炼钢用原材料(炼钢工艺学)..ppt

第三章 炼钢用原材料和耐火材料 主要内容 3.1 炼钢用原材料 3.2 炼钢用耐火材料 钢的分类 按化学成分分类 按是否加入合金元素可钢分为把碳素钢和合金钢两大类。 碳素钢根据碳含量的高低又可分成低碳钢（[C]≤0.25%） 中碳钢(0.25%≤[C]≤0.60%)和高碳钢([C]0.60%) 合金钢根据钢中合金元素含量的多少，又可分为低合金钢， 中合金钢和高合金钢。 一般合金元素总含量小于3%的为普通低合金钢，总含量为3%～5%的为低合金钢，大于10%的叫高合金钢，总含量介于5%～10%之间为中合金钢。 按冶炼方法和质量水平分类 按炼钢炉设备不同可分为转炉钢、电炉钢、平炉钢。其中电炉钢包括电弧炉钢、感应炉钢、电渣钢、电子束熔炼及有关的真空熔炼钢等。 按脱氧程度不同可分为沸腾钢（不经脱氧或微弱脱氧）、镇静钢（脱氧充分）和半镇静钢（脱氧不完全，介于镇静钢和沸腾钢之间）。 按质量水平不同可分为普通钢、优质钢和高级优质钢。 按用途分类 分为三大类：结构钢，工具钢，特殊性能钢。 结构钢是目前生产最多、使用最广的钢种，它包括碳素结构钢和合金结构钢，主要用于制造机器和结构的零件及建筑工程用的金属结构等。合金结构钢根据化学成分（主要指含碳量）热处理工艺和用途的不同，又可分为渗碳钢、调质钢和氮化钢。 工具钢包括碳素工具钢和合金工具钢及高速钢。 特殊性能钢指的是具有特殊化学性能或力学性能的钢，如轴承钢、不锈钢、弹簧钢、高温合金钢等。 3.1 炼钢用原材料 金属料—铁水（生铁） 铁水是转炉炼钢的基本原料。铁水的成分和温度是否适当和稳定，对简化和稳定转炉操作并获得良好的技术经济指标十分重要。 温度 ＞1200～1300℃,且稳定。 硅 硅是重要的发热元素。对大中型转炉，用废钢作冷却剂时，铁水含硅量以0.5～0.8%为宜。用矿石冷却时，由于矿石带入SiO2，铁水含硅量应适当降低。 铁水含硅量过高、过低对冶炼有什么影响？ 硫 顶吹氧气转炉单渣法操作的去硫率很少超过40%，吹炼低硫钢的铁水，要求含硫0.015％甚至更低。 转炉用铁水的含锰量未作规定，铁水含Mn高，对化渣和延长炉龄有作用。 金属料—废 钢 废钢是电弧炉炼钢的基本原料，用量约占钢铁料的70～90%。氧气转炉用铁水炼钢时，由于热量富裕，可以加入多达30%的废钢，作为调整吹炼温度的冷却剂。 废钢入炉前应仔细检查，严防混入封闭器皿、爆炸物和毒品，注意防止混入铅、锌、锡、铜等有色金属。尽量减少废钢带入的泥砂、耐火材料和炉渣等。 合金钢的废料应按所含的合金元素仔细分组后分别保管。 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。 铁矿石在较低温度下还原得到的海绵铁代替废钢作为电炉炼钢原料是一个趋势。 金属料—铁合金 锰铁、硅铁、铬铁、硅锰合金、硅钙合金、硅锰铝合金，以及铝、锰、镍、钴等金属用于炼钢生产的脱氧和合金化。 同一合金的不同牌号中，合金元素含量越高，碳、磷等杂质含量越低，价格越高。按所炼钢种选用适当的牌号，可以降低钢的成本。 铁合金必须按其成分仔细分类并加工成一定块度后使用，使钢的成分均匀和减少烧损。 使用前还必须进行烘烤，以减少带入钢中的气体。熔点较低和易氧化的合金，如钒铁、钛铁、铌铁、硼铁、硅钙、铝和稀土金属等可在低温下(100～1500℃)烘烤。熔点高和不易氧化的合金，如硅铁、铬铁、钨铁、钼铁等在高温下(≥800℃)烘烤。含氢高的金属如电解镍、电解锰等应进行退火。 造渣材料—石灰 碱性炼钢方法基本的造渣材料。它由石灰石煅烧而成，来源广，价廉，有相当强的脱磷和脱硫能力，不危害炉衬。 要求CaO含量高，SiO2和S的含量尽可能低。 终渣碱度为3.0时，石灰中SiO2含量增加l%，有效CaO含量将减少约3%。 石灰含硫量高，去硫能力低，有可能增硫。炼低硫的钢种，对右灰的含硫量应有严格要求。 石灰的灼减大，表明生烧率高，而且不稳定，会使炉子热效率显著降低，使造渣、温度控制和终点控制发生困难。应将灼减控制在适当的范围内(4-7％)。 块度对石灰的熔解速度有重要影响，以5～40毫米为宜。块度过大，熔解很慢，不能及时而充分地起作用。过于细小的石灰粒易被废气带走。 造渣材料—石灰 石灰容易吸水粉化，变成Ca(OH)2。应尽量使用新烧的石灰，采用密闭的容器贮存和运输。这对电炉钢厂尤为重要。 石灰的气孔率越大、体积密度越小和晶粒越细，则石灰在吹炼过程中熔解越快。 采用“活性”来衡量石灰与炉渣的反应能力，即石灰在炉渣中熔解速度的指标。 石灰在水中的溶解速度，即石灰的“水活性”，可以近似地反映石灰在炉渣中的熔解速度。石灰在水