钢铁冶金学资料整理 聂涛
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钢铁冶金学炼铁部分第三版(原创实用版)目录一、钢铁冶金学炼铁部分的概述二、钢铁冶金学炼铁部分的主要内容三、钢铁冶金学炼铁部分的重要性四、钢铁冶金学炼铁部分的未来发展趋势正文一、钢铁冶金学炼铁部分的概述钢铁冶金学炼铁部分是钢铁冶金学的一个重要组成部分,主要研究炼铁的原理、方法、设备和工艺。
炼铁是钢铁生产的第一步,其任务是将含铁的矿石通过高温还原的方法转化为铁。
炼铁部分的研究内容不仅包括传统的高炉炼铁,还包括直接还原法、熔融还原法等新型炼铁技术。
二、钢铁冶金学炼铁部分的主要内容钢铁冶金学炼铁部分的主要内容包括以下几个方面:1.矿石的准备和预处理:包括矿石的选择、破碎、筛分、混合等过程。
2.高炉炼铁:研究高炉的结构、原理、操作和控制,以及高炉炼铁的副产品(如炉渣、煤气等)的处理和利用。
3.直接还原法:研究使用一氧化碳、氢气等还原剂直接将矿石还原成铁的方法。
4.熔融还原法:研究在高温下将矿石和熔剂混合熔融,然后通过还原反应生成铁的方法。
5.铁的冶炼:研究铁的熔炼、铸造和连铸等过程,以及铁中的杂质控制和质量管理。
三、钢铁冶金学炼铁部分的重要性钢铁冶金学炼铁部分对于我国钢铁工业的发展具有重要意义,主要表现在以下几个方面:1.提高钢铁产量:炼铁是钢铁生产的第一步,其产量和质量直接影响到钢铁的总产量和质量。
2.降低生产成本:研究炼铁过程中的节能、减排和资源综合利用等技术,有助于降低钢铁生产的成本。
3.提高钢铁质量:研究炼铁过程中的杂质控制和质量管理技术,有助于提高钢铁的质量和性能。
4.保护环境:研究炼铁过程中的环保技术和副产品利用,有助于减少污染,实现绿色生产。
四、钢铁冶金学炼铁部分的未来发展趋势随着科技的进步和社会的发展,钢铁冶金学炼铁部分将面临以下发展趋势:1.绿色发展:加大对环保技术和副产品利用的研究,实现炼铁过程的绿色化和可持续发展。
2.智能化:借助大数据和人工智能技术,实现炼铁过程的智能化控制和优化,提高生产效率和质量。
钢铁冶金学炼铁部分第三版摘要:一、钢铁冶金概述二、炼铁原理与工艺1.高炉炼铁2.直接还原炼铁3.熔融还原炼铁三、炼铁原料与配料四、高炉操作与管理1.炉料准备2.炉内过程控制3.炉况判断与调整4.休风与焖炉五、炼铁环境保护与节能六、炼铁新技术与发展趋势正文:一、钢铁冶金概述钢铁冶金是指通过熔融、氧化还原、凝固等过程,将铁矿石等原料转化为钢铁的过程。
钢铁冶金主要包括炼铁、炼钢和轧制等环节。
其中,炼铁是钢铁冶金的基础,其目的是将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁。
二、炼铁原理与工艺1.高炉炼铁高炉炼铁是将铁矿石、焦炭、熔剂等原料经过高温加热,使铁矿石中的铁氧化物被焦炭还原成金属铁的过程。
高炉炼铁具有生产能力大、成本低、金属回收率高等优点。
2.直接还原炼铁直接还原炼铁是将铁矿石等原料在高温下直接还原成金属铁的过程。
与高炉炼铁相比,直接还原炼铁具有能耗低、投资省、占地面积小等优点。
3.熔融还原炼铁熔融还原炼铁是将铁矿石等原料在高温下熔融,然后通过还原剂将铁氧化物还原成金属铁的过程。
熔融还原炼铁具有生产效率高、产品质量好等优点。
三、炼铁原料与配料炼铁原料主要包括铁矿石、焦炭、熔剂等。
铁矿石是炼铁的主要原料,其质量直接影响到炼铁过程和产品质量。
焦炭作为还原剂,在炼铁过程中起到关键作用。
