炼钢生产概论
第一讲概述
铁与钢性能的比较
铁与钢的定义
转炉炼钢法的发展经过
课程介绍：
通过本课程培训使学员系统了解和掌握炼钢的基本任务,炼钢的基本原理,转炉炼钢、炉外精炼及铸锭等。整个课程分为五讲。
第一讲概述
铁与钢性能的比较
生铁硬而脆，耐磨性好，熔点低利于铸造，但强度低，一般不能进行压力加工，焊接性能差;
钢的性能优于生铁，强度高，塑性、韧性和焊接性能好，可轧制、锻造等各种机械加工；若加入不同的合金元素，可以得到各种特殊性能；此外用热处理方法改变同一成分钢的性能。
铁与钢的定义
所谓生铁是指含碳量在2.11％～6.69％之间，并含有一定量的Si、Mn、S、P等元素组成的铁碳合金；
钢是指含碳量在0.02％～2.11％之间，并含有一定量的Si、Mn和少量的S、P等元素组成的铁碳合金。因此生铁与钢的性能不同的根本原因是它们的成分不同，其中特别是碳元素的含量不同。
炼钢就是创造一定的有利条件，利用氧化剂如氧气等与铁水中的碳、硅、锰、磷、硫等元素进行直接或间接的氧化以及造渣反应而使其转化为炉渣被除去。因此从化学角度看，炼钢主要是氧化过程。
炼钢的基本任务
炼钢的基本任务是：脱碳、脱氧、去硫、去磷、去气、去除非金属夹杂物、升温与合金化。
现代炼钢方法
1)、转炉炼钢法（1856年英国人贝塞麦发明）
2)、平炉炼钢法（1864年法国马丁父子发明）
3)、电炉炼钢法（二十世纪初出现）
转炉炼钢法的发展经过
1）、底吹空气酸性转炉炼钢
1856年英国人贝塞麦发明；要求铁水有较高的含硅量和较低的P、S等;
2）、底吹空气碱性转炉炼钢
1878年托马斯在贝塞麦炼钢法基础上创建的，对铁水的P、S等要求不高;
3）、氧气顶吹碱性转炉炼钢
随着制氧技术的发展，在1952年出现氧气顶吹碱性转炉炼钢，克服了转炉钢质量差，原料限制严的两大缺点。目前世界上除氧气顶吹碱性转炉炼钢外，又发展了底吹氧气转炉炼钢和复合吹炼转炉炼钢法。
平炉炼钢法的缺点
1）平炉要用燃料;
2）炉体庞大;
3）设备复杂;
4）基建投资大;
5）炉子热效率低;
6）熔炼时间长;
7）劳动生产率不高等。
本讲小结：
1、钢与生铁的区别；
2、钢与铁的定义；
3、炼钢的定义及其基本任务；
4、现代炼钢方法；
5、平炉炼钢的缺点。
第二讲炼刚的基本原理
炼钢炉渣的主要作用
炉渣粘度的定义及影响因素
硅元素的氧化方式及特点
沉淀脱氧定义及特点
实际生产中减少钢中气体的方法
第二讲炼刚的基本原理
炼钢炉渣的主要作用
1)通过调整炉渣成分、性能及数量，控制金属液中各元素的氧化和还原过程，脱除金属液中的硫、磷、氧的等有害元素;
2)吸收从金属液中上浮的各种反应产物和非金属夹杂物;
3)覆盖金属熔池，减少散热和防止从炉气中吸收氢、氮等有害气体;
4)使铁和合金元素的烧损尽可能地减少;
5)其它作用，如浇铸过程中使用的保护渣，防止钢液二次氧化，改善铸坯或钢锭的质量。
炼钢炉渣的来源
1)金属料中元素的氧化反应物和硫化物；
2)为了使炉渣具有所需要的性质，向炉内加入的各种造渣材料，造渣材料是炉渣的主要来源；
3)被侵蚀、剥落下来的炉衬材料；
4)废钢和冷却剂带入的泥沙、脉石和铁锈等。
炼钢炉渣的主要性质
1)炉渣碱度
2)炉渣的氧化能力
3)炉渣的粘度
炉渣粘度的定义及影响因素
炉渣的粘度代表熔渣内部相对运动时各层之间的内摩擦力。粘度与流动性成反比关系。
影响因素：炉渣的粘度主要受温度及其成分和均匀性影响。通常提高温度可以降低炉渣的粘度改善其流动性，但随着温度的升高，碱度渣的粘度降低比酸性渣的大；在同一温度下，酸性渣的粘度比碱性渣的高，在碱性渣中，CaO含量超过一定值后，随着CaO含量的增加，炉渣粘度增加；此外多相不均匀性熔渣的粘度将远高于组成相同的均匀单相的熔渣的粘度。
炉渣的氧化能力定义、影响因素及表示方法
炉渣的氧化能力是指它与之接触的金属液中传递氧的能力。
炉渣的氧化能力取决于其组成和温度。
生产中常用渣中的氧化铁的含量来表示氧化能力的强弱。
元素的氧化顺序衡量依据
元素氧化顺序一般用该元素氧化物的分解压的高低来衡量。若该元素的分解压低，则表明该氧化物稳定，对应元素易被氧化；反之亦然。
铁元素的氧化方式及作用
1、直接氧化
2、间接氧化[O]+[Fe]=(FeO)
作用：炼钢过程中杂质元素的氧化一般通过(FeO)进行的间接氧化反应来实现。
硅元素的氧化方式及特点
特点：在碱性渣中，冶炼初期硅几乎全部被氧化，而不会再被还原。
锰元素的氧化方式及特点
锰的氧化反应有三种方式：
特点：
1）在冶炼初期锰和硅一样被迅速大量氧化，但锰的氧化程度要低些;
2）由于锰的氧化反应是放热反应，而且生产的MnO为弱碱性氧化物，在碱性渣中呈自由状态存在，在冶炼后期熔池温度升高部分被还原会出现回锰现象。炼钢过程碳元素的氧化方式和作用
氧化方式：
1）使钢水的含碳量降到所炼钢种规格范围内；
2）脱碳反应产物-CO从熔池中排出，使熔池受到搅动，加快熔池内的反应，同时均匀钢水的成分和温度；
3）CO气体从熔池中排出有利于钢水中的气体和夹杂物的排除，提高了钢的质量。
炼钢过程炉内总脱磷反应方程式及反应的基本条件
脱磷的反应方程式：
基本条件是：
1）提高炉渣碱度，即提高(CaO)的含量;
2）提高炉渣氧化性，即提高(FeO)的含量;
3）脱磷反应是放热反应，所以较低的温度有利于脱磷;
4）加大渣量，即降低(P2O5)含量，也有利于脱磷。
炼钢脱硫的总反应方程式及基本条件
脱硫的总反应方程式：
(FeS)+(CaO)=(CaS)+(FeO)-Q
基本条件：
1）高碱度；
2）高温度；
3）低(FeO)；
4）大渣量。
氧的危害
1)破坏钢锭的合理结构;
2)降低钢的机械性能;
3)加剧钢的热脆倾向。
脱氧方法
1)沉淀脱氧（又叫直接脱氧）；
2)扩散脱氧（又叫间接脱氧）；
3)真空脱氧。
沉淀脱氧定义及特点
沉淀脱氧就是直接向钢液加入与氧亲和力比铁与氧亲和力大的元素（脱氧剂），使它夺取溶解与钢中的氧，生成不溶于钢液的氧化物，上浮进入炉渣，从而降低钢中的氧含量。特点：操作简便，脱氧速度快，时间短，但由于脱氧反应在钢液内部进行，钢中会含有脱氧产物，而形成非金属夹杂物，影响钢的质量。
扩散脱氧定义及特点
扩散脱氧是以氧在金属液与炉渣间的分配定律作为基础的。即当温度一定时，氧在金属液和炉渣的分配比为一常数，因此人为降低渣中的(FeO)的含量，必将引起氧自金属液向炉渣的扩散转移，从而降低金属液中的氧含量。此法一般应用于电炉炼钢中脱氧。
特点：由于脱氧反应在炉渣中进行，脱氧产物不进入钢液，故钢液较纯净，但操作较复杂，脱氧速度慢，时间长。
真空脱氧定义及特点
真空脱氧是将已炼成的钢液，置于真空条件下，利用钢液中的碳作为脱氧剂进行脱氧。
特点：由于脱氧反应产物CO不沾污钢液，而且CO上浮过程中，还会把钢中气体和非金属夹杂物带走。
钢的合金化及合金元素的加入方法
钢的合金化是指加入某一种或几种合金元素，使其在钢中的含量达到成品钢规格的操作过程。
合金元素的加入方法主要取决于它们的被氧化程度，以及合金元素的熔点，比重和加入量的多少。
1）对于不氧化的元素如镍、钼等，可在装料时加入；
2）对于弱氧化元素如钨、铬等，一般以铁合金形式加入炉内或盛钢桶内；
3）对于易氧化的元素如铝、钛等，应在脱氧良好的情况下加入。
钢中气体的危害
1)氮的危害
增加钢的时效硬化和导致蓝脆。
2)氢的危害
导致氢脆和产生白点、发裂的根本原因。
实际生产中减少钢中气体的方法
1）使用干燥、清洁的炉料；
2）控制钢水的温度不要过高，并保持炉内良好的沸腾；
3）尽可能减少钢水与炉气接触的时间和烘烤出钢槽、盛钢桶等；
4）采用富氧或纯氧炼钢、真空熔炼、真空脱气以及真空浇铸等新技术，可以保证钢中气体含量降到最低限度。
钢中非金属夹杂物定义、来源及危害
钢中非金属夹杂物是指钢中一些金属元素及Si与非金属元素结合而成的非金属化合物。通常主要是硫化物和氧化物。
钢中的非金属夹杂物，主要来源于钢在熔炼、凝固和脱氧过程中化学反应产物，其次来源于耐火材料和炉渣的微粒以及原材料中带入。
钢中非金属夹杂物的存在，破坏了金属基体的连续性，每一点非金属夹杂物都是金属基体的薄弱点，它与裂缝相似。
实际生产中减少钢中非金属夹杂物的方法
1）改善耐火材料的质量；
2）尽可能使加入的炉料和浇注设备洁净；
3）炼钢在高温下使熔池有足够的沸腾时间，利用CO气泡在上浮过程中吸附夹杂，增加夹杂相互碰撞、长大、浮入渣中；
4）采用正确脱氧制度和出钢后在盛钢桶中进行镇静，使夹杂物上浮到渣中而被除去；
5）采用保护浇注、真空浇注等，以减小或杜绝空气对钢液的二次氧化。
本讲小结：
1、炼钢炉渣的作用与来源;
2、炉渣碱度、氧化能力及粘度的定义；
3、元素的氧化顺序判断的依据；
4、碳元素氧化的方式及对炼钢的作用；
5、磷的危害及有利脱磷的反应条件；
