炼钢

炼钢 根据所炼钢种的要求把生铁中的含碳量去除到规定范围，并使其它元素的含量减少或增加到规定范围的过程。简单地说，是对生铁降碳、去硫磷、调硅锰含量的过程。这一过程基本上是一个氧化过程，是用不同来源的氧(如空气中的氧、纯氧气、铁矿石中的氧)来氧化铁 HYPERLINK "http://knology.chinaccm.com/phrase-2006030911434300310.html" \t "_new" 水中的碳、硅、锰等元素。化学反应主要是： 2FeO+Si 2Fe+SiO2 FeO+Mn Fe+MnO 反应生成的一氧化碳很容易从铁水排至炉气中而被除掉。生成的二氧化硅、氧化锰、氧化亚铁互相作用成为炉渣浮在钢水面上。生铁中硫、磷这两种元素在一般情况下对钢是有害的，在炼钢过程中必须尽可能除去。在炼钢炉中加入石灰(CaO)，可以去除硫、磷： 2P+5FeO+3CaO 5Fe+Ca2(PO4)2(入渣) 在使碳等元素降到规定范围后，钢水中仍含有大量的氧，是有害的杂质，使钢塑性变坏，轧制时易产生裂纹。故炼钢的最后阶段必须加入脱氧剂(例如锰铁、硅铁和铝等)，以除去钢液中多余的氧： Mn＋FeO MnO＋Fe Si＋2FeO SiO2＋2Fe Al＋3FeO Al2O3＋3Fe 同时调整好钢液的成分和温度，达到要求可出钢，把钢水铸成钢锭。 炼钢的方法主要有转炉、电炉和平炉三种。平炉炼钢的主要特点是可搭用较多的废钢(可搭用钢铁料的20～50％的废钢)，原料适应性强，但冶炼时间多。我国目前主要采用平炉炼钢。转炉炼钢广泛采用氧气顶吹转炉(见图)，生产速度快(1座300吨的转炉吹炼时间不到20分钟，包括辅助时间不超过1小时，而300吨平炉炼1炉钢要7个小时)，品种多、质量好，可炼普通钢，也可炼合金钢。电炉炼钢是用电能作热源进行冶炼。可以炼制化学工业需要的不锈耐酸钢，电子工业需要的高牌号 HYPERLINK "http://knology.chinaccm.com/phrase-2006011114574100378.html" \t "_new" 硅钢、纯铁，航空工业需要的滚珠钢、耐热钢，机械工业用轴承钢、高速切削工具钢，仪 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 工业需要的精密合金等。 炼钢-炼钢 HYPERLINK "http://www.hudong.com/editsectionauth/%E7%82%BC%E9%92%A2/1" \t "_self"     炼钢-正文 HYPERLINK "http://www.hudong.com/editsectionauth/%E7%82%BC%E9%92%A2/3" \t "_self"   　　炼制钢的工艺、方法和过程。古代的钢铁冶炼是在固体状态下完成的（见块炼铁）。现在除少数例外，钢都在1600℃左右以液体状态炼成，然后铸成锭、坯或直接铸成铸钢件。 　　钢生产的基本原料和基本途径  从根本上说，钢的原料是铁矿石。从铁矿石到钢，有几种不同的工艺途径。最主要的是“高炉途径”，铁矿石先在高炉内炼成生铁（见高炉炼铁），再以生铁为原料，用不同方法炼成钢。通过这种途径炼成的钢，占世界钢产量的98％左右。另一途径是通过直接还原炼铁，将矿石在低于矿石熔化温度下炼成“海绵铁”，用它作原料，然后主要用电炉冶炼成钢，这种工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 ，现只在较特殊的矿石资源和能源条件下采用；随着能源条件的改变，今后可能得到发展。另外还有一种粉末冶金方法，用于制造某些特殊的零件，近年来也用于高速工具钢等特殊用钢，在钢的总产量中，所占比重很小。 　　