熔剂主要用于调节炉内气氛和矿石的熔化。
四、高炉操作与管理1.炉料准备炉料准备包括铁矿石、焦炭、熔剂等原料的采购、储存、破碎、筛分等环节。
合理的炉料准备有利于保证高炉炼铁的稳定运行。
2.炉内过程控制炉内过程控制是高炉炼铁的关键,主要包括煤气流量、温度、压力等参数的调节。
通过炉内过程控制,可以使高炉达到最佳状态,提高金属回收率。
3.炉况判断与调整炉况判断与调整是根据高炉运行参数,判断高炉内发生的问题,并采取相应措施进行调整。
合理的炉况判断与调整有助于提高高炉炼铁的生产效率。
4.休风与焖炉休风是指高炉在短时间内停止煤气供应,以清理炉内积料和调整炉内气氛。
钢铁冶金学炼铁部分第三版摘要:一、钢铁冶金学炼铁部分的概述二、炼铁的原理和过程三、炼铁的设备和操作四、炼铁的环保和节能五、炼铁的发展趋势正文:一、钢铁冶金学炼铁部分的概述《钢铁冶金学炼铁部分第三版》是一本关于钢铁冶金学的专业书籍,主要介绍了炼铁的基本原理、过程、设备和操作。
本书在继承前两版的基础上,对炼铁技术进行了全面更新,以适应现代钢铁工业的发展。
书中还强调了炼铁的环保和节能,以及炼铁技术的发展趋势,为我国钢铁工业的持续发展提供了重要的理论支撑。
二、炼铁的原理和过程炼铁的原理是通过高温下的还原反应,将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁。
炼铁的过程主要包括原料准备、烧结、焦化、炼铁炉炼铁等环节。
在原料准备阶段,将铁矿石、焦炭、石灰石等原料进行混合和粉碎。
烧结是将混合好的原料进行高温烧结,形成烧结矿。
焦化是利用焦炭对铁矿石进行还原,生成一氧化碳和金属铁。
炼铁炉炼铁是将焦炭和烧结矿放入高炉,在高温下进行还原反应,生成金属铁。
三、炼铁的设备和操作炼铁的主要设备包括烧结炉、焦炉、高炉等。
烧结炉用于将原料进行烧结,形成烧结矿。
焦炉用于焦化,生成焦炭。
高炉用于炼铁,将铁矿石通过还原反应生成金属铁。
炼铁的操作主要包括原料配比、烧结矿破碎、烧结、焦化、高炉炼铁等环节。
四、炼铁的环保和节能炼铁过程中会产生大量的烟尘、二氧化硫等污染物,需要采取相应的环保措施进行治理。
目前,我国炼铁企业普遍采用除尘、脱硫等技术,有效降低了污染物排放。
此外,炼铁企业还通过提高资源利用率、降低能耗等措施,实现了炼铁过程的节能减排。
五、炼铁的发展趋势随着我国钢铁工业的转型升级,炼铁技术也在不断发展。
未来,炼铁技术将朝着绿色、高效、智能化的方向发展。
具体表现在:提高炼铁矿利用率,降低能耗;推广绿色炼铁技术,降低污染物排放;应用智能化技术,提高炼铁生产效率。
钢铁冶金第一章1.高炉炼铁生产工艺流程炉料(铁矿石 溶剂 焦炭)通过上料机装入炉内,空气通过鼓风机和热风炉生成热风鼓入炉内,喷吹燃料罐将燃料装入炉内,它们在高炉内反应生成炉渣 生铁和煤气;炉渣分为水渣(建筑材料)和渣棉(绝热材料);生铁分为铸造生铁 炼钢生铁和特殊生铁;煤气通过除尘产生净煤气加入热风炉或者其他用途。
2.高炉炼铁有哪些技术经济指标(1)有效容积利用系数uu V p=η其中P 为生铁日产量,u V 为高炉有效容积 (2)焦比;PQ K = Q 为焦炭日消耗量 1)燃料比)(重油煤粉焦炭燃 +++=K K K K2)综合焦比干综K K K +=(3)冶炼强度u V QI =由此得出K I u =η(4)焦炭负荷 (5)生铁合格率 (6)休风率 (7)生铁成本 (8)炉龄3.高炉区域划分从上到下依次是块状带,软熔带,滴落带,燃烧带,渣铁盛聚带。