6、硫的危害及有利脱硫的反应条件；
7、脱氧的目的及方法；
8、钢中气体的危害及炼钢过程中去气的方法；
9、钢中非金属夹杂物的危害及炼钢过程中去除非金属夹杂物的措施。
第三讲转炉炼钢法
转炉炼钢用原材料
氧气顶吹转炉炼钢的优点
转炉主体设备的组成
氧气底吹转炉炼钢的特点
第三讲转炉炼钢法
转炉炼钢用原材料
1)金属料：铁水、废钢和铁合金
2)非金属料：造渣材料、氧化剂、冷却剂和增碳剂
转炉炼钢对铁水的要求
1)硅、锰适合
如果铁水中的硅量过高，则导致石灰消耗量增多，从而使渣量过大，容易产生喷溅，使金属的收得率下降，同时加剧对炉衬的侵蚀，使炉龄下降；反之铁水中的硅含量低时，致使热量不足，石灰溶解缓慢，不易成渣，渣量过少，对脱硫、磷不利。锰能加速石灰的熔化，促进化渣，提高炉衬寿命，并有利于去硫。
2)硫、磷低
3)成分稳定
4)温度高
转炉炼钢对废钢的要求
1)仔细检查
严防混入封闭容器、爆炸物和毒品，注意防止混入铅、锌、铜等有色金属，此外，应尽量减小废钢带入的泥沙、耐火材料等。
2)合金废钢应按其所含合金元素的不同分类存放
3)对外形尺寸和单重过大的废钢，应预先进行解体和切割，对轻薄料应打包或压块等处理。
转炉炼钢对铁合金的要求
1)铁合金必须加工成一定块度使用，使钢的成分均匀和减少烧损；
2)使用前还应烘烤，以减少带入钢中的气体；
3)要纯净，不得混有其它夹杂物。
转炉炼钢造渣材料种类及其要求
转炉炼钢造渣材料主要是石灰、萤石和白云石。
转炉炼钢对石灰的要求：
1、石灰中CaO含量高而和硫等杂质的含量尽可能低
2、要求石灰应烧透（轻烧）而不能过烧
3、石灰的块度一般在5~40mm之间
萤石的主要成分是，加入炉内能帮助化渣，是造渣的助熔剂。要求是含含量高、含量低。白云石的主要成分是
。用白云石代替石灰造渣，使渣中含有一定的氧化镁，可以减少炉衬中的MgO向渣中转移，减轻炉渣对炉衬的侵蚀；而且还能促进前期化渣。
转炉炼钢氧化剂种类及其要求
转炉炼钢氧化剂主要有氧气、铁矿石和氧化铁皮。
转炉炼钢对氧气的要求
1）、氧气的纯度≥99.5％（宝钢要求＞99.6%）
2）、氧气应脱除水分，还要求氧压稳定，安全可靠。
对炼钢用的铁矿石要求是含铁高，和水分少。对氧化铁皮，则要求杂质含量少，不得含油污和水分，使用前必须烘烤。
氧气顶吹转炉炼钢的优点
1）生产率高；
2）原料适应性好；
3）冶炼的钢的质量好、品种多；
4）基建投资少、建设速度快；
5）原料消耗少，热效率高、成本低；
6）利于自动化生产和开展综合利用。
氧气顶吹转炉铁水供应方式
1）高炉→铁水罐车→混铁炉→铁水罐→称量→转炉
2）高炉→铁水罐车→铁水罐→称量→转炉
3）高炉→混铁车→铁水罐→称量→转炉
相比较第三种方式运送铁水较好。采用混铁车运送铁水，铁水的散热降温比用铁水罐少，铁水的粘罐损失减少，耐火材料单耗低，而且铁水不兑入混铁炉，减少了兑铁水的热量损失，也有利于铁水保温。
氧气顶吹转炉废钢供应过程
废钢原料场→废钢装料间→废钢料槽→电子称称量→转炉
宝钢300吨转炉散状料供应过程
铁矿石、石灰、白云石料仓→皮带运送至地下料仓→皮带运送至炉顶料仓→称量、中间料斗、振动给料器→投料溜槽、伸缩溜槽→转炉
铁合金供应过程
自卸汽车→地下料仓→皮带运送至炉顶料仓→称量、中间料斗、振动给料器→中间溜槽、旋转溜槽→钢包
转炉主体设备的组成
1)转炉炉体
转炉炉体包括炉壳和炉衬；是由炉帽、炉身、炉底三部分组成。
2)炉体支承装置
支承炉体的托圈，炉体和托圈的联接装置，以及支承托圈的耳轴，耳轴轴承及其底座。
3)倾动机构
由电动机，制动装置，减速系统，扭矩平衡装置和润滑装置等组成。
转炉吹氧装置的组成
1)氧枪（吹氧管）
氧枪由喷头、枪身和枪尾所组成。喷头用导热性良好的紫铜制成，喷头的孔型一般为拉瓦尔型，喷头按氧气喷出孔数可分为单孔和多孔喷头。氧枪由于是在炉内
高温下工作，因此采用循环水冷却。整个枪体有三个直径不同的无缝钢管配套而成，中心管是氧气通道，中间层通入高压冷却水，最外层是排出热水通道。枪尾处设有连接氧气、进出水软管的接头。
2)氧枪升降装置
3)换枪装置
转炉副枪装置的组成及优点
副枪用来快速、间断检测吹炼过程中的熔池温度、碳氧含量等信息并取样。副枪是由管体和探头两部分组成，副枪的各种功能主要靠所用的探头来实现。
使用副枪的优点：
1）提高吹炼终点命中率;
2）能在不倒炉情况下进行取样，提高转炉产量、质量、炉龄及降低消耗
3）改善劳动条件;
4）为转炉炼钢过程全自动化控制提供条件。
转炉烟气的处理方法
1）燃烧法
将含有大量的CO的炉气在排出炉口时即与大量空气混合之充分燃烧，废气经冷却除尘排放到大气中去。
2）未燃法
在炉气排出炉口后，控制空气的渗入，防止炉气中的大量CO燃烧成，然后经过冷却和除尘，加以回收。
转炉炉渣的处理方法
1)热泼法
将转炉渣由渣罐运送往渣场，热泼在平地或泼渣坑内，然后喷水冷却，待熔渣凝固、龟裂后，再泼下一炉，堆积到一定厚度后，用推土机堆集运走，再经破碎、筛分、磁选后即可利用。
2)水淬法
利用压力水将钢渣流击散粒化和快速冷却的方法，也叫水力冲渣。
3)渣盘水淬法（ISC法）
氧气顶吹转炉炼钢的操作过程
1）装料：一般情况下先装废钢，后兑铁水
2）吹炼：吹炼前期（Si、Mn氧化），下氧枪并同时加入第一批渣料；吹炼中期（C氧化），Mn、P的回升现象，加入第二批渣料；吹炼后期（Fe氧化），Mn、P 再次转入炉渣中
3）出钢：脱氧和合金化
转炉炼钢计算机过程控制方式
1)静态控制
以物料平衡和热平衡为基础建立一定的数学模型，按照已知的原料条件和吹炼终点温度和成分的要求，计算铁水、废钢和造渣材料的加入量和供应量，按计算结果装料和吹炼过程不再进行修正的控制方法。
2)动态控制
在静态控制的基础上，除进行装料计算外，再根据吹炼过程中获得的信息修正吹炼条件或迅速确定终点以达到预定目标的控制方法。
氧气顶吹转炉炼钢动态控制过程
1)采用静态模型计算装料量、供氧量及枪位；
2)供氧量达到约90％时，用副枪测温、定碳，确定由于吹炼条件引起的温度和碳的偏差；
3)根据脱碳和升温模型及冷却剂的冷却效果，计算达到终点碳需要的氧量和由此产生的升温量，得出达到终点的钢水温度；
4)在吹炼终点，测出钢水温度和含碳量，根据终点预计值与实际值之间的差别，自动修正控制模型，供下炉使用。
氧气底吹转炉炼钢的特点
1）吹炼过程平稳，喷溅少，金属收得率高；
2）冶炼时间短，生产率高；
3）脱硫、脱磷效果好；
4）冶炼钢种广泛；
5）基建投资少。
氧气底吹转炉炼钢的弱点
1）炉底寿命较低，耐火材料消耗大；
2）因要从炉底喷入多种物质，故炉底结构复杂，管路多，输送装置复杂；
3）用碳氢化合物作为冷却介质，不但要消耗脱氢化合物，而且它们裂解使钢中含氢量增加。
复合吹炼的定义及冶金特点
顶底复合吹炼操作，主要是除顶吹氧外，还从炉底吹入惰性气体、炉底吹氧以及炉底同时喷吹熔剂。
1）由于熔池搅拌加强，扩大了钢液与炉渣的接触面积，成渣快，吹炼平稳，喷溅少；
2）吹炼过程CO分压低，从而经济、方便地冶炼低碳钢及超低碳钢。
3）熔池搅拌力加强,抑制了熔池铁的过氧化，从而提高金属收得率，同时降低钢中的气体和非金属夹杂物的含量；
4）由于终渣氧化铁含量低，因此钢水中残锰量增加，从而降低铁合金的消耗量；
5）熔池均匀有力搅拌，使渣的精炼能力提高，易于获得低硫、磷和温度、成分均匀的钢水；
6）通过喷吹固体含碳物质作为二次燃料并强化CO的二次燃烧，能量利用率高，废钢比提高；
7）良好的搅拌使熔池温度、成分均匀，炉子的可控性明显改善，冶炼过程的可预测性、再现性提高，有利于采用副枪进行动态控制，从而提高终点命中率。
本讲小结：
1、转炉炼钢的原料及其要求；
2、氧气顶吹转炉炼钢的特点；
3、氧气顶吹转炉的操作过程；
4、氧气顶吹转炉的计算机控制方式；
5、氧气顶吹、底吹及复合吹炼三种转炉炼钢冶炼特点。
第四讲炉外精炼
炉外精炼的定义与优点
钢包吹氩的定义及冶金功用
第四讲炉外精炼
炉外精炼的定义与优点
把原来要在一般炼钢炉中完成的精炼任务如脱硫、脱氧、去气和非金属夹杂物、调整成分和温度等移到盛钢桶或专门的容器内进行。
优点：提高炼钢设备的生产率，改善钢的质量，降低钢的成本。
宝钢转炉炉外精炼方式
1)钢包吹氩
2)钢包喷粉
3)RH真空循环脱气
钢包吹氩的定义及冶金功用
钢包吹氩是利用安装在使盛钢桶底部的透气砖（也可以从盛钢桶上部插入吹氩管）把氩气吹入钢液，使其形成大量细小气泡上浮，搅动钢液。
冶金功用：
1)可降低其中的气体含量和非金属夹杂物含量；
2)均匀钢液成分和温度。
钢包喷粉的定义及宝钢喷吹的粉料和作用
钢包喷粉是以压缩气体（氩气等）作为载体把含钙的精炼剂喷射到钢液内，利用气体的搅动作用增加粉状精炼剂和钢液接触面积，改善了冶金反应条件，从而快速脱硫、脱磷、脱氧等，最终提高钢的质量。
