炼钢生产概述.doc

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书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
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第一节炼钢生产(shēngchǎn)概述 
    钢是以铁为主要元素,含碳量一般在2%以下,并含有其它元素的金属材料。在铬钢中含碳量可能编号:
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第一节炼钢生产(shēngchǎn)概述 
    钢是以铁为主要元素,含碳量一般在2%以下,并含有其它元素的金属材料。在铬钢中含碳量可能大于2%,但2%通常(tōngcháng)是钢和铸铁的分界限(jièxiàn)。钢的一小(yīxiǎo)局部(júbù)用于铸造或锻造机械零部件,绝大局部经压延加工成各种钢材后使用。 
  钢是应用最广泛的一种金属材料。工业、农业、交通运输、建筑和国防等,都离不开钢。钢的生产对国民经济各部门的开展都有重要作用。 
一、炼钢的原理 
  目前,从铁矿石到炼出钢一般是分为两步进展的,即先在以高炉为主要代表的炼铁设备中将铁矿石〔包括烧结矿、球团矿〕冶炼成生铁〔或海绵铁等〕,然后再在炼钢炉中将铁冶炼成钢。 
  铁矿石中的铁是以氧化铁状态存在的。从铁的氧化物中提炼铁的过程叫做复原。高炉冶炼生铁,是利用焦炭燃烧以与焦炭产生的一氧化碳,在高温下将铁从铁矿石中复原出来。 
  炼钢,是利用不同来源的氧〔如空气、氧气〕来氧化炉料〔主要是生铁〕所含杂质的复杂的金属提纯过程。主要工艺包括氧化去除硅、磷、碳,脱硫、脱氧和合金化。任务就是根据所炼钢种的要求,把生铁中的含碳量降到规定范围,并使其它元素的含量减少或增加到规定范围,达到最终钢材所要求的金属成分。炼钢过程根本上是一个氧化过程。这些元素氧化以后,有的在高温下与石灰石、石灰等熔剂起反响,形成炉渣。有的变成气体逸出,留下的金属熔体就是钢水。 炼出的钢水,在炼钢〔氧化〕过程中吸收了过量的氧,如不去除这些氧,如此会降低成品钢的机械性能。因此,在炼钢最后阶段的操作中,还要用锰铁、硅铁和铝等进展脱氧。这样,达到一定成分和温度的钢水,用钢锭模铸成钢锭,或用连铸机铸成钢坯。钢锭或连铸坯送到轧钢厂,轧成各种钢材。再有一局部钢水直接铸造成铸钢件。 
炼钢是整个钢铁工业生产过程中最重要的环节。在这一环节,主要涉与的生产工艺包括铁水预处理、熔炼、二次冶金〔炉外精炼〕、浇注〔模铸、连铸〕等。 
二、铁水预处理 
  铁水预处理是指铁水在进入炼钢炉前,为除去某些有害成分或回收某些有益成分而进展的处理过程。就炼钢而言,主要是利用铁水良好的热力学条件有效地去除其中硅、硫、磷等杂质,提高铁水质量。它可以简化炼钢过程、减少物料消耗、提高钢的质量和增加经济效益。铁水预处理一般分为铁水脱硫预处理和铁水“三脱〞〔脱硅、脱硫、脱磷〕预处理。铁水预处理按需要可以分别在炼铁工序和〔或〕炼钢工序的设备内,如铁水沟、鱼雷罐、铁水包或专用冶金炉中进展。 
〔一〕铁水脱硫预处理 
  铁水脱硫〔或同时脱磷〕预处理是20世纪60年代开发成功的技术,有铺撒法、摇包法、机械搅拌法和喷粉法等方法。常用脱硫剂有碳化钙、石灰、苏打、金属镁和钙,以与它们组成的多种复合脱硫剂。采用较多的方法是向铁水包或混铁车内喷人脱硫粉剂。该法设备简单、投资少、操作灵活,具有处理量大、效果好、操作费用低的优点,能生产[S]%、[P]%的优质钢。 
〔二〕铁水脱硅预处理 
  硅虽是氧气炼钢的主要热源,但其量偏多会导致钢产量下降、渣量增加、收得率降低等不良结果。而在高炉中控制硅含量又非常困难,因此采用高炉铁水炉外脱硅。操作通常使用氧化系脱硅剂〔氧化铁皮、锰矿石、烧结矿〕在铁水沟或鱼雷罐中进展。为防止铁水温降过大,也有采取吹氧脱硅的。 
〔三〕铁水脱磷预处理 
  铁水预脱磷通常采用向铁水中喷入苏打灰或向铁水深部喷吹FeO、CaO、CaF2等粉剂的方法。但铁水预脱磷要求先脱硅,而且处理过程铁水温降大,需要采取热补偿技术后才能广泛应用。苏打灰含大量挥发分,会产生大量烟气,目前正被石灰质脱磷剂所代替。 
三、钢的冶炼 
  目前世界各国采用的炼钢方法主要是转炉〔碱性氧气转炉为主〕、电弧炉和平炉三种。
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〔一〕转炉炼钢 
  转炉〔氧气顶吹转炉、底吹转炉、顶底复合吹炼转炉〕炼钢,是利用吹入炉内的氧与铁水中的元素碳、硅、锰、磷反响放出的热量来进展冶炼的。我国转炉炼钢开展较快,近几年占钢总产量的比重已接近70%。从世界主要产钢国家来看,转炉炼钢也仍然占据着主要份额。虽然近年电炉钢开展很快,但转炉有着铁源来自矿石、钢质纯净等优势,在生产汽车板等钢铁工业顶级产品方面