第二章1.高炉常用的铁矿石有哪几种?各有何特点?赤铁矿:红矿,主要成分为三氧化二铁,硫磷含量低,质软,易碎,易还原磁铁矿:黑色,有磁性,四氧化三铁,硫磷含量高,致密,坚硬,难还原褐铁矿:含水氧化铁,褐色,磷含量高,质软疏松,易还原菱铁矿:碳酸铁矿石,灰色 浅黄色,褐色,碳酸亚铁,易破碎,焙烧后易还原2.评价铁矿石质量的标准有哪些?A 成分:矿石品位 脉石成分 有害杂质和有益元素的含量B 粒度和强度C 还原性D 化学成分稳定性3.烧结和球团有哪些区别?(1)球团矿更始于处理细精矿粉。
粒度越细,成球性越好,球团强度越高(2)成品矿的形状不同。
球团矿较烧结矿粒度均匀,微气孔多,还原性好,强度高,且易于贮存,有利于强化高炉生产。
(3)适用于球团法处理的原料来源较宽,产品种类多。
(4)固结成块的机理不同。
烧结矿是靠液相固结的,混合料中必须有燃料;而球团矿主要是依靠矿粉颗粒的高温再结晶固结的,混合料中不加燃料(5)生产工艺不同。
烧结料的混合与造球是在混合机内同时进行的,成球不完全,混合料中仍然含有相当数量未成球的小颗粒。
钢铁冶金学资料钢铁冶金学是指关于钢(铁合金)的制造、处理和使用的学科,是一门研究钢铁的物理、化学、金相和机械性能等方面的学问。
钢是一种重要的建筑材料和工程材料,也是制造机械、轨道交通、汽车等行业的关键材料。
因此,钢铁冶金学在工业中具有重要的地位和使用价值。
首先,钢铁冶金学资料主要包括以下几个方面:一、钢铁冶金学基础理论这部分资料涵盖了钢铁制造过程中物理化学反应的基本原理,如钢铁的物理性能、化学性质、结构和组织等。
例如,介绍了钢铁的结晶过程、固态变形机理、相变、热力学平衡等基本理论,以及影响这些因素的因素,例如压力、温度、材料特性等。
二、钢铁冶金学加工工艺这部分内容主要是关于钢铁在制造过程中的各种加工工艺。
例如,锻造、轧制、挤压、拉伸和塑性成形等。
同时,这一部分还介绍了钢铁的表面处理工艺,包括钝化、电镀、喷漆等。
三、钢铁冶金学质量检测技术这方面的资料主要介绍了钢铁制品的质量检测方法,包括机械性能测试、化学成分分析、组织分析、非破坏检测以及热处理的影响等。
四、钢铁冶金学安全措施和环保技术这部分资料介绍了钢铁制造过程中的安全措施和环保技术,包括精细化管理、提高资源利用效率、减少能源消耗、排放减排等。
以上四个方面是钢铁冶金学资料的主要内容,这些内容是工程师、技术人员、学者等钢铁行业相关人士必须掌握的知识。
在实际应用中,钢铁冶金学资料的价值非常大。
首先,钢铁冶金学资料可以提供给钢铁厂商相关的知识和工具,帮助厂商更好地进行钢铁制造和加工。
例如,一些质量检测方法和工艺可以帮助钢铁厂商提高生产效率和加工质量。
此外,钢铁冶金学资料还可以为研究人员提供基础研究工具,使他们可以更好地理解钢铁的物理、化学、结构和组织特性。
总之,钢铁冶金学资料对于钢铁行业的发展具有非常重要的意义。
在未来的发展中,钢铁冶金学资料的完善和进一步的发展将对于促进钢铁技术的升级和进步,以及推动钢铁行业的繁荣发展起到重要的作用。
炼铁知识点复习第一章概论1、试述3种钢铁生产工艺的特点。
答:钢铁冶金的任务:把铁矿石炼成合格的钢。
工艺流程:①还原熔化过程(炼铁):铁矿石→去脉石、杂质和氧→铁;②氧化精炼过程(炼钢):铁→精炼(脱C、Si、P等)→钢。
高炉炼铁工艺流程:对原料要求高,面临能源和环保等挑战,但产量高,目前来说仍占有优势,在钢铁联合企业中发挥这重大作用。
直接还原和熔融还原炼铁工艺流程:适应性大,但生产规模小、产量低,而且很多技术问题还有待解决和完善。