宝钢喷吹的粉料：
CaO、和CaSi粉
作用：
脱硫和控制钢中夹杂物形态
RH真空脱气的工作原理
1）抽真空，钢液上升；
2）在上升管吹Ar，带动钢液进入脱气室进行脱气；
3）脱气后钢液利用自重由下降管进入盛钢桶内内。
本讲小结：
1、炉外精炼的定义及优点；
2、宝钢炉外处理的方式及其冶金功能；
3、RH真空脱气工作原理。
第五讲铸锭
铸锭的定义与分类
根据脱氧程度不同，钢的分类
钢锭的缺陷
第五讲铸锭
铸锭的定义与分类
把各种炼钢炉中熔炼成的钢水倒入盛钢桶内，再注入到具有一定形状的钢锭模中，凝固成钢锭，或者在连续铸钢过程中，铸成钢坯。
铸锭的方法分为模铸法和连铸法。
模铸生产的设备与分类
模铸设备：
盛钢桶、钢锭模、保温帽和绝热板、底板和中注管、脱锭设备
模铸方法：
上注法和下注法
上注法定义及生产特点
上注法是将盛钢桶中的钢液直接从钢锭模上口注入，每次只能浇注一个或二个钢锭，通常用于浇注大钢锭。
上注法的优点：
1)钢锭准备工作简单；
2)耐火材料消耗少，钢水收得率高，钢锭成本低；
3)钢中夹杂物含量一般较低；
4)浇注温度可以低于下注法；
5)模内高温钢水始终位于钢锭上部，还可以反复进行添注，因而有利于减少钢锭某些缺陷的产生，钢锭内部质量好。
上注法的缺点
开浇时钢水冲击模底，飞溅至模壁，易使钢锭产生结疤等表面缺陷，还容易烧坏底板和钢锭模。
下注法定义及生产特点
下注法是将盛钢桶中的钢液浇入安置在底板上的中注管内，使钢液从中注管底部流出，沿着砌在底板槽中的流钢砖流至钢锭模底部，并自下而上进入钢锭模内。
下注法的优点：
1）一次可以浇注几个或几十各钢锭，生产率比上注法高
2）由于钢液在钢锭模内平稳上升，钢锭表面质量好
3）在整个浇注过程中，易于观察模内上升的钢液面，便于控制浇注速度。
下注法的缺点：
1）铸锭准备工作复杂
2）由于使用中注管和流钢砖，耐火材料和钢液损耗，因而钢锭成本高
3）钢锭上部温度低，不利钢液补浇，使钢锭内部质量不如上注法。
根据脱氧程度不同，钢的分类
1）沸腾钢
2）半镇静钢
3）镇静钢
沸腾钢定义及特点
沸腾钢是脱氧不完全的钢。一般只用弱脱氧剂锰铁脱氧，含氧量为150~450ppm。
沸腾钢的优点：
1）钢锭头部没有集中缩孔，头部切除量少，成材率较高
2）钢液在模内沸腾，有利于去除气体和夹杂物，钢锭的表面质量较好
3）沸腾钢含碳、硅量较低，具有较好的焊接、冲压性能
4）沸腾钢的脱氧剂消耗少，成本低
5）沸腾钢采用上小下大不带保温帽的钢锭模浇注，使脱模和整模作业简化
沸腾钢的缺点:
钢成分偏析增大，组织不致密，机械性能不均匀，而且韧性较低等。
镇静钢定义及特点
镇静钢是脱氧完全的钢。出钢时要加入大量的硅铁、铝等脱氧剂脱氧，含氧量为15~80ppm。
镇静钢的优点:
钢锭成分较均匀，组织致密，轧成的钢材具有较好的机械性能。
镇静钢的缺点：
1）镇静的头部有缩孔，轧制时切头损失大，使成材率降低；
2）炼钢时耗用脱氧剂较多，浇注时要增加安放保温帽操作，增加耐火材料消耗，因此成本较高。
半镇静钢定义及特点
半镇静钢是脱氧程度较镇静钢弱，但比沸腾钢强，介于二者之间，含氧量为40~200ppm。
1、半镇静钢性能与镇静钢相近（偏析小，性能较好）。用半镇静钢代替镇静钢，由于切头减少，钢坯收得率提高，同时可节约脱氧剂；由于半镇静钢浇注采用沸腾钢锭模，使脱模、整模作业简化，提高铸锭生产能力。
2、用半镇静钢代替沸腾钢，由于偏析较小和轧制废品减少，使成材率可接近沸腾钢，而钢的性能却比沸腾钢好，同时半镇静钢的含碳量和含锰没有严格限制，还允许含有一定量的合金元素，因而钢种多。
钢锭的缺陷
1）表面缺陷
裂纹、结疤、重皮、气泡、翻皮、截痕
2）内部缺陷
缩孔、疏松、偏析、夹杂、白点、内裂
连铸与模铸相比生产的优越性
1）简化铸钢工艺，生产率高，投资少；
2）金属收得率高，能耗少，生产成本低；
3）铸坯质量较好；
4）降低了劳动强度，为生产连续化、自动化创造了条件。
连铸机的类型及宝钢连铸车间的概况
连铸机按整个设备的布置形式分为立式、立弯式、弧形式、椭圆形式和水平式等。
宝钢炼钢厂连铸车间为二期工程项目，设置两台年产能力各为200万吨钢坯的大型立弯式二流板坯连铸机，一次可承接300吨钢水，可直接将钢水铸成厚210～250mm，宽900～1930mm，长5600～12000mm的板坯。
浇注的钢种主要有碳素钢、低铝镇静钢、结构钢、造船用钢、螺旋焊管钢、深冲用钢和低合金钢等。
连铸机作业率为80%,浇注速度一般为1.1~1.6米/分，最高拉速为1.8米/分，铸机平均连注为3.88炉/次，铸坯无清理率为50%，热送率为50%以上。
宝钢连续铸钢的生产工艺流程
1）送引锭杆至结晶器底部；
2）转炉冶炼的钢水经炉外精炼后送至回转台上的盛钢桶（吹氩）；
3）盛钢桶中的钢水经长水口流入中间包，再经浸入式水口进入结晶器；
4）结晶器振动并启动拉辊至二次冷却区冷却，矫直（脱引锭杆）；
5）铸坯由辊道向前输送，在切割辊道处由火焰切割装置切成定尺，然后去刺，喷印检查后送热轧厂。
本讲小结：
1、铸锭的定义及分类；
2、上注和下注生产钢锭的优缺点；
3、钢锭的微观结构；
4、按脱氧程度不同，钢的分类；
5、钢锭的常见缺陷；
6、连铸生产的优点；
7、简述宝钢连铸生产工艺过程。
1.金属是如何分类的？黑色金属宝库哪些？ 答：有色金属和黑色金属两类。黑色金属包括：铁、铬、锰。 2.简述各种冶金方法及其特点？ 答：（1）火法冶金。它是指在高温下矿石经熔炼与精炼反应及熔化作业，使其中的金属和杂质分开，获得较纯金属的过程。整个过程可分为原料准备、冶炼和精炼三个工序。过程所需能源主要靠燃料供给，也有依靠过程中的化学反应热来提供的。 （2）湿法冶金。它是在常温或低于100℃下，用溶剂处理矿石或精矿，使所要提取的金属溶解于溶液中，而其他杂质不溶解，然后再从溶液中将金属提取和分离出来的过程。由于绝大部分溶剂为水溶液，故也称水法冶金。该方法包括浸出、分离、富集和提取等工序。 3.钢铁冶炼的任务是什么？ 答：在炼铁炉把铁矿石炼成生铁，再以生铁为原料，用不同方法炼成合格的钢，再铸成钢锭或连铸坯。 4.提取冶金学和物理冶金学？ 答：提取冶金学：是研究如何从矿石中提取金属或金属化合物的生产过程，由于该过程伴有化学反应，故又称化学冶金。 物理冶金学：是通过成形加工制备有一定性能的金属或合金材料，研究其组成、结构的在联系，以及在各种条件下的变化规律，为有效地使用和发展特 定性能的金属材料服务。它包括金属学、粉末冶金、金属铸造、金属 压力加工等。 （3）电冶金:它是利用电能提取和精炼金属的方法。按电能形式可分为两类： 1) 电热冶金：利用电能转变成热能，在高温下提炼金属，本质上与火 法冶金相同。 2）电化学冶金：用化学反应使金属从含金属的盐类的水溶剂或熔体中 析出，前者成为溶液电解，如铜的电解冶炼，可归入湿法冶金；后者 称为熔盐电解，如电解铝，可列入火法冶金。 5.钢铁与的区别 答：钢和铁最根本的区别是含碳量不同。生铁中含碳量大于2%，钢中含碳量小于2%。钢的综合性能，特别是机械性能（抗拉强度、韧性、塑形）比生铁好得多，因而用途也比生铁广泛的多。 6.为什么要进行选矿？常用对选矿方法有哪几种？ 答：选矿的目的主要是为了提高矿石品位； 常用的方法有:重力选矿法、磁力选矿法、浮游选矿法。 （1）重力选矿法：简称重选，是利用不同密度或粒度的矿粒在选矿介质中具有不同沉 降速度的特性，将在介质中运动的矿粒混合物进行选别，从而达到 使被选矿物与脉石分离的目的。 （2）磁力选矿法：简称磁选法。磁选法是利用矿物和脉石的磁性差异，在不均匀的磁
1.1 宝山钢铁股份有限公司2030mm冷轧厂 1.1.1 生产规模及产品方案 1.1.1.1 生产规模 宝山钢铁股份有限公司2030mm冷轧厂（以下简称宝钢2030mm冷轧厂）年生产规模210万t，其中冷轧板卷150万t，热镀锌板卷9万t，电镀锌板卷9万t，采涂板卷16万t，捆带1.4～1.8万t．另外，在2001年新建一条连续酸洗机组，增加热轧酸洗板75万t/a．1.1.1.2 产品方案 产品方案如表1-1所示。 1.1.1.3 热轧原料 热轧钢卷钢种：Q195～Q235、08Al、Q295～Q345、IF。 热轧钢卷规格： 带钢厚度 1.8～6.0 带钢宽度900～1900 钢卷内径φ762mm 钢卷外径∮1200～2150mm 钢卷质量最大43.6t 单位质量最大23kg/mm 年需要量：237.8万t