除生铁和海绵铁外，废钢也是重要的炼钢原料。在工业发达国家，废钢来源丰富，价格通常比生铁、海绵铁低，而且用作炼钢的原料还可以节约大量能源。在20世纪的前40年，由于炼钢工业使用越来越多的废钢，世界生铁产量对钢产量的比例不断下降（图1）。事实上百余年来炼钢方法的发明和发展，同废钢的供求情况密切相关。 　　主要炼钢方法的发展概况  现有的大规模炼钢方法都是1856年以后出现的。主要可分为转炉炼钢法、平炉炼钢法、电弧炉炼钢法三类。1860～1980年，各种炼钢方法所生产的钢，在钢的总产量中所占的百分比,如图2所示，从中可以看出各种炼钢法的兴起和衰落。 　　空气转炉炼钢法  最早发明的是酸性空气底吹转炉炼钢法，又称贝塞麦转炉炼钢法。此法炼钢过程中所需的热量，来自原料铁水物理热及所含硅、碳及其他元素的发热氧化反应，因此，不用另外的燃料，就能达到钢水浇铸所要求的高温。贝塞麦法由于冶炼过程快，而且能耗低，发明以后，迅速得到推广，基本上取代了原有的熟铁搅炼炉和坩埚炉炼钢法。从此，开始了人类大量用钢的新时代。但贝塞麦法用酸性耐火材料(氧化硅质)作炉衬，不能造碱性渣脱磷脱硫，因此只适用于低磷低硫原料。为了利用西欧大量的高磷铁矿资源，后来发展出了使用碱性耐火材料的碱性空气底吹转炉法（托马斯转炉炼钢法）。这种方法在西欧各国很快推广。 　　平炉炼钢法  又称马丁炉法或西门子-马丁炉法。此法用外来燃料加热，靠蓄热室把炉温提高到可以熔化钢的程度，这样就扩大了炼钢原料的范围，实际上可以采用0～100％的任何比例的废钢和生铁配料（图3）。最初的平炉也用酸性材料作炉衬，因此不能熔炼含磷高的生铁。和转炉一样，酸性平炉不久就被碱性平炉所取代。 　　以空气作氧化剂的转炉，由于空气所含的氮从炉内带走大量的热，使炼钢原料中不能搭配很多废钢。碱性平炉法的突出优点，就是在废钢与生铁配比方面和生铁磷含量方面有宽广的适应能力，因而在发明后为全世界广泛采用。到了20世纪中叶，即在氧气顶吹转炉炼钢法崛起之前，平炉钢产量稳定地占了世界钢总产量约80％。 　　氧气转炉炼钢法  50年代初，出现了碱性氧气顶吹转炉炼钢法。同原有的空气转炉相比，它的热平衡条件更为有利，所以原料中可以加入较多废钢（可达30％左右），所产的钢含氮量低，质量更好。另一方面，同平炉相比，它不耗燃料，而且生产率高得多，利用废钢的能力虽差一些，但在废钢来源不多的多数地区也已够用。因此从60年代起，世界氧气转炉炼钢的产量和比例扶摇直上。现在,可以说氧气转炉已彻底淘汰了空气转炉,并在很大程度上取代了平炉的地位。60年代末出现了氧气底吹转炉炼钢法。近年来又发展了复合吹炼转炉炼钢法，已在许多国家应用。 　　电弧炉炼钢法  从20世纪初开始，徐缓地向前发展，目前约占世界钢产量的20％。电弧炉以电为热源，可以迅速熔化废钢和合金，而且可以基本密闭，排除大气的作用。另一方面，电弧炉一般容量较小（同转炉和平炉比），操作成本较高。由于这些特点，电弧炉炼钢法曾主要用来生产特殊钢或合金钢。但近年来，随着电弧炉本身大型化和加大功率的成功，降低了电弧炉钢的生产成本，加上用废钢作原料价格低廉，在工业发达国家中出现了许多专门炼普通钢的电弧炉钢厂。这种所谓小钢厂投资远比同样产量的高炉-转炉联合企业低,所以发展较快。有些厂原料中除废钢外，还掺用一部分海绵铁。 　　中国的炼钢情况  中华人民共和国成立以前，中国炼钢技术落后，生产设备以平炉为主，有少量的电弧炉和转炉。50～60年代除鞍山、武汉和包头等钢铁基地扩建和新建了一些新型平炉以外，全国在较大范围内建立了许多小型空气侧吹转炉(见侧吹转炉炼钢)。60年代初，氧气顶吹转炉在首都钢厂投产。由于这种设备在经济上具有明显的优越性，后来在许多钢厂新建了较大的氧气顶吹转炉,最大的炉子容量为150吨。