2、简述高炉冶炼过程的特点及三大主要过程。
答:特点:①在逆流(炉料下降及煤气上升)过程中,完成复杂的物理化学反应;②在投入(装料)及产出(铁、渣、煤气)之外,无法直接观察炉内反应过程,只能凭借仪器仪表简介观察;③维持高炉顺行(保证煤气流合理分布及炉料均匀下降)是冶炼过程的关键。
三大过程:①还原过程:实现矿石中金属元素(主要是铁)和氧元素的化学分离;②造渣过程:实现已还原的金属与脉石的熔融态机械分离;③传热及渣铁反应过程:实现成分与温度均合格的液态铁水。
3、画出高炉本体图,并在其图上标明四大系统。
答:煤气系统、上料系统、渣铁系统、送风系统。
4、归纳高炉炼铁对铁矿石的质量要求。
答:①高的含铁品位。
矿石品位基本上决定了矿石的价格,即冶炼的经济性。
②矿石中脉石的成分和分布合适。
脉石中SiO2和Al2O3要少,CaO多,MgO含量合适。
③有害元素的含量要少。
S、P、As、Cu对钢铁产品性能有害,K、Na、Zn、Pb、F对炉衬和高炉顺行有害。
④有益元素要适当。
Mn、Cr、Ni、V、Ti 等和稀土元素对提高钢产品性能有利。
上述元素多时,高炉冶炼会出现一定的问题,要考虑冶炼的特殊性。
⑤矿石的还原性要好。
矿石在炉内被煤气还原的难易程度称为还原性。
褐铁矿大于赤铁矿大于磁铁矿,人造富矿大于天然铁矿,疏松结构、微气孔多的矿石还原性好。
⑥冶金性能优良。
冷态、热态强度好,软化熔融温度高、区间窄。
⑦粒度分布合适。
钢铁冶金学资料一、简介钢铁冶金学是研究钢铁制备过程和性质的学科。
它涉及到钢铁的生产、炼制和应用。
钢铁是现代工业中最重要的材料之一,广泛应用于建筑、汽车、机械制造等领域。
了解钢铁冶金学的基本知识和原理,对于工程师、研究人员和学生都是非常重要的。
二、钢铁生产过程钢铁的生产过程可以分为三个阶段:前处理、炼钢和炼铁。
在前处理阶段,原料经过预处理和掺杂等工序,以减少杂质含量和提高炼钢的效率。
炼钢是将生铁通过氧气喷吹等方式进行去碳、去硫等处理,以达到所需的成分和性质。
炼铁是将矿石经过还原和冶炼等工序,得到生铁。
这三个阶段相互联系,共同构成了钢铁生产的整体过程。
三、钢铁的组织和性能钢铁的组织和性能主要由化学成分和热处理工艺决定。
钢铁的化学成分包括碳、硅、锰、硫、磷等元素的含量。
不同的成分含量会影响钢铁的机械性能、耐蚀性和热处理性能等。
热处理是通过加热和冷却等方式来改变钢铁的物理性能,例如硬度、韧性和延展性等。
四、钢铁的分类钢铁可以根据化学成分、机械性能和用途等分类。
根据化学成分,钢铁可以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢等。
根据机械性能,钢铁可以分为强度钢、韧性钢和耐蚀性钢等。
根据用途,钢铁可以分为建筑钢、汽车钢和航空钢等。
不同种类的钢铁具有不同的性能,适用于不同领域的应用。
五、钢铁冶金学的发展和前景随着科学技术的发展,钢铁冶金学也在不断进步和创新。
新的材料、新的工艺和新的设备不断被引入到钢铁生产中。
例如,微合金化技术、连铸技术和热处理技术等的发展,使得钢铁的性能得以进一步提高。
此外,环保和节能也是钢铁冶金学发展的重要方向,研究和开发环保的钢铁制备工艺和材料是当前的热点和挑战。
六、结语钢铁冶金学是一个复杂和多学科的领域,涉及到物理、化学、材料科学等多个学科的知识。
了解钢铁冶金学的基本原理和技术对于工程师和学生来说都是非常重要的。
通过学习和研究钢铁冶金学,我们可以更好地理解钢铁的生产过程和性质,为钢铁制备和应用的改进和创新提供技术支持。