供给方式：由宝山钢铁股份有限公司2030mm热轧厂供给 1.1.2 机组组成 1号连续酸洗机组1条 2号连续酸洗机组1条 连续式五机架冷轧机组1条 罩式退火炉152座 单机架平整机1条 连续退火机组1条 连续热镀锌机组1条 连续电镀锌机组1条 彩涂机组1条 电解脱脂机组1条 压型机组1条 横剪机包装机组1条 纵剪及包装机组1条 重卷机组1条 1.1.3 机组设备 1.1.3.1 1号连续酸洗机组 （1）机组主要工艺参数如下： 机组形式：连续酸洗机组。 酸洗工艺：浅槽紊流酸洗。 钢卷规格：入口出口 带钢厚度 1.8～6.0mm 1.8～6.0mm 带钢宽度900～1900mm 900～1900mm 钢卷内径φ762mm φ762mm 钢卷外径∮1200～2150mm ∮1200～2150mm 钢卷质量最大43.6t 最大45t 单位质量最大23kg/mm 最大23kg/mm(带宽小于1300mm) 最大34.5kg/mm(带宽不小于1300mm) 酸洗工艺速度：最大360m/min 酸洗介质：HCl 200g/l 年酸洗量：237.8万t 投产年月：1988年 供货商：西马克 （2）机组主要单体设备性能如表1-2所示。 表1-2 宝钢2030mm冷轧厂1号酸洗机组主要单体设备性能
东北大学本科课程教学大纲 课程名称：冶金工程概论 开课单位：材料与冶金学院 制订时间：2004年3月 修订时间：2013年3月
《冶金工程概论》课程教学大纲一.课程基本信息
二.内容结构 基于《冶金工程概论》课程性质，依照东北大学冶金人才培养目标，设计《冶金工程概论》课程
内容，共6章、24学时（其中2学时“职业发展规划”内容，此处未列入），具体分配如下：第一章走进冶金行业（4学时），介绍冶金行业的特点及培养冶金人才知识结构，介绍钢铁生产的现状、最新前沿研究及热点问题，介绍冶金史、历史重要人物及事件。本章的主要内容结构为： 1.1 冶金专业的选择与设置 1.1.1我们为什么选择冶金专业 1.1.2 为何设置冶金专业 1.1.3 合格的冶金工程师是什么样 1.2 怎样走进冶金领域 1.2.1 我们怎样走进冶金领域 1.2.2 在冶金领域我们应该做什么 1.3 学习冶金的任务及目的 1.4 冶金史 1.4.1 冶金工艺的发展历史：过去、现在、将来 1.4.2 我国古代和当代钢铁冶金的地位 第二章钢铁冶金概述（5学时），介绍钢铁冶炼的基本原理、工艺流程、主要设备及新一代钢铁冶金流程。本章的主要内容结构为： 2.1 钢铁冶金流程概述 2.1.1 高炉炼铁-转炉炼钢流程 2.1.2 废钢电炉炼钢流程 2.1.3 非高炉-电炉炼钢流程 2.2 高炉炼铁 2.2.1 高炉炼铁基本任务 2.2.2 高炉炼铁系统 2.2.3 高炉内的主要物理化学过程 2.3 铁水预处理 2.3.1 铁水预处理基本任务 2.3.2 铁水预处理设备及处理剂 2.4 转炉炼钢 2.4.1 转炉炼钢基本任务 2.4.2 转炉内的主要物理化学过程 2.5 电炉炼钢
一选择题 1．高炉生产得产品有： A）生铁B）炉渣C）高炉煤气D）炉尘 2．高炉干式除尘得方法有： A）文氏管B）布袋除尘C）电除尘D）洗涤塔 3．高炉内对煤气阻力最大得区域为： A）块状带B）滴落带C）软熔带D）风口回旋区 4．炼钢过程得主要反应就是： A）碳得氧化B）硅得氧化C）锰得氧化D）磷得氧化 5．常用得氧枪喷头类型为： A）直孔型B）拉瓦尔型C）螺旋型D）扇型 6．炼钢终点控制主要控制： A）钢水成分B）钢水温度C）冶炼时间D）终渣量 7．碱性电弧炉炼钢按工艺方法可分为： A）双渣留渣法B）返回吹氧法C）氧化法D）不氧化法 8．氧枪得常用冷却保护介质为： A）水B）气态碳氢化合物C）燃料油D）植物油 9．采用顶吹氧底复合吹炼时，底部吹入得可能就是： A）N2 B）Ar C）O2 D）H2 10高炉中配加焦炭得作用就是： A）作还原剂B）燃烧后产生热量C）作料柱骨架，起支撑料柱作用D）氧化剂 1：A、B、C、D 2：B、C 3：C 4：A 5：B 6：A、B 7：B、C 8：A 9：A、B、C 10：A、B、C 二名词解释 1）冶金学2）热脆3）硫负荷4）烧结矿5）炉外精炼 1、冶金学就是一门研究如何经济地从矿石或其它原料中提取金属或金属化合物，并用一定 加工方法制成具有一定性能得金属材料得科学。 2、钢材在轧制与锻造时，由于温度升高，晶界上得富含硫化物得网状结构又变成液态，在力得作用下，就会引起这些富硫液相沿晶界滑动，造成钢材得破裂，产生了所谓得热脆现象 3、冶炼一吨生铁由炉料带入高炉硫得总量称为“硫负荷” 4、将各种粉状铁，配入适宜得燃料与熔剂，均匀混合，然后放在烧结机上点火烧结。在燃料燃烧产生高温与一系列物理化学变化作用下，部分混合料颗粒表面发生软化熔融，产生一定数量得液相，并润湿其它未融化得矿石颗粒。冷却后，液相将矿粉颗粒粘结成块。这一过程叫就是烧结，所得到得块矿叫烧结矿。 5、炉外精炼就是对炼钢炉得钢水在钢包或专用容器中进行再次精炼，又称“二次精炼”。包括对钢水得温度、成分进行调整，进一步去除有害元素与夹杂物，使钢水达到洁净、均匀与稳定。 三填空 1 钢铁工业得主要污染包括、与。 2 渣中与浓度之比值称为炉渣碱度。 3 氧从气相进入金属液有与两种途径。 4 在烧结过程中，烧结料沿料层高度方向由上到下依次分为，，，，。 5 高炉冶炼过程中送往高炉得热风就是由提供得。 6 钢液浇铸得任务就是，常用得方法就是。
冶金概论题库 一、填空题 1、从矿石中提取金属的方法可归结为三种：火法冶金、湿法冶金、电冶金，其中电冶金按电能形式分为电热冶金和电化学冶金。冶金分类：钢铁冶金和有色金属冶金。 2、炼钢原材料（高炉炼铁原料）主要由铁矿石、溶剂和燃料组成。 3、铁矿石入炉前处理步骤包括破碎和筛分、焙烧、混匀、选矿。选矿包括重选、磁选和浮选。 4、非高炉炼铁按工艺特征、产品类型及用途分为直接还原法和熔融还原法。 5、高炉炼铁常用铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿和菱铁矿。 6、高炉炼铁主要产品是生铁，副产品是炉渣、高炉煤气及其带出的炉尘。 7、高炉炼铁其主体设备除了高炉本体以外，还包括炉后供料和炉顶装料系统、送风系统、煤气除尘系统、渣铁处理系统和喷吹系统等。 8、转炉炼钢原材料按性质分类，可分为金属料、非金属料和气体。金属料包括铁水、废钢、铁合金、直接还原铁及碳化铁，非金属料包括石灰、白云石、萤石、合成造渣剂，气体包括氧气、氮气和氩气等。按用途分类，可分为金属料、造渣剂、化渣剂、氧化剂、冷却剂和增碳剂等。 9、火法炼铜主要工艺步骤包括四个主要步骤，即造镏熔炼、铜镏吹炼、火法精练和电解精练。 10、从矿石中提取氧化铝的方法分为酸法和碱法两大类，酸法未能在工业中应用，碱法分为拜耳法、碱石灰烧结法和拜耳-烧结联合法，其中以拜耳法为主。 11、冶金工业废气治理方法分为冷凝法、吸收法、吸附法、燃烧法和催化转化法。 12、冶金工业固体废物对人类环境造成的危害主要表现在：侵占土地、污染土壤、污染水体和污染大气。 二、简答题 1、高炉炉渣有什么作用，它是如何形成的？ ①渣铁之间进行合金元素的还原及脱硫反应，起着控制生铁成分的作用。比如，高碱度渣能促进脱硫反应，有利于锰的还原，从而提高生铁质量；SiO%含量高的炉渣促进Si的还原，从而控制生铁含Si量等。②炉渣的形成造成了高炉内的软熔带及滴落带，对炉内煤气流分布及炉料的下降都有很大的影响，因此，炉渣的性质和数量对高炉操作直接产生作用。③炉渣附着在炉墙上形成渣皮，起保护炉衬的作用。但是另一种情况下又可能侵蚀炉衬，起破坏性作用。因此，炉渣成分和性质直接影响高炉寿命。 形成原因：炼铁所用的铁矿石中金属铁的品位一般都不会太高，含有其它矿物，在炼铁的时候由于密度差异这些杂质会上浮，再通过渣铁分离，分离出的渣即为炉渣。
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。 （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。 （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：炼业是将焦煤经混合，破碎后加入炼焦炉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。 高炉生产流程：高炉作业是将铁矿石、焦炭及助熔剂由高炉顶部加入炉，再由炉下部鼓风嘴鼓入高温热风，产生还原气体，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。 连铸生产流程：连续铸造作业乃是将钢液转变成钢胚之过程。上游处理完成之钢液，以盛钢桶运送到转台，经由钢液分配器分成数股，分别注入特定形状之铸模，开始冷却凝固成形，生成外为凝固壳、为钢液之铸胚，接着铸胚被引拔到弧状铸道中，经二次冷却继续凝固到完全凝固。经矫直后再依订单长度切割成块，方块形即为大钢胚，板状形即为扁钢胚。此半成品视需要经钢胚表面处理后，再送轧钢厂轧延.
