第三章炼钢主原料与装料
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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。
级论文题目:炼钢的生产流程及原理专业班级姓名学号指导教师日期炼钢的生产流程及原理摘要本文概述了炼钢生产的现状及发展趋势,介绍了炼钢生产的流程、原理及现代炼钢方法。
炼钢生产之初的造渣对钢的冶炼起到决定性作用,而碳、磷、硫、氧等成分的含量对钢的冶炼起着关键性作用,除此之外,钢中所含的气体和夹杂物对钢的质量也有影响。
本文就造渣过程及脱碳、脱磷、脱硫、脱氧过程进行了详细的阐述。
总之,炼钢的生产过程可归纳为:“四脱”(脱碳、脱磷、脱硫、脱氧),“二去”(去气和去夹杂)“二调整”(调整成分和温度)。
关键词:目录摘要第一章引言 (1)第二章现代炼钢方法简介 (3)2.1 氧气转炉炼钢 (3)2.1.1 氧气顶吹转炉炼钢法特点 (3)2.1.2 氧气底吹转炉炼钢法特点 (3)2.1.3 复合炼钢法特点 (4)2.2电弧炉炼钢 (4)第三章炼钢的生产流程及原理 (6)3.1炼钢的基本任务 (6)3.2 炼钢原材料的来源 (7)3.3 装料 (7)3.4 炼钢炉渣 (7)3.4.1 造渣 (8)3.4.2 炼钢炉渣的作用 (10)3.4.3 炼钢炉渣的来源 (11)3.4.4 炼钢炉渣的分类与组成 (11)3.4.5 炼钢炉渣的主要性质 (11)3.5 炼钢过程的基本反应 (13)3.5.1 碳的氧化 (13)3.5.2 硅的氧化和还原 (14)3.5.3 锰的氧化和还原 (15)3.5.4 脱磷反应 (15)3.5.5 脱硫反应 (17)3.5.6 脱氧 (18)3.6 去除钢中的气体 (21)3.7降低钢中的非金属夹杂物 (22)3.8 出钢 (24)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)第一章引言(三号黑体)我国有丰富的铁矿石、有色金属、煤炭和水力资源等,是发展钢铁工业的基本条件。
我国是世界上钢铁冶金起源最早的国家之一,早在春秋战国时代(公元前8世纪~5世纪)就出现了生铁冶炼,制造出了很锋利的宝剑和其他用具,在历史上有着极其辉煌的成就。
【本章学习要点】本章学习电炉炼钢的配料计算,装料方法及操作,电炉熔化期、氧化期、还原期的任务及其操作,出钢操作等。
第二节配料配料的首要任务是保证冶炼的顺利进行。
科学的配料既要准确,又要合理地使用钢铁料,同时还要确保缩短冶炼时间、节约合金材料并降低金属及其他辅助材料的消耗。
一、对配料的基本要求1.准确配料一般是根据冶炼的钢种、设备条件、现有的原材料和不同的冶炼方法进行配料。
配料的准确性包括炉料重量及配料成分两个方面。
配料重量不准,容易导致冶炼过程化学成分控制不当或造成钢锭缺支短尺废品,也可能出现过量的注余增加消耗。
炉料化学成分配得不准,会给冶炼操作带来极大的困难,严重时将使冶炼无法进行。
以氧化法冶炼为例,如配碳量过高,会增加矿石用量或延长用氧时间;配碳量过低,熔清后势必进行增碳;配入不氧化元素的含量如果高于冶炼钢种的规格,需加入其他金属料撤掉多余的含量或进行改钢处理,既延长了冶炼时间,降低了炉衬的使用寿命,增加了各种原材料的消耗,又影响钢的质量,如果配得过高而又无其他钢种可更改时,只有终止冶炼。
为了杜绝以上情况的发生,配料前掌握有关钢铁料及铁合金的化学成分是十分必要的。
实际上,影响配料准确性的因素较多,除与计划、计算及计量有关外,还与收得率、炉体情况、钢铁料及铁合金的科学管理、装料工和炼钢工的操作水平等有关。
2.钢铁料的使用原则钢铁料的使用原则主要应考虑冶炼方法、装料方法、钢种的化学成分以及产品对质量的要求等。
根据冶炼方法的不同特点使用钢铁料,钢铁料的化学成分必须符合冶炼钢种的需要。