炼铁知识点复习第一章概论1、试述3种钢铁生产工艺的特点。
答:钢铁冶金的任务:把铁矿石炼成合格的钢。
工艺流程:①还原熔化过程(炼铁):铁矿石去脉→石、杂质和氧铁→;②氧化精炼过程(炼钢):铁→精炼(脱C、Si、P等)→钢。
高炉炼铁工艺流程:对原料要求高,面临能源和环保等挑战,但产量高,目前来说仍占有优势,在钢铁联合企业中发挥这重大作用。
直接还原和熔融还原炼铁工艺流程:适应性大,但生产规模小、产量低,而且很多技术问题还有待解决和完善。
2、简述高炉冶炼过程的特点及三大主要过程。
答:特点:①在逆流(炉料下降及煤气上升)过程中,完成复杂的物理化学反应;②在投入(装料)及产出(铁、渣、煤气)之外,无法直接观察炉内反应过程,只能凭借仪器仪表简介观察;③维持高炉顺行(保证煤气流合理分布及炉料均匀下降)是冶炼过程的关键。
三大过程:①还原过程:实现矿石中金属元素(主要是铁)和氧元素的化学分离;②造渣过程:实现已还原的金属与脉石的熔融态机械分离;③传热及渣铁反应过程:实现成分与温度均合格的液态铁水。
3、画出高炉本体图,并在其图上标明四大系统。
答:煤气系统、上料系统、渣铁系统、送风系统。
4、归纳高炉炼铁对铁矿石的质量要求。
答:①高的含铁品位。
矿石品位基本上决定了矿石的价格,即冶炼的经济性。
②矿石中脉石的成分和分布合适。
脉石中SiO2和Al2O3要少,CaO多,MgO含量合适。
③有害元素的含量要少。
S、P、As、Cu对钢铁产品性能有害,K、Na、Zn、Pb、F对炉衬和高炉顺行有害。
④有益元素要适当。
Mn、Cr、Ni、V、Ti 等和稀土元素对提高钢产品性能有利。
上述元素多时,高炉冶炼会出现一定的问题,要考虑冶炼的特殊性。
⑤矿石的还原性要好。
矿石在炉内被煤气还原的难易程度称为还原性。
钢铁与冶金工程考试复习资料
导言
本文档旨在为钢铁与冶金工程考试提供复资料,以帮助考生理解和掌握相关知识。
复资料主要包括以下几个方面:钢铁和冶金的基本概念、钢铁和冶金工程中的工艺流程和技术原理、以及相关实例和案例分析。
钢铁和冶金的基本概念
钢铁是一种重要的金属材料,具有广泛的应用领域。
在复过程中,我们将重点掌握钢铁的组成、性能以及常见的制备方法和加工工艺。
冶金是指通过物理和化学方法来提炼金属的过程。
复时,我们将了解冶金的基本原理、冶金过程中的矿石选矿和熔炼技术,以及金属材料的性质和应用。
钢铁和冶金工程中的工艺流程和技术原理
钢铁和冶金工程中的工艺流程和技术原理是实现钢铁和金属制
品生产的关键。
复时,我们将研究各种冶金工艺的流程、原理和应用。
这包括炼铁、精炼、铸造、锻造、热处理等工艺。
我们还将了解各种材料表征和测试技术,如金相显微镜观察、
拉伸试验、硬度测试等。
对于冶金工程的常见问题和故障分析,我
们将通过案例分析来进行研究。
相关实例和案例分析
除了理论知识的研究,我们还将通过实际案例来加深对知识的
掌握。
通过分析真实的工程问题和挑战,我们可以更好地理解钢铁
和冶金工程的实际应用。
结语
希望本文档的复习资料能够帮助考生加深对钢铁与冶金工程的
理解,掌握相关的知识和技能。
祝愿所有考生能够取得优异的成绩!。
1)终点控制:终点控制是转炉吹炼末期的重要操作。
终点控制主要是指终点温度和成分的控制。
(3)吹损:吹炼过程中,出钢量总比装入量少,损失的金属量就叫做吹损。
供氧强度:(4)石灰的活性度:(5)熔炉比:指转炉内自由空间的容积与金属装入量之比。