公司概论论文 宝山钢铁公司的组织结构研究 专业：材料科学与工程 姓名：蒋雯 学号：1120102282
宝山钢铁公司的组织结构研究 [摘要] 查阅多方资料获得宝山钢铁公司的年报和组织结构图，结合公司的外部环境和内部环境存在着的优势和威胁，进而具体分析了该公司目前的组织结构，即直线制和矩阵制综合运用的架构。这种架构优势明显，同时存在一定的缺点。本文阐述了其中的一部分优势，对一些缺点也做出了说明。 [关键词] 宝山钢铁公司；组织结构；直线制；矩阵制 1、前言 钢铁产业是国民经济的支柱产业，它的发展与国家经济有密切的关系。一个国家的钢铁生产能力和水平，从一定程度上反映着一个国家的工业发展水平。宝山钢铁公司是现代化钢铁联合企业，是我国钢铁行业中的排头兵，在销售收人、实现利润、上缴利税和全员劳动生产率等综合指标上处于领先地位。宝钢之所以处于如此地位，一个非常重要的因素是它的管理体制。研究宝山钢铁公司的组织结构，分析它的优缺点，可以借此熟练掌握公司治理的相关知识。 2、宝山钢铁公司的环境分析 2.1 外部环境 2012年，全球经济持续低迷、我国经济增速放缓。国内钢铁产量保持低速增长，全年粗钢产量7.2亿吨，同比增长3.1%，净出口钢材同比增长14%，钢铁行业固定资产投资同比增长3%，下游房地产行业全年增速同比回落11.9个百分点，机械、汽车、家电等行业增速也有不同程度回落，钢铁供需矛盾尤其是结构性过剩进一步凸显，行业同质化竞争加剧。 2012年，国内钢材价格持续低迷，尤其是从4月中旬开始持续大幅下跌，价格一度跌至1994年水平，年末中国钢铁工业协会CSPI钢材综合价格指数为105.3点，较年初下降12.6%。同期上游市场走势跌宕起伏，其中普氏铁矿石价格指数在9月初跌至不到90美元/吨的历史低位后持续反弹，2013年1月份以来已攀升至150美元/吨以上。受国内外经济增速放缓、产能过剩和运营成本居高不下等因素影响，我国钢铁企业生产经营持续低迷，整体呈现前三季度在盈亏平衡线浮沉、四季度经营略有好转的态势，全年钢铁企业处于微利状态[1]。
【导读】：转炉炼钢是把氧气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，提高温度和调整成分。归纳为：“四脱”（碳、氧、磷和硫），“二去”（去气和去夹杂），“二调整”（成分和温度）。采用的主要技术手段为：供氧，造渣，升温，加脱氧剂和合金化操作。本专题将详细介绍转炉炼钢生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。 转炉冶炼目的：将生铁里的碳及其它杂质（如：硅、锰）等氧化，产出比铁的物理、化学性能与力学性能更好的钢。 【相关信息】钢与生铁的区别：首先是碳的含量，理论上一般把碳含量小于2.11%称之钢，它的熔点在1450-1500℃，而生铁的熔点在1100-1200℃。在钢中碳元素和铁元素形成Fe3C固熔体，随着碳含量的增加，其强度、硬度增加，而塑性和冲击韧性降低。钢具有很好的物理、化学性能与力学性能，可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工，其用途十分广泛。 转炉冶炼原理简介： 转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果氧气是从炉底吹入，那就是底吹转炉；氧气从顶部吹入，就是顶吹转炉。 转炉冶炼工艺流程简介：
《冶金概论》课程教学大纲 开课单位：冶金工程教研室 课程负责人：吕俊杰 适用于本科金属材料工程专业 教学时数：32学时 一、课程概况 《冶金概论》课程是为金属材料工程专业学生开设的一门专业任选课。本课程的任务是：通过本课程教学，使金属材料工程专业的学生了解冶金工程中金属冶炼的基本理论与方法，冶金工业的基本工艺流程，为学生将来更好地发挥本专业的技术特长打下冶金行业知识基础。本课程对于金属材料工程专业学生拓展知识面，完善知识结构，成长为复合型人才有非常积极的意义。 本课程的先修课程主要有《高等数学》、《物理化学》、《冶金原理》、《冶金传输原理》、《金属学及热处理》等。 本课程的后修课程主要有《表面工程设备与设计》、《金材或表面设备与设计课程设计》、《金属基复合材料》等。 二、教学基本要求 本课程简要介绍了冶金工业概况，炼铁、炼钢、钢液炉外精炼、钢液浇注、轧钢、常见有色金属冶金及粉末冶金的基本原理和主要工艺，以及相应的冶金新工艺技术概况。重点介绍钢铁生产的基本原理、主要工艺及设备。注重理论与实践的结合，力求全面，实用。学生通过本课程的学习，可以了解和掌握钢铁冶金和有色金属冶金的基本原理及工艺，认识冶金工业通用设备。 三、教学内容及要求 1．绪论 教学内容：冶金的基本概念、冶金方法、主要冶金过程简介、冶金工业在国民经济中的地位、冶金工业发展趋势。 基本要求：了解冶金工业在国民经济中的地位与作用和冶金工业发展简史，掌握当前全球冶金工业生产概况。 重点：全球冶金工业生产概况。 难点：冶金工业发展简史。 2．高炉炼铁 教学内容：铁矿石和熔剂、高炉用燃料、高炉冶炼产品和技术经济指标、高炉冶炼基本原理、高炉及附属设备的结构和作用、高炉操作、铁水预处理、炼铁技术的发展。 基本要求：了解高炉炼铁原料、理解高炉冶炼基本原理和操作工艺，掌握高炉冶炼产品及主要技术经济指标。 重点：高炉炼铁原料和高炉产品。 难点：高炉炼铁基本原理。 3．炼钢 教学内容：炼钢基本原理、炼钢原料生产、氧气转炉炼钢技术、电炉炼钢技术、钢液炉外精炼技术、钢液浇铸技术、炼钢新技术。 基本要求：了解各种炼钢主要过程，理解炼钢基本原理，掌握各种炼钢技术的特点。 重点：炼钢技术的特点。 难点：炼钢基本原理。 4．轧钢 教学内容：轧钢概述、轧钢基本原理、轧钢主要设备、各种钢材的生产、轧钢产品标准和技术经济指标、轧钢新技术。
宝钢集团有限公司 基本信息
企业类型 机构类型 负责人
生产性单位 国有 何文波 徐乐江
企业信息
重点行业 行业 GBM 年营业额 进出口权 股票代码 职工人数 企业简介
冶金 通信 32 27298409 万元 有 118500 该公司(以下简称宝钢)，系依法成立的国有独资公司，由国 务院国有资产监督管理委员会代表国务院履行出资人职责。 其依法享 有民事权利，承担民事责任，并以其全部资产对公司债务承担责任。 宝钢是中国最具竞争力的钢铁联合企业。1978 年 12 月 23 日，宝钢 在上海动工兴建。1998 年 11 月，宝钢与上钢、梅山联合重组，成为 国家授权投资机构和国家控股公司试点企业。2000 年 2 月，宝山钢 铁股份有限公司(简称宝钢股份)正式创立，同年 12 月在上海证券交 易所上市。2007 年，宝钢重组新疆八一钢厂。2008 年，与广钢、韶 钢重组， 成立广东钢铁，在淘汰落后产能的同时积极筹建湛江制造基 地。2009 年 3 月，与杭州钢铁集团公司签署协议，重组宁波钢铁有 限公司。公司已形成普碳钢、不锈钢、特钢三大产品系列，广泛应用 于汽车、家电、石油化工、机械制造、能源交通、建筑装潢、金属制 品、航天航空、核电、电子仪表等行业。宝钢产品通过遍布全球的销 售网络， 畅销国内外市场。 截至 2010 年末， 宝钢资产总额 4321 亿元， 所有者权益 2602 亿元。2010 年，实现营业总收入 2730 亿元，利润 总额 242 亿元。 公司已形成了包括钢铁主业和资源开发及物流、钢材 延伸加工、工程技术服务、煤化工、金融投资、生产服务等六大相关 产业协同发展的业务结构。2010 年宝钢产钢 4450 万吨，位列全球钢 铁企业第三位。2011 年宝钢连续八年进入美国《财富》杂志评选的 世界 500 强企业，列第 212 位。
经营信息
经营项目
资源开发业：资源经营的矿石品种包括铁矿石和冶金辅料， 品种有铁粉矿、块矿、球团、石灰石、白云石、蛇纹石、橄榄石等； 煤炭品种包括主焦煤、肥煤、喷吹煤、动力煤、块煤和冶金焦等；合
