响。

纯净度高的原料可以减少杂质元素对钢质量的影响，同时也可以提高炼钢效率和产品质量。

在选择原料时，要尽量选择纯净度高的原料，并对其杂质含量进行严格控制。

三、原料的来源和稳定性原料的来源和稳定性也是选择炼钢原料的重要因素。

稳定的原料来源可以保证炼钢生产的连续性和稳定性，降低生产风险。

同时，要选择信誉良好、质量稳定的供应商，以保证原料的质量和供应的稳定性。

四、原料的经济性原料的经济性是选择炼钢原料时必须考虑的因素。

在满足炼钢要求的前提下，应选择价格合理、性价比高的原料，以降低生产成本。

同时，要注意避免过度依赖高价原料，可通过研发和应用新技术来降低原料消耗和生产成本。

五、原料的环境影响在选择炼钢原料时，应考虑其对环境的影响。

应优先选择可再生、低污染或无污染的原料，以降低炼钢生产对环境的负担。

同时，在原料使用过程中，应采取有效措施减少污染物排放，提高资源利用效率，推动绿色炼钢的发展。

综上所述，选择合适的炼钢原料需要综合考虑多个因素，包括化学成分、纯净度、来源和稳定性、经济性和环境影响等。

通过合理的原料选择和管理，可以提高炼钢效率、产品质量和经济效益，同时降低对环境的负面影响。

炼钢用原材料描述炼钢是将生铁或其他铁合金作为原料，通过一系列的冶炼和炼钢工艺，将其转化为纯净的钢材的过程。

在炼钢过程中，原材料的选择和处理至关重要，直接影响钢材的质量和性能。

本文将详细描述炼钢用原材料的选择和处理过程。

首先，炼钢工艺的首要任务是选择高质量的原材料。

炼钢用的原材料主要包括生铁、废钢和合金添加剂。

生铁是炼钢的主要原材料，可以由炼铁方法生产得到。

生铁中主要含有铁和一些杂质，如硫、磷、硅等。

废钢是指经过回收和加工后得到的废弃钢材，可以通过再生工艺成为炼钢用的原材料。

合金添加剂主要包括锰、钼、铬、钒等，用于制造特殊性能的钢材。

其次，处理原材料是炼钢的重要环节。

处理过程主要包括原料的预处理、破碎、磁选和配料。

预处理是将原材料中的杂质和有害元素去除，以保证钢材的质量。

炼钢过程中常用的预处理方法包括煤气炉直接还原、氧气炉脱磷等。

破碎是将原材料进行粉碎，使其容易进行后续的处理。

磁选则是利用磁性性质去除原材料中的铁矿石。

配料是根据炼钢工艺的要求，将不同的原材料按照一定比例进行混合。

随后，原材料进入炼钢炉进行冶炼。

炼钢炉主要分为高炉和转炉两种。

高炉是传统炼钢工艺中常用的设备，用于炼制生铁。

高炉将原材料加入到炉中，然后加热至高温使其冶炼。

转炉是现代炼钢工艺中常用的设备，通过向炉中注入氧气进行冶炼。

在冶炼过程中，原材料中的杂质会被溶解或氧化，并通过一系列的反应被排除出去。

由于不同的原材料和炼钢工艺的不同，炼钢炉的运行参数和工艺条件也不同。

最后，冶炼完成后，钢液通过连铸等工艺，将其铸造成不同形状和规格的钢材。

连铸是一种将钢液倒入预先准备好的结晶器中，通过冷却和固化形成连续的坯料的工艺。

连铸坯料经过进一步的热处理和轧制加工，最终成为标准的钢材。

总结起来，炼钢用原材料的选择和处理是炼钢工艺学中至关重要的一环。

通过合理选择高质量的原材料，并进行适当的预处理和配料，可以保证炼钢过程的顺利进行和钢材质量的优良。

同时，根据原材料的不同特点和炼钢工艺的要求，可以选择不同的冶炼设备进行钢材的生产。

1 概述钢和生铁的区别可从表1-1中看出。

由于钢具有很好的物理化学性能与力学性能，可以进行拉、压、轧、冲、拔等深加工，因此钢比生铁的用途广泛。

除约占生铁总量10％的铸造生铁用于生产铁铸件外，约占生铁90％的炼钢生铁要进一步冶炼成钢，以满足国民经济各部门的需要。

表1-1 钢和生铁的区别1.1 炼钢的基本任务炼钢的基本任务，是将废钢、生铁料炼成具有一定化学成分的钢，并使钢具有一定的物理机械性能。

1.1.1 去除杂质一般是指去除钢中硫、磷、氧、氢、氮和夹杂物。

1.1.1.1 脱硫硫在钢中以FeS的形式存在，FeS的熔点为1193℃，Fe与FeS组成的共晶体的熔点只有985℃。

液态铁与FeS虽然可以无限互溶，但在固溶体中的溶解度很小，仅为0.015％～0.020％。

当钢中的硫含量超过0.020％时，钢液在凝固过程中由于偏析使得低熔点Fe-FeS 共晶体分布于晶界处，在1150～1200℃的热加工过程中，晶界处的共晶体熔化，钢受压时造成晶界破裂，即发生“热脆”现象。

如果钢中的氧含量较高，则在晶界产生更低熔点的共晶化合物FeO-FeS(熔点为940℃)，更加剧了钢的“热脆”现象的发生。

[Mn]可在钢凝固温度的范围内生成MnS和少量的FeS，纯MnS的熔点是1610℃，FeS-MnS 共晶(FeS占93.5％)的熔点是1164℃，它们能有效地防止钢在轧制时开裂。

因此在冶炼一般钢种时要求将w[Mn]控制在0.4％～0.8％。

但过高的硫会产生较多的MnS夹杂物，轧、锻后的硫化物夹杂被拉长，降低钢的强度，使钢的磨损增大，明显地降低钢的横向机械性能，降低钢的深冲压性能。

在实际生产中，还将w[Mn]/w[S]作为一个指标进行控制。

钢中的w[Mn]/w[S]对钢的热塑性影响很大，从低碳钢高温下的拉伸实验结果发现，提高w[Mn]/w[S]可以提高钢的热延展性。

一般w[Mn]/w[S]≥7时（在实际钢中锰硫含量比为8～16即可）不产生热脆。