(6)融化性温度:是指炉渣从不能动转变为能自由流动的温度:熔化性温度高则表示炉渣难熔反之则易容。
(7)熔化温度:是指熔渣完全熔化为液相时的温度或液态炉渣冷却时开始析出固相的温度,即相图中的液相线液相面的温度。
(8)水当量:单位时间内使煤气或炉料改变1℃所产生的热量变化。
(9)风口回旋区:(10)燃烧带:是风口前有O2和CO2的存在,并进行着碳素燃烧反应的区域,即回旋区空腔加周围疏松焦炭中间层。
(11)理论燃烧温度:在周围环境绝热的条件下,所有由燃料和鼓风带入的显热及其碳素燃烧放出的化学热全部传给炉缸煤气使打到的温度。
(12)焦比:生产每吨生铁所消耗的焦炭量。
(13)冶炼强度:单位体积高炉有效容积焦炭日消耗量。
(14)高炉寿命:(15)偏析:通常把铸胚中化学成分不均匀的现象称为偏析。
(16)成分过冷:结晶中纯粹由溶质成分偏析引起的过冷度变化。
溶质偏析越大,引起的成分过冷变化也大。
(17)长渣:长渣是在高于熔化性温度后虽然黏度值仍随温度升高而降低但黏度值往往高于短渣(18)短渣:短渣是在高于熔化性温度后黏度比较低,以后的变化不大。
(19)碱度:是指炉渣中碱性氧化物与酸性氧化物浓度的比值,用“R”来表示。
(20)炉渣的氧化性:通常用渣中氧化亚铁总量Σ(FeO)表示。
(21)炉渣的氧化性:炼钢生产中炉渣的氧化性是指炉渣向金属相的供氧的能力,也可以认为是炉渣氧化金属熔池中杂质的能力。
(22)炉渣的碱度:熔渣中碱性氧化物浓度总和与酸性氧化物浓度总和之比称为熔渣的碱度,常用符号R表示2-6烧结过程液相是如何形成的,不同碱度烧结矿的粘结相各有什么特点,对烧结矿质量有何影响?答:(1)烧结碱度烧结碱度烧结气氛烧结混合料的化学成分共同作用,化合物在烧结所能达到的温度范围内都能形成液相。
(2)烧结过程中液相的作用液相就是粘结相;液相具有流动性,能使烧结矿成分均匀;液相能使烧结矿冷凝后具有强度;液相中形成新的矿物,它能改善烧结矿的强度和还原性;烧结温度—烧结温度↑,液相生成量↑;烧结矿碱度—碱度↑,液相生成量;↑烧结气氛—还原气氛;烧结混合料的化学成分—SiO2量↑,液相生成量↑,反之;(1)铁氧(Fe-O)体系:铁氧化物固溶体。
高品位烧结矿的主要粘结相,脉石成分比较小。
(2)FeO--SiO2体系:酸性烧结矿的主要粘结相。
特点:强度比较高;但还原性比较差。
生成条件:比较低的碱度,有SiO2,比较高的温度;还原性气氛。
工艺是燃料用量高。
(3)CaO--SiO2体系:熔剂性烧结矿的主要粘结相。
特点:固相反应生成能力强,反应速度快。
强度比较低;原因是2CaO·SiO2有相变问题;不存在还原性问题。
生成条件:比较高的碱度,有CaO;高温(生成的液相量是不多的)。
(4)CaO--Fe2O3体系:熔剂性烧结矿的主要粘结相。
特点:强度比较高;还原性比较好,最好的粘结相。
生成条件:1)高碱度,CaO多。
2)低温,因为高温(1300℃以上)条件下 Fe2O3会分解。
3)氧化性气氛,固体燃料配量比较低。
4)SiO2含量比较低,因为SiO2与FeO和CaO 的结合力都比较大。
此外,针状铁酸钙比片状和柱状铁酸钙的强度高,还原性好。
发展针状铁酸钙是烧结发展的一个趋势,低温烧结就是这个目的。
(5)CaO--FeO-- SiO2体系:熔剂性烧结矿的主要粘结相。
特点:强度比较高;还原性比较差。
生成条件:高碱度;高温;还原性气氛。
(6)CaO--SiO2--TiO2体系:钒钛磁铁烧结矿的主要粘结相。
特点:硬而脆,粉末比较多;还原性比较好。
生成条件:钒钛磁铁矿。