1.火法冶金指高温下矿石或精矿经熔炼与精炼反应及熔作业，使其中的金属与脉石和杂质分开，获得较纯金属的过程。整个过程一般包括原料准备，熔炼和精炼三个工序。过程所需能源主要靠燃料供给，也有依靠过程中的化学反应热来提供。优点：反应速度快，设备单位产能大，无废水污染，废渣在环境中较稳定，成本低。缺点：废气污染大，投资大，能耗高（氧化矿） 2. 湿法冶金指常温常压或高温高压下，用溶剂处理矿石或精矿，使所要提取的金属溶解于溶液中，而其它杂质不溶解，然后在从溶液中将金属提取和分离出来的过程。由于大部分溶剂为水溶液，也称为水法冶金。该方法主要有浸出，分离，富集，和提取等工序。优点：废气污染较少，投资小，能耗低。缺点：反应速度慢，设备单位产能小，废水污染，成本高。 3.浸出选择适当的溶剂把经处理过的矿石中的常以化合物形式存在的金属选择性地溶解，以便使其与其它不溶的物质分离的过程。分离将浸取溶液与不溶的残渣分离的过滤过程。富集：把分离得到的浸取液净化和富集的过程。提取：从富集后的净化液中获得纯金属的过程 4.钢与铁的区别习惯上常说的钢铁是对钢和铁的总称。钢和铁是有区别的，所谓钢铁，主要由两个元素构成，即铁和碳，一般碳和元素铁形成化合物，叫铁碳合金。含碳量多少对钢铁的性质影响极大，含碳量增加到一定程度后就会引起质的变化。由铁原子构成的物质叫纯铁，纯铁杂质很少。工业上以含碳量的多少，将钢铁分为工业纯铁，钢，生铁。工业纯铁含碳量低于0.02%含碳很少，比较柔软，塑性好，容易变形，韧性高，强度和硬度很差。可用于低电阻通讯和电工纯铁。生铁含碳量大于2.11％；钢含碳量小于2.11％。生铁含碳量高，硬度高，韧性差，几乎没有塑性。钢有较高的机械强度和韧性；可塑性好，抗冲击、易提炼，易加工成各种形状的钢材和制品：能进行铸造，轧制，锻造和焊接等加工；具有良好的导电，导热性能。若在钢中添加一些合金元素可得到特殊性能的钢种，如不锈钢，耐热钢，耐酸钢等，因此被广泛利用。 5. 拜耳法工艺流程流程主要包括矿石破碎，料浆磨制，高温溶出，稀释分离洗涤，晶种分级，氢氧化铝煅烧，母液蒸发及一水苏打苛化。1. 破碎：通常分粗碎，中碎，细碎三个阶段。2.湿磨：将铝土矿按配料要求配入石灰和循环母液磨制成合格的矿浆。溶出：在高温高压的条件下，使铝土矿中的氧化铝水合物从矿石中浸出来，制的铝酸钠溶液，而铁、硅等杂质进入赤泥中。稀释：溶出后的浆液用赤泥洗液加以稀释，进一步脱出溶液中的硅，为沉降分离和晶种分解创造必要的条件。沉降分离：稀释后的浆液进入沉降槽处理，以使铝酸钠溶液和赤泥分离来开。赤泥洗涤：沉降分离出来的赤泥浆液，用水洗涤以回收有用成分，洗涤次数越大成分损失越少。晶种分解：将分离了赤泥的铝酸钠溶液送入分解槽，加入晶种，不断搅拌并逐渐降温，分解析出氢氧化铝，并得到分解母液。煅烧：在高温下将氢氧化铝的附着水，结晶水除去，并使其晶型转变，以获得适合要求的氧化铝。蒸发：种分母液通过浓缩，以提高其碱浓度，保持循环体系中水量平衡，使母液达到拜耳法循环要求。苛化：在蒸发时有一定的一水碳酸钠结晶析出，将其分离出来用石灰乳苛化成氢氧化钠溶液，与蒸发母液一同送往湿磨配料。铝土矿的高温溶出，矿浆的稀释和过滤，铝酸钠溶液的晶种分解，分解母液蒸发苏打苛化。 6. 金属元素周期表中具有光亮的金属光泽，有很高导热，导电性及良好的延展加工性的化学元素。西方分为：铁和非铁金属。铁金属指铁和铁基合金，其中包括生铁，铁合金和钢，非铁金属指铁合金以外的金属元素。金属分类苏联、中国：黑色金属和有色金属。黑色金属常指铁，锰、铬及它们的合金（主要指钢铁）锰和铬主要应用于制合金钢，而钢铁表面常覆盖着一层黑色的四氧化三铁，所以把铁、锰、铬及它们的合金叫做黑色金属。有色金属通常是指除黑色金属以外的其他金属。按密度，矿物，富集程度，发现早晚及用途和价格，有色金属可分为四类：（1）重金属，如铜、锌、铅、镍等；（2）轻金属，如钠、钙、镁、铝等；（3）贵金属，如金、银、铂、铱等；（4）稀有金属，如锗、铍、镧、铀等。轻金属密度在4.5 g·cm-3以下的金属叫轻金属。例如钠、钾、镁、钙、铝等。重金属一般是指密度在4.5 g·cm-3以上的金属叫重金属。例如铜、锌、钻、镍、钨、钼、锑、铋、铅、锡、镉、汞等，贵金属通常是指金、银和铂族元素。这些金属在地壳中含量较少，不易开采，价格较贵，所以叫贵金属。金、银常用来制造装饰品和硬币。稀有金属通常指在自然界中含量较少或分布稀散的金属。它们难于从原料中提取，在工业上制备及应用较晚。稀有金属有分为稀有轻金属（锂，铍），稀有高熔点金属（钛，钨），稀有分散性金属（镧系元素），稀土金属，稀有放射性金属（镭，锕系元素）。我国所说的常用有色金属是铜，锌，铅，镁，锡，钛，镍，锑，汞，铝。 7. 冶金就是从矿石中提取金属或金属化合物，用各种加工方法将金属制成具有一定性能的金属材料的过程和工艺。广义的冶金包括开采，选矿，冶炼和金属加工。狭义的是指矿石或精矿的冶炼即提取冶金。分为物理冶金和化学冶金。化学冶金即提取冶金。提取冶金是指从矿石或精矿提取金属（包括金属化合物）的生产过程。由于这些生产过程伴有化学反应，又称为化学冶金；它研究火法冶炼，湿法提取或化学沉积等过程的原理，流程，工艺及设备，有称为过程冶金学。简称为冶金学。冶金的技术主要包括火法冶金、湿法冶金以及电冶金。 电冶金是利用电能从矿石或其他原料中提取、回收和精炼金属的冶金过程。包括电炉冶炼、熔盐电解和水溶液电解等。①电炉冶炼是利用电能获得冶金所要求的高温而进行的冶金生产 熔盐电解是利用电能加热并转化为化学能，将某些金属的盐类熔融并作为电解质进行电解，自熔盐中还原金属，以提取和提纯金属的冶金过程，如铝、镁、钠、钽、铌的熔盐电解生产。 水溶液电解是利用电能转化的化学能使溶液中的金属离子还 原为金属析出，或使粗金属阳极经由溶液精炼沉积于阴极， 如铜、锌的电积和铜、铅的电解精炼。 火法冶金大量用于钢铁材料的生产，而湿法冶金和电冶金主 要用于有色金属（除钢铁以外的金属）的生产。许多有色合 金既可以采用湿法冶金也可以采用火法冶金生产，可根据矿 石品位、工程条件以及生产成本来选择。黑色金属多用火法 8.几个单元冶金工艺过程：焙烧，煅烧，烧结和球团，熔炼， 火法冶炼，浸出，液固分离，溶液净化，水溶液电解，熔盐 电解。焙烧：固体物料在高温不发生熔融的条件下进行的反 应过程，可以有氧化、热解、还原、卤化等，通常用于焙烧 无机化工和冶金工业。煅烧在一定温度下，于空气或惰性气 流中进行热处理。烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节， 它是将铁矿粉、粉（无烟煤）和石灰、高炉炉尘、轧钢皮、 钢渣按一定配比混匀。球团把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料 添加少量添加剂混合后，在加水润湿的条件下，通过造球机 滚动成球，再经过干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶金 性能的球型含铁原料。熔炼是将金属材料及其它辅助材料投 入加热炉溶化并调质，炉料在高温炉内物料发生一定的物理、 化学变化，产出粗金属或金属富集物和炉渣的火法冶金过程。 浸出经洗涤或渗滤从固体混合物中萃取可溶性化合物。液固 分离将残渣与浸出液组成的悬浮液分离成液相和固相的湿 法冶金单元过程。溶液净化将浸出液中杂质除去的湿法冶 金单元过程。 9. 火法冶金设备有烧结机，沸腾炉，闪速炉，转炉，回转炉， 反射炉，鼓风炉，电炉等。湿法冶金设备有各种形式的电解槽 和反应器，收尘设备，液固分离设备。 工业流程图分为设备连接图，原则流程图和数质量连接图。有 色金属的优良性能有：分别有导电，导热性能好，密度小，化 学性能稳定，耐热，耐酸和耐腐蚀，工艺性能好。 10. 铁的性质纯铁具有银白色金属光泽；有良好的延展性、 导电、导热性能；有很强的铁磁性，属于磁性材料；铁是比较 活泼的金属，是一种良好的还原剂。常温时，铁在干燥的空气 里不易与氧、硫、氯等非金属单质起反应，若有杂质，在潮湿 的空气中易锈蚀。 铁是地壳中较丰富的元素，仅次于氧、硅、铝。