氧化法有较好的脱磷、去气、除夹杂的能力,应多使用普通的粗料;返吹法和不氧化法因脱磷、去气、除夹杂能力不强,但能回收贵重的合金元素,所以应尽量使用优质的返回精料。
由于对轴承钢、曲轴钢以及高标准的结构钢等的质量与使用性能要求较高,无论采用何种方法冶炼,最好多用一些精料。
此外,在配料时,还应预先掌握钢铁料的块度和单位体积重量。
级论文题目:炼钢的生产流程及原理专业班级姓名学号指导教师日期炼钢的生产流程及原理摘要本文概述了炼钢生产的现状及发展趋势,介绍了炼钢生产的流程、原理及现代炼钢方法。
炼钢生产之初的造渣对钢的冶炼起到决定性作用,而碳、磷、硫、氧等成分的含量对钢的冶炼起着关键性作用,除此之外,钢中所含的气体和夹杂物对钢的质量也有影响。
本文就造渣过程及脱碳、脱磷、脱硫、脱氧过程进行了详细的阐述。
总之,炼钢的生产过程可归纳为:“四脱”(脱碳、脱磷、脱硫、脱氧),“二去”(去气和去夹杂)“二调整”(调整成分和温度)。
关键词:目录摘要第一章引言 (1)第二章现代炼钢方法简介 (3)2.1 氧气转炉炼钢 (3)2.1.1 氧气顶吹转炉炼钢法特点 (3)2.1.2 氧气底吹转炉炼钢法特点 (3)2.1.3 复合炼钢法特点 (4)2.2电弧炉炼钢 (4)第三章炼钢的生产流程及原理 (6)3.1炼钢的基本任务 (6)3.2 炼钢原材料的来源 (7)3.3 装料 (7)3.4 炼钢炉渣 (7)3.4.1 造渣 (8)3.4.2 炼钢炉渣的作用 (10)3.4.3 炼钢炉渣的来源 (11)3.4.4 炼钢炉渣的分类与组成 (11)3.4.5 炼钢炉渣的主要性质 (11)3.5 炼钢过程的基本反应 (13)3.5.1 碳的氧化 (13)3.5.2 硅的氧化和还原 (14)3.5.3 锰的氧化和还原 (15)3.5.4 脱磷反应 (15)3.5.5 脱硫反应 (17)3.5.6 脱氧 (18)3.6 去除钢中的气体 (21)3.7降低钢中的非金属夹杂物 (22)3.8 出钢 (24)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)第一章引言(三号黑体)我国有丰富的铁矿石、有色金属、煤炭和水力资源等,是发展钢铁工业的基本条件。
我国是世界上钢铁冶金起源最早的国家之一,早在春秋战国时代(公元前8世纪~5世纪)就出现了生铁冶炼,制造出了很锋利的宝剑和其他用具,在历史上有着极其辉煌的成就。
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。
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。
炼钢原料配方一、炼钢原料:1.金属料:铁水、废钢、合金钢。
2.非金属料:造渣剂(石灰、萤石、铁矿石)、冷却剂(废钢、铁矿石、氧化铁)、增碳剂和燃料(焦炭、石墨籽、煤块、重油)3.氧化剂:氧气、铁矿石、氧化铁皮二、原料要求金属类1、铁水铁水是转炉炼钢的主要原料,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。
成分1)、硅(Si)硅是重要的发热元素,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%。
铁水中含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,同时渣中过量的二氧化硅,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、Si0、和A1,0;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%。
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%。
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。