原有的空气侧吹转炉一部分停产,大部分改建成为氧气顶吹转炉。1980年中国各种设备在总的炼钢能力所占的比重约为：转炉44％，平炉33％，电炉23％。 　　钢水炉外处理和特殊炼钢法  现代的转炉、平炉、电弧炉炼钢工艺可以不同程度地保证钢的纯净，能够满足一般用户对钢质量的要求。随着科学技术的发展，需要质量更高、品种更多的高级钢。为了满足这种要求，第二次世界大战以来，出现了多种钢水炉外处理（又称炉外精炼）的方法，对转炉、平炉和电弧炉炼出的钢水进行附加处理，然后浇铸。根据处理的目的不同，发展出了多种多样的方法。应用最广的炉外处理有：吹氩处理、真空脱气、炉外脱硫等，使用这些方法以后，不论转炉、平炉和电弧炉都可以生产高级的钢种。某些尖端技术或特殊用途要求特高质量的钢，如果用炉外处理的 办法 鲁班奖评选办法下载鲁班奖评选办法下载鲁班奖评选办法下载企业年金办法下载企业年金办法下载 也达不到要求，则要用特殊炼钢法炼制，例如电渣重熔法，和不同形式的真空冶金法。(见彩图)       参考 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 目 　H.E.McGannon,The Making,Shaping and Treating of Steel，9th ed .，USS Press，Pittsburgh ，Pennsylvania, 1971. 炼钢 　　炼钢 　　汉语拼音：liàngāng 　　英文：[steel making; steel smelting] 制造钢的过程或业务以及炼钢设备（可见宁波市神光电炉有限公司） 　　炼钢工艺过程 　　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，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。 　　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。 　　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。 　　电炉底吹：通过置于炉底的喷嘴将N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化，促进冶金反应过程的目的。采用底吹工艺可缩短冶炼时间，降低电耗，改善脱磷、脱硫操作，提高钢中残锰量，提高金属和合金收得率。并能使钢水成分、温度更均匀，从而改善钢质量，降低成本，提高生产率。 　　熔化期：炼钢的熔化期主要是对平炉和电炉炼钢而言。电弧炉炼钢从通电开始到炉料全部熔清为止、平炉炼钢从兑完铁水到炉料全部化完为止都称熔化期。熔化期的任务是尽快将炉料熔化及升温，并造好熔化期的炉渣。 　　氧化期和脱炭期：普通功率电弧炉炼钢的氧化期，通常指炉料溶清、取样 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 到扒完氧化渣这一工艺阶段。也有认为是从吹氧或加矿脱碳开始的。氧化期的主要任务是氧化钢液中的碳、磷；去除气体及夹杂物；使钢液均匀加热升温。脱碳是氧化期的一项重要操作工艺。为了保证钢的纯净度，要求脱碳量大于0.2％左右。随着炉外精炼技术的发展，电弧炉的氧化精炼大多移到钢包或精炼炉中进行。 　　精炼期：炼钢过程通过造渣和其他方法把对钢的质量有害的一些元素和化合物，经化学反应选入气相或排、浮入渣中，使之从钢液中排除的工艺操作期。 　　还原期：普通功率电弧炉炼钢操作中，通常把氧化末期扒渣完毕到出钢这段时间称为还原期。其主要任务是造还原渣进行扩散、脱氧、脱硫、控制化学成分和调整温度。目前高功率和超功率电弧炉炼钢操作已取消还原期。 　　