磁铁矿、赤铁 矿、褐铁矿和菱铁矿是重要的铁矿。主要分布在中国，澳大利 亚，巴西，智利，印度，委内瑞拉等国。我国主要在辽宁，四 川，河北，山西，山东，湖北，云南，江西，福建，安徽，陕 西，甘肃等省。 11.钢的分类可分为两大类，一类是碳素钢（由铁，碳两种 元素为主），另一类是合金钢。 钢按冶炼方法可分为转炉钢，电炉钢，平炉钢（按冶炼设备分）； 沸腾钢，镇静钢，半镇静钢（脱氧程度）。按化学成分分为 碳素钢（低中高）和合金钢（低中高）。按质量分为普通碳素 钢，优质碳素钢，高级优质钢。按用途分为结构钢，工具钢， 特殊性能钢。 炼钢方法有氧气转炉炼钢，电弧炉炼钢和平炉炼钢。铜（古老 的金属）的性质铜呈紫红色光泽的金属，属于重有色金属， 有很好的延展性，可拉成细丝或加工成薄片。导热和导电性能 较好，抗磁性，与其他金属的互溶性好。铜是不太活泼的重金 属，在常温下不与干燥空气中的氧化合，加热时能产生黑色的 氧化铜。铜不溶于稀酸和盐酸，能溶于硝酸，王水和加热的浓 硫酸中，有空气存在时也能溶于盐酸，稀硫酸和氨水中。常见 的铜合金有黄铜，青铜和白铜，分别是铜与锌，锡，镍所组成 的合金。还有多元合金如铝青铜，铍青铜。 主要产铜国有智利，美国，赞比亚，中国，日本。中国主要分 布在江西，云南，湖北，西藏，山西，安徽，黑龙江等省。 12.锌的性质锌是银白色金属，断面有金属光泽，属于重金属。 熔点低，液态锌流动性好，沸点低。锌对氧的亲和力比较大， 是负电性金属。锌具有较好的抗腐蚀性能，在常温下不被干燥 的空气、不含二氧化碳的空气或干燥的氧所氧化。但与湿空气 接触时表面生产一层灰白致密的碱式碳酸锌薄膜，保护内部锌 不再被腐蚀。纯锌不溶于任何浓度的硫酸或盐酸中。锌多以硫 化物状态存在，主要含锌矿物是闪锌矿，也有少量氧化矿如菱 锌矿、硅锌矿、异极矿、水锌矿等。锌资源主要分布在亚洲、 大洋洲、北美和南美洲。国家分布：中国、澳大利亚、美国、 哈萨克斯坦，加拿大、、秘鲁和墨西哥等。 13.铝（万能的金属）的性质铝为银白色轻金属，密度小，有 延展性，是电和热的良导体。化学性质活泼，与氧的亲和力很强， 在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜，因而具有良好 抗腐蚀性。铝能与硫，碳，卤素发生反应，也可溶于盐酸，硫酸 和碱溶液，与热硝酸发生强烈反应。根据氧化铝所含结晶水数量 及矿物结构不同，铝土矿可分为三水铝石铝土矿、一水软铝石铝 土矿或一水硬铝石铝土矿。三水铝石是铝的氢氧化物矿物，在铝 土矿床中它是主要的成分。三水铝石的晶体极细小，晶体聚集在 一起成结核状、豆状或土状，一般为白色，有玻璃光泽，如果含 有杂质则发红色。一水软铝石又名勃姆石、软水铝石。一水硬铝 石分子式：AlO(OH) 性质：又称硬水铝矿。常含微量铁、锰等。 斜方晶系。铝资源主要分布国有澳大利亚，几内亚，巴西，牙买 加，印度，中国。我国铝土矿分布在山西、贵州、河南和广西四 个省 14.钨的性质钨是一种银白色金属，熔点高，沸点高，耐 高温；硬度大，比重大耐磨性好。钨的化学性质很稳定，常温 时不跟空气和水反应，不溶于盐酸、硫酸、硝酸和碱溶液钨主 要分为黑钨矿（含铁，猛）和白钨矿（钙）。主要国有加拿大， 美国，中国，西班牙，英国。我国主要分布在江西，湖南，广 西，广东，甘肃，福建，四川等省。 15．钨的应用钢铁钨的硬度很高，钨的密度接近黄金，因而 能够提高钢的强度、硬度和耐磨性，是一种重要的合金元素， 被广泛应用于各种钢材的生产中，常见的含钨钢材有高速钢、 钨钢以及具有高的磁化强度和矫顽磁力的钨钴磁钢等，这些钢 材主要用于制造各种工具，如钻头、铣刀、拉丝模、阴模和阳 模等。碳化钨基硬质合金钨的碳化物具有高耐磨性和难熔性， 其硬度则接近金刚石，因而常被用于一些硬质合金中。这些碳 化钨基硬质合金主要用于制造切削工具、矿山工具和拉丝模， 用于粉碎机械，推土机铲刃上。它还用于电气和运输设备的耐 磨部分。热强和耐磨合金钨的熔点是所有金属中最高的，硬度 也很高，因而常被用来生产热强和耐磨合金，例如钨和铬、钴、 碳的合金常用来生产诸如航空发动机的活门、涡轮机叶轮等高 强耐磨的零件，而钨和其它难熔金属(如钽、铌、钼、铼)的合 金常来生产诸如航空火箭的喷管、发动机等高热强度的零件。 高比重合金由于钨的密度高，硬度高，因而成为了制作高比重 合金的理想材料，这类合金具有比重大、强度高、吸收射线能 力强、导热系数大、热膨胀系数小、导电性能良好、可焊性和 加工性良好等特性，被广泛应用在航天、航空、军事、石油钻 井，电器仪表、医学等行业，如制造装甲、散热片、控制舵的 平衡锤以及诸如闸刀开关、断路器、点焊电极等的触头材料。 电子领域钨的可塑性强、蒸发速度小、熔点高、电子发射能力 强，因而钨及其合金被广泛应用于电子和电源工业。例如钨丝 的发光率高，使用寿命长，因而被广泛应用于制造各种灯泡灯 丝中，如白炽灯、碘钨灯等，钨丝还可以用于制造电子振荡管 的直热阴极和栅极以及各种电子仪器中旁热阴极加热器。化工 领域钨的化合物常用作催化剂和无机颜色，如二硫化钨在合成 汽油的制取中用作润滑剂和催化剂，青铜色的氧化钨被用在绘 画中，钙或镁钨常用在荧光粉中。其他领域由于钨的热胀性与 硅酸硼玻璃类似，它被用来做玻璃或金属密封。钨的敏感性低， 因此被用来制作高纯度钨金首饰。此外，钨也被应用在放射性 医学上，有些乐器的铉也会使用钨丝。 闪速炉（flash furnace） 炼铜方法包括火法炼铜和湿法炼铜。主要原料是硫化铜精矿。包 括焙烧、熔炼、吹炼、精炼等工序。有造锍熔炼，铜锍吹炼，火 法精炼和电解精炼四个冶金过程。熔炼主要是造锍熔炼，目的是 使铜精矿或焙烧矿中的部分铁氧化，并与脉石、熔剂等造渣除去， 产出含铜较高的冰铜。吹炼能够消除烟害，回收精矿中的硫。 精炼分火法精炼和电解精炼。有鼓风炉熔炼，反射炉熔炼，电炉 熔炼，闪速熔炼，冰铜吹炼。 我国发展有色金属工业的资源优势。我国矿产资源潜在总值仅次 于独联体和美国居世界第3位，是世界上矿产资源总量丰富，储 量可观，品种较齐全，资源配套程度较高的少数国家只有，我国 有色金属产量位列世界第一的是锌，锑，钨，锡，稀土。发展我 国有色金属的目标是充分利用有色金属资源，依靠科技进步，搞 笑了，低成本，节能降耗，减少污染，提高综合利用水平，生产 品种齐全，纯度高，质量优的有色金属及材料，满足国民经济需 要，变成有色金属强国。稀有金属根据元素的物理和化学性质， 赋存状态，生产工艺分为五类。冶金 方法的采用，面临能源节省，环境保护，矿物资源日益贫乏和资 源综合利用问题，要改革电炉熔炼和有色金属电解生产过程的工 艺，降低能耗；要提高选矿技术，同时研究有效的冶炼方法，矿 物原料要综合利用。从废金属和含金属的废料中回收金属对扩大 金属资源，降低金属生产能耗，减少环境污染有意义。一般把金 属废料称为二次原料，产出的金属产品为再生金属。冶金和化 学，物理化学，热工，化工，机械，计算机，仪表等有联系。确 定冶炼工艺流程及冶金单元过程要注意分析原料条件（化学组 成，颗粒大小，脉石和有害杂质），冶炼原理，冶炼设备，冶炼 技术条件，产品质量和技术经济指标，水电供应，交通运输。焙 烧可分为氧化焙烧，还原焙烧，硫酸化焙烧，氯化焙烧。煅烧也 称焙解，如石灰石烧成石灰，作为炼钢溶剂；氢氧化铝煅烧，作 为电解铝原料。烧结铁矿粉的烧结，铅精矿的烧结。熔炼；在高 温下（熔点以上）通过氧化还原反应，使矿物原料中金属组分与 脉石和杂质分离两个液相层即金属（或金属锍）熔体和熔渣的过 程，也叫冶炼。按作业条件可分为还原熔炼，造锍熔炼和氧化吹 炼等。火法金炼其种类有氧化精炼，硫化精炼，氯化精炼，熔析 精炼，碱性精炼，区域精炼，真空冶金，蒸馏等。浸出又称浸取 （重金属冶金）,溶出（轻金属冶金），湿法分解（稀有金属冶金）。 主要用物理方法和机械方法，如重力沉降，离心分离，过滤等。 溶液净化主要有结晶，蒸馏，沉淀，置换，溶剂萃取，离子交换， 电渗析和膜分离。江西有色金属五朵金花有钨，铜，稀土，钽泥， 铀。中国最大的铜公司是江西铜业集团公司。炼钢哟偶氧气转炉 炼钢，电弧炉炼钢，平炉炼钢。锌的生产方法有火法炼锌和湿法 炼锌。氧化铝的生产方法有拜耳法，碱石灰烧结法和联合法。钢 铁副产品有炉渣和煤气。拜耳法原理：在加热到一定温度下，苛 性碱溶液溶出铝土矿中的氧化铝：Al2O3 ·H2O+2NaOH+(3 - n)H2O → 2NaAl(OH)4所得的铝酸钠溶液在稀释和冷却的情况下 分解并析出氢氧化铝：NaAl(OH)4 === Al(OH)3+NaOH前一过程 叫溶出，后一过程叫分解。分解后含苛性碱的母液再返回溶出新 的铝土矿