2-11 焦炭在高炉冶炼中起什么作用。
高炉对其质量有何要求?答:2)焦炭的作用:①燃料②还原剂③料柱骨架和通道④增碳剂有支撑数十米料柱的骨架作用,有保障煤气自下而上畅流的通道作用,作用③是任何固体燃料所无法替代的。
要求:①固定C高②灰分低③S、P含量低④挥发份和水分合适⑤强度高⑥粒度合适(为矿石平均粒度的3~5倍为宜,d小/d大≈0.7⑦反应性弱(C+CO2→CO)⑧燃烧性弱(C+O2→CO2)3-5 比较用co和H2氧化物的特点答:(1)与co还原一样均属间接还原,反应前后气相体积(co和H2)没有变化,即反应不受压力影响。
(2)除F2O3的还原外F3O4的还原均为可逆反应。
在一定温度下有固定的平衡气相成分,为了彻底还原铁的氧化物,都需要过量的还原剂。
(3)从热力学因素看810℃以上H2还原能力高于CO还原能力,810℃以下是则相反。
(4)从动力学学看,因为H2与其反应产物H2O的分子半径彼CO与其反应产物CO2的分子半径小,因而扩散能力强,以此说明不论在高温下还是在低温下H2还原反应速度都比CO还原反应速度快。
(5),在高炉冶炼条件下,H2还原氧化物时还可促进CO和C还原反应的加速进行。
因为H2还原时的产物H2O(气)会同CO和C作用放出氧,而H2又重新被还原出来,继续参加还原反应。
如此H2在CO 和C的还原过程中,把走铁氧化物中夺取的氧又传给了CO或C 气着中间媒介传递作用。
3-6 直接还原和间接还原各有什么特点?答:直接还原:还原剂碳量消耗cd=0.214rdW【Fe】用碳还原生成CO 高温为吸热反应决定于碳的气化反应,高温在1100℃左右。
间接还原:用CO或H2还原生成CO2,低温为放热反应,H2为吸热反应,决定于矿石的还原性能。
3-11 高炉渣有哪些性质,对高炉冶炼有何影响?答:(1)、炉渣碱度:以重量百分比浓度表示的简化表示法。
(2)、炉渣的熔化性(3)、炉渣粘度8-4脱碳反应在炼钢中的应用?答:碳能显著改变钢的液态和凝固性质,在16000C,[C]≤0.8%时,每增0.1%的碳:钢的熔点降低6.50C密度减少4kg/m3黏度降低0.7%[N]的溶解度降低0.001%[H]的溶解度降低0.4 cm3/100g增大凝固区间17.790C 。
Si 、P、S 降低碳的溶解度,Mn、V、Cr 增加碳的溶解度,碳增加钢材的强度、硬度,碳降低钢材的焊接、耐腐蚀、冷加工性能8-6从热力学和动力学角度分析炼钢过程脱硫、脱磷条件。
答:有利于脱磷的工艺条件:(1)、高碱度炉渣——R(3~4)(2)、高氧化铁炉渣——w(FeO)(15% ~20%)(3)、低温(4)、增加渣量脱硫条件:•结论:高碱度、高FeO含量、高温、大渣量有利于脱硫。
•但是,以上操作生产带来困难和影响技术经济指标。
所以。
抑制钢中的含硫量——采用铁水预处理8-8为什么要脱氧,脱氧的原理?答:因为1、氧的危害•1)严重降低钢的力学性能,尤其是塑性和韧性。
•2)大量气泡的产生影响浇注的正常进行,将会破坏锭或坯的合理结构,严重影响钢锭质量,甚至造成废品。
• 3)钢中的氧能加剧硫的热脆危害。
2、脱氧的原理炼钢过程中脱氧的原理是:利用对氧的亲和力比Fe大的元素,如Mn、Si、Al等,把钢液中的氧夺走,形成不残留在钢液中的脱氧产物MnO、SiO2、Al2O3等并上浮到渣中。
能用来对钢液脱氧的元素或合金叫脱氧剂。
10-6什么是回磷,如何减少回磷?回磷是指冶炼后期钢液中磷含量比中期有所回升,以及成品钢中的含磷量比冶炼终点钢水含磷量高的现象。