炉外精炼：将炼钢炉（转炉、电炉等）中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程，也叫二次冶金。炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。初炼：炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。精炼：将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫，去除夹杂物和进行成分微调等。将炼钢分两步进行的好处是：可提高钢的质量，缩短冶炼时间，简化工艺过程并降低生产成本。炉外精炼的种类很多，大致可分为常压下炉外精炼和真空下炉外精炼两类。按处理方式的不同，又可分为钢包处理型炉外精炼及钢包精炼型炉外精炼等。 　　钢液搅拌：炉外精炼过程中对钢液进行的搅拌。它使钢液成分和温度均匀化，并能促进冶金反应。多数冶金反应过程是相界面反应，反应物和生成物的扩散速度是这些反应的限制性环节。钢液在静止状态下，其冶金反应速度很慢，如电炉中静止的钢液脱硫需30～60分钟；而在炉精炼中采取搅拌钢液的办法脱硫只需3～5分钟。钢液在静止状态下，夹杂物*上浮除去，排除速度较慢；搅拌钢液时，夹杂物的除去速度按指数规律递增，并与搅拌强度、类型和夹杂物的特性、浓度有关。 　　钢包喂丝：通过喂丝机向钢包内喂入用铁皮包裹的脱氧、脱硫及微调成分的粉剂，如Ca-Si粉、或直接喂入铝线、碳线等对钢水进行深脱硫、钙处理以及微调钢中碳和铝等成分的方法。它还具有清洁钢水、改善非金属夹杂物形态的功能。 　　钢包处理：钢包处理型炉外精炼的简称。其特点是精炼时间短（约10～30分钟），精炼任务单一，没有补偿钢水温度降低的加热装置，工艺操作简单，设备投资少。它有钢水脱气、脱硫、成分控制和改变夹杂物形态等装置。如真空循环脱气法（RH、DH），钢包真空吹氩法（Gazid），钢包喷粉处理法（IJ、TN、SL）等均属此类。 　　钢包精炼：钢包精炼型炉外精炼的简称。其特点是比钢包处理的精炼时间长（约60～180分钟），具有多种精炼功能，有补偿钢水温度降低的加热装置，适于各类高合金钢和特殊性能钢种（如超纯钢种）的精炼。真空吹氧脱碳法（VOD）、真空电弧加热脱气法（VAD）、钢包精炼法（ASEA-SKF）、封闭式吹氩成分微调法（CAS）等，均属此类；与此类似的还有氩氧脱碳法（AOD）。 　　惰性气体处理：向钢液中吹入惰性气体，这种气体本身不参与冶金反应，但从钢水中上升的每个小气泡都相当于一个“小真空室”（气泡中H2、N2、CO的分压接近于零），具有“气洗”作用。炉外精炼法生产不锈钢的原理，就是应用不同的CO分压下碳铬和温度之间的平衡关系。用惰性气体加氧进行精炼脱碳，可以降低碳氧反应中CO分压，在较低温度的条件下，碳含量降低而铬不被氧化。 　　预合金化：向钢液加入一种或几种合金元素，使其达到成品钢成分规格要求的操作过程称为合金化。多数情况下脱氧和合金化是同时进行的，加入钢中的脱氧剂一部分消耗于钢的脱氧，转化为脱氧产物排出；另一部则为钢水所吸收，起合金化作用。在脱氧操作未全部完成前，与脱氧剂同时加入的合金被钢水吸收所起到的合金化作用称为预合金化。 　　成分控制：保证成品钢成分全部符合标准要求的操作。成分控制贯穿于从配料到出钢的各个环节，但重点是合金化时对合金元素成分的控制。对优质钢往往要求把成分精确地控制在一个狭窄的范围内；一般在不影响钢性能的前提下，按中、下限控制。 　　增硅：吹炼终点时，钢液中含硅量极低。为达到各钢号对硅含量的要求，必须以合金料形式加入一定量的硅。它除了用作脱氧剂消耗部分外，还使钢液中的硅增加。增硅量要经过准确计算，不可超过吹炼钢种所允许的范围。 　　