炼钢的工艺流程： 一、加料 加料:向电炉或转炉内加入铁水或废钢等原材料的操作，是炼钢操作的第一 步。 二、造渣 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 是通过钢铁高炉 钢铁高炉 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，能够向金属液面中传递足 够的氧，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。 三、出渣 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。 四、熔池搅拌 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。 五、脱磷 减少钢液中含磷量的化学反应。磷是钢中有害杂质之一。含磷较多的钢,在室温或更低的温度下使用时,容易脆裂，称为"冷脆"。钢中含碳越高，磷引起的 脆性越严重。一般普通钢中规定含磷量不超过0.045%，优质钢要求含磷更少。生铁中的磷，主要来自铁矿石中的磷酸盐。氧化磷和氧化铁的热力学稳定性相 近。在高炉的还原条件下，炉料中的磷几乎全部被还原并溶入铁水。如选矿不 能除去磷的化合物，脱磷就只能在(高)炉外或碱性炼钢炉中进行。 铁中脱磷问题的认识和解决，在钢铁生产发展史上具有特殊的重要意义。 钢的大规模工业生产开始于1856年贝塞麦发明的酸性转炉炼钢法。但酸性转 炉炼钢不能脱磷;而含磷低的铁矿石又很少，严重地阻碍了钢生产的发展。1879年托马斯发明了能处理高磷铁水的碱性法炉炼钢法，碱性炉渣的脱磷原理接着
一选择题 1．高炉生产的产品有： A）生铁 B）炉渣 C）高炉煤气 D）炉尘 2．高炉干式除尘的方法有： A）文氏管 B）布袋除尘 C）电除尘 D）洗涤塔 3．高炉内对煤气阻力最大的区域为： A）块状带 B）滴落带 C）软熔带 D）风口回旋区 4．炼钢过程的主要反应是： A）碳的氧化 B）硅的氧化 C）锰的氧化 D）磷的氧化 5．常用的氧枪喷头类型为： A）直孔型 B）拉瓦尔型 C）螺旋型 D）扇型 6．炼钢终点控制主要控制： A）钢水成分 B）钢水温度 C）冶炼时间 D）终渣量 7．碱性电弧炉炼钢按工艺方法可分为： A）双渣留渣法 B）返回吹氧法 C）氧化法 D）不氧化法 8．氧枪的常用冷却保护介质为： A）水 B）气态碳氢化合物 C）燃料油 D）植物油 9．采用顶吹氧底复合吹炼时，底部吹入的可能是： A）N2 B）Ar C）O2 D）H2 10高炉中配加焦炭的作用是： A）作还原剂 B）燃烧后产生热量C）作料柱骨架，起支撑料柱作用 D）氧化剂 1： A、B、C、D 2：B、C 3： C 4：A 5：B 6： A、B 7：B、C 8： A 9：A、B、C 10：A、B、C 二名词解释 1）冶金学 2）热脆 3）硫负荷 4）烧结矿 5）炉外精炼 1、冶金学是一门研究如何经济地从矿石或其它原料中提取金属或金属化合物，并用一定加 工方法制成具有一定性能的金属材料的科学。 2、钢材在轧制和锻造时，由于温度升高，晶界上的富含硫化物的网状结构又变成液态，在力的作用下，就会引起这些富硫液相沿晶界滑动，造成钢材的破裂，产生了所谓的热脆现象 3、冶炼一吨生铁由炉料带入高炉硫的总量称为“硫负荷” 4、将各种粉状铁，配入适宜的燃料和熔剂，均匀混合，然后放在烧结机上点火烧结。在燃料燃烧产生高温和一系列物理化学变化作用下，部分混合料颗粒表面发生软化熔融，产生一定数量的液相，并润湿其它未融化的矿石颗粒。冷却后，液相将矿粉颗粒粘结成块。这一过程叫是烧结，所得到的块矿叫烧结矿。 5、炉外精炼是对炼钢炉的钢水在钢包或专用容器中进行再次精炼，又称“二次精炼”。包括对钢水的温度、成分进行调整，进一步去除有害元素与夹杂物，使钢水达到洁净、均匀和稳定。 三填空 1 钢铁工业的主要污染包括、和。 2 渣中和浓度之比值称为炉渣碱度。 3 氧从气相进入金属液有和两种途径。 4 在烧结过程中，烧结料沿料层高度方向由上到下依次分为，，，，。 5 高炉冶炼过程中送往高炉的热风是由提供的。
1.炼钢主要是一个氧化反应过程，炼钢过程中，通过向炉内吹入氧气以氧化金属料中的碳、硅、锰等元素。对 2.为了熔融矿石中杂质脉石，高炉生产中需要加入熔剂，常用的是碱性熔剂。对 3.热轧的变形制度仅仅是制定压下规程，制定压下规程目的是合理分配各个道次的变形量，变形量包括总的压下量和道次压下量。错 4.热轧通常有两个轧制阶段，一是粗轧阶段，以较小的变形量进行轧制，使轧件具有精确的尺寸和光洁的表面；二是精轧阶段，采用高温大压下量，以减少轧制道次提高生产率。错 5.目前，宝钢分公司烧结厂共有3台495㎡的鲁奇式带式烧结机（长90m，宽5.5m），年产烧结矿1700万吨。对 6.宝钢分公司炼钢厂具有公称容量为300吨和250吨（平均炉产钢水量300吨和250吨）的顶底复合吹转炉各3座。对 7.钢管按生产方式可分为无缝钢管和焊接钢管两类，分别采用热穿孔和钢板/带钢焊接工艺生产。对 8.连铸是连续铸钢的简称，它是通过连铸机直接把钢水连续不断地浇铸成具有一定断面形状和尺寸的钢坯。对 9.在涂镀产品的后处理中，磷化处理后形成的磷化膜具有良好的润滑性、涂装性以及一定的耐蚀性。而钝化是采用辊涂方式生产，采用环保的无铬钝化处理液，提高产品的耐蚀性，可防止白锈的产生。对 10.矿石中的铁在高炉中几乎能全部被还原出来，在高炉的不同区间和温度时,由高价铁氧化物到低价铁氧化物到金属铁是完全一样的还原顺序。错 11.连轧管时，孔型顶部的金属由于受到轧辊外压力和芯棒内压力作用而产生轴向延伸，并向圆周横向宽展，达到减径减壁的效果。因此成型和焊接是它的两个基本工序，而不同的成型和焊接方法构成不同的焊管生产方法。对 12.在高炉炼铁中，矿石中的铁元素以氧化物的形式存在于自然界中，在高温下利用氧化反应冶炼成铁水，铁水作为炼钢的主要原料。错 13.液压热定心机定心，其目的是改善穿孔时的咬入条件和减少毛管前端的壁厚偏差。对 14.造渣剂是炼钢的一种重要辅助原料，一般有石灰石、石灰、软硅石等。石灰石和石灰中的CaO是炉渣的主要成分，它参与脱磷、脱硫反应。软硅石主要含有SiO2，用来调整熔渣碱度和钢渣量。对 15.高炉炼铁是将铁矿石在高温下冶炼成金属铁的过程，一方面由炉顶往炉内装入炉料，另一方面从高炉下部鼓入纯氧使炉料中的燃料燃烧。错 16.在最新的轧机中，在酸洗出口段与冷连轧机间增加一套活套装置，将分别在两个机组完成的工序在联合机组一次完成生产，因此又称为酸洗－冷轧联合生产技术。对 17.冷轧板带的品种规格较多，其生产工艺流程亦各有特点，一般来说主要的工序有：表面清理、冷连轧、退火、平整、剪切（横切、纵切）。错 18.轧钢的目的一方面是得到需要的产品形状和尺寸，另一方面改善钢的内部质量，提高钢的机械性能。对 19.热轧工艺过程主要分为：坯料准备、加热、轧制（粗轧、精轧）和精整等四个步骤。对 20.钢水炉外精炼就是将炼钢炉中初炼的钢水移到钢包或其他容器中再进行精炼处理，也称为二次精炼。对 21.高炉使用的燃料主要是焦炭，它在冶金中主要起三方面的作用：发热剂、还原剂和料柱骨架。对 22.炼钢反应是在高温条件下进行的，转炉炼钢通常无外加热源，冶炼过程的加热和升温，主要依靠铁水中硅、锰、碳、磷等元素的氧化放出的热量。电炉炼钢时则主要依靠电能来加