首先搞好前期化渣(尽可能采用软吹;使用活性石灰;使用合成渣料),尽快形成高氧化性炉渣,以利在吹炼前期低温去磷。
若铁水磷含量高,还可在化好渣的情况下倒掉部分高磷炉渣,以提高脱磷效率。
而在吹炼中、后期,则要控制好炉渣碱度和渣中(FeO),保证磷稳定在炉渣中,而不发生回磷现象。
在吹炼前期快速降低,进入吹炼中期略有回升,而到吹炼后期再度降低。
10-7什么是溅渣呼炉,其主要技术特点是什么?溅渣护炉基本原理:是利用高速氮气把MgO含量饱和或过饱和的炼钢终点渣喷溅在炉衬表面形成溅渣层。
溅渣层固化了镁碳砖表层的脱碳层,抑制了炉衬表层的氧化,并减轻了高温炉渣对砖表面的冲刷侵蚀。
技术特点1、操作简便2、成本低3、时间短,3min左右4、溅渣均匀覆盖整个炉膛内壁上5、工人劳动强度低,无环境污染6、由于炉龄提高,节省修砌炉时间10-8什么叫转炉少渣冶炼,其技术特点?11-1电炉氧化法冶炼过程包括那几个阶段?其中熔化、氧化、还原各期的主要任务?主要包括熔化期、氧化期、还原期熔化期的主要任务①将块状的固体炉料快速熔化,并加热到氧化温度;②提前造渣,早期去磷③减少钢液吸气与挥发氧化期的目的①继续脱磷到要求——脱磷;②脱碳至规格下限——脱碳;③去除气、去夹杂——二去;④提高钢液温度——升温。
还原期的主要任务①脱氧至要求——脱氧;②脱硫至一定值——脱硫;③调整成分——合金化;④调整温度——调温。
11-3 电炉炼钢采取无渣出钢的意义?EBT电炉的优点?无渣出钢的意义:(1)传统“老三期”工艺操作:装料熔化——氧化扒渣——造渣还原——带渣出钢。
带入钢包中的是还原性炉渣,它对进一步脱硫、脱氧、吸附夹杂等是有益无害的。
功能分化后,UHP电炉与炉外精炼相配合,电炉出钢时的炉渣是氧化性炉渣。
氧化渣要带入钢包精炼过程,将会给精炼带来极为不利的影响:使钢液回磷,降低脱氧、脱硫能力,降低合金回收率,以及影响吹氩效果与真空度等。
EBT电炉的优点(2) EBT电炉实现了无渣出钢和增加了水冷炉壁使用面积。
具体优点如下:①出钢倾动角度的减少:简化电炉倾动结构;降低短网的阻抗;增加水冷炉壁使用面积,提高炉体寿命。
②留钢留渣操作:无渣出钢,改善钢质,有利于精炼操作;留钢留渣,有利电炉冶炼、节能。
③炉底部出钢:降低出钢温度,节约电耗;减少二次氧化,提高钢的质量;提高钢包寿命。
转炉炼钢脱氧方法?原理?答:1)转炉炼钢脱氧方法:沉淀脱氧、扩散脱氧和真空脱氧沉淀脱氧——铁合金直接加入到钢水中进行脱氧;扩散脱氧——脱氧剂加到熔渣中,降低渣中(Fe)含量,使钢水中的氧向熔渣中转移;真空脱氧——将钢水置于真空条件下,降低外界CO的分压破坏钢水中碳氧平衡,使碳氧反应继续;(2)原理:吹炼终点钢水[O]=0.02~0.08%,向钢中加入一种(或几种)与氧亲和力比Fe大的元素,常用脱氧剂Fe-Si、Fe-Mn、Al、Si-Al-Ca、Si-Al-Ba等;电炉炼钢脱氧方法?原理?答:电炉主要有(沉淀脱氧)(扩散脱氧);常用综合脱氧法,其还原操作以脱氧为核心.①当钢液的T、P、C符合要求,扒渣>95%;②加Fe-Mn、Fe-Si块等预脱氧(沉淀脱氧);③加石灰、萤石、火砖块,造稀薄渣;④还原,加C粉、Fe-Si粉等脱氧(扩散脱氧),分3~5批,7~10min/批;⑤搅拌,取样、测温;⑥调整成分——合金化;⑦加Al或Ca-Si块等终脱氧(沉淀脱氧);⑧出钢原理:在电炉炼钢中,主要应用沉淀脱氧对刚液进行预脱氧和终脱氧;加Fe-Mn、Fe-Si块等预脱氧(沉淀脱氧);加Al或Ca-Si块等终脱氧(沉淀脱氧);。