终点控制：氧气转炉炼钢吹炼终点（吹氧结束）时使金属的化学成分和温度同时达到计划钢种出钢要求而进行的控制。终点控制有增碳法和拉碳法两种方法。 　　出钢：钢液的温度和成分达到所炼钢种的规定要求时将钢水放出的操作。出钢时要注意防止熔渣流入钢包。用于调整钢水温度、成分和脱氧用的添加剂在出钢过程中加入钢包或出钢流中。 ....铁是银白色有光泽的金属，但常见的金属铁往往是银灰色的，熔点1535℃ ，沸点2750℃ ，相对密度7.86 ，纯铁有良好的延展性，可锻造和拉长。铁有极强的磁性，磁化和去磁都很快。 金属铁有生铁和熟铁之分 ，含碳 、硅 、磷 、硫、锰等杂质较多的铁称为生铁，是由高炉生产的，性脆，主要供铸造和炼钢 。含碳量在0.1％以下的铁称为熟铁 ，可用生铁在反射炉中高温混炼和锻打制得。熟铁质软、韧性好，具有延展性。致密的金属铁不与干燥空气中的氧作用，但在潮湿空气中，铁便被氧化，加上空气中二氧化碳的作用，会在表面形成碱式碳酸铁，它不起保护作用，铁会进一步被氧化和腐蚀，这个过程称为生锈 。500℃铁与氧气作用 ，生成四氧化三铁，温度更高时生成三氧化二铁。加热时铁与氯、硫、磷直接化合，但不与氮气作用 。铁与碳作用生成Fe3C。铁在570℃与水蒸气发生反应 ，生成四氧化三铁和氢气 。铁容易与稀盐酸和稀硫酸作用，生成二价铁离子并放出氢气。铁与稀硝酸作用，在浓硝酸和冷的浓硫酸中被钝化。铁的氧化态为＋2、＋3、＋4、＋5、＋6 ，铁的化合物主要有亚铁和正铁两大类化合物，亚铁离子有还原性，在碱性溶液中容易被氧化为三价铁离子。铁容易形成配位化合物，例如亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]·3H2O，俗称黄血盐；铁氰化钾K3[Fe(CN)6]，俗称赤血盐。铁还可与一氧化碳形成配位化合物，称为羰基铁，如Fe（CO）５ 、Fe２（CO）９ 、Fe３（CO）１２ 。铁与环戊二烯形成的化合物称为二茂铁，是一种具有夹心结构的金属有机化合物。 钢是指含碳量0.03%~2%的铁碳合金。钢坚硬，有韧性、弹性，可以锻打、压延，也可以铸造。钢的分类方法很多，根据冶炼方法可分为平炉钢、电炉钢、转炉钢和坩埚钢，根据用途可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢。若按化学成分分类，钢可以分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢即普通钢，它所含的碳、硅、锰、硫、磷等比生铁要少得多。碳素钢的性质与含碳量有关，含碳量越多的硬度越大，含碳量越低的韧性越强。工业上一般把含碳量低于0.3%的叫低碳钢；含碳量在0.3%~0.6%之间的叫中碳钢；含量在0.6%以上的叫高碳钢。低碳钢和中碳钢用来制造机器零件、管子等；高碳钢用来制造刀具、量具和冲压模具等。合金钢也叫特种钢。是含有一定量的合金元素的钢，常用的合金元素有硅、锰、铬、镍、钨、钼、钒、钛、锆、铝、铜、铌、硼等。由于所加入的合金元素不同，使钢具有不同的性能和用途。例如，钨钢、锰钢硬度很大，可制金属加工工具、拖拉机履带和车轴等；锰硅钢韧性特别强，可以制造弹簧片、弹簧圈；钼钢能抗高温，可以制造飞机的曲轴、特别硬的工具等；钨铬钢的硬度大，韧性很强，可以做机床刀具和模具；镍铬钢抗蚀性强，不易氧化，也叫不锈钢，可以制造化工生产上用的耐酸塔以及医疗器械、日常用具等。 生铁是含碳量大于2％（2.1%）的铁碳合金，工业生铁含碳量一般 在2.5%--4%，并含SI、Mn、S、P 等元素,是用铁矿石经高炉冶炼的产品。参考：http://www.hncost.com/ccxx/oa/jzcs/fj/clxn/stthjzt/st.htm