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炼钢原材料 投稿：薛班珮 第一节 金 属 料 炼钢用的金属料主要有铁水（转炉）、废钢、生铁、原料纯铁、海绵铁、中间合金材料和铁合金。 二、废钢 废钢是电炉炼钢最主要的金属料，其用量约占金属料的70％～90％。 按来源，废钢分为返回废钢、拆旧废钢、加工工业的边角余料及垃圾废钢等。返回废钢属于优质炉料。它是在炼钢、轧钢与锻压或精整过程中产生的，如炼钢车间的短尺、废锭、汤道、注余和轧钢或锻压车间的切头、切尾及其他形式的废品等。返回废钢的加工准备工作量小，并均按元素及其含量的多少分类分组保管，因此可随时随地回炉使用。在电炉钢生产上，使用返回废钢具有很大的经济意义，这是因为利用返回废钢作为炉料，可采用不氧化法或返吹法进行冶炼，不仅能够大量地回收贵重合金元素，而且也能降低成本、缩短冶炼时间，进而提高电炉的生产率。返回废钢的种类繁多，各个厂家根据钢种、成分、用途等均进行严格的分类分组。从合理使用的角度出发，分得越细越好，这样才能保证冶炼能够顺利的进行。拆除各种废旧机器、汽车、轮船、报废的钢轨与建筑物的构件、各种废旧武器及工具等所获的废钢称为拆旧废钢。工业越高度发达的国家或地区，拆旧废钢占废钢总量的比例越大，然而它的返回周期较长，往往需要几年，甚至几十年才能回炉使用。在钢铁制品的制造过程中，产生的各种边角余料、车屑及料头等，也是废钢的主要来源之 一。除车屑外，加工工业的废钢如果没有混入其他杂质及有害元素，只要经过简单的打包、压块等处理，就可很快的回炉使用。垃圾废钢主要是从城市的垃圾中回收罐头筒轻薄料，它们之中含有较高的Sn或Zn；在使用前须将其分离。 废钢按形状、尺寸和对它的成分及密度的要求，可粗略地分为重型废钢、中型废钢、小型废钢、轻型废钢、渣钢和车屑等类。 不同性质的废钢应分类存放。为了准确掌握外来废钢的化学成分。通常是采用多点取样进行分析，并以分析的平均成分作为配料计算的依据。试样的分析方法有火花鉴别和手提光谱仪及化学分析等多种。对于没有经过挑选或化学成分不清的外来废钢，切忌直接 卸在料槽或料筐中使用，防止在冶炼过程中出现意外的困难或事故、贵重元素损失和造成熔炼废品。性质相近或成分相克与表面相似或难以区别的废钢不能相邻堆放。如含镍废钢和含钨废钢，因镍和钨这两个元素在冶炼时不能或较难去除(不氧化)，而同时含有这两个元素的钢种又很少，所以含镍和含钨的废钢不能相邻运输与堆放，以免配料或装料时混淆而给冶炼带来困难。又如lCrl8Ni9Ti钢，在冶炼时需要严格控制吸入的氮气，以免生成氮化钛(TiN)夹杂，而铬锰氮钢中，氮是其中的合金元素，含量为0．20％～0．30％，如果混入，就会给JCrl8Ni9Ti带来大量的氮化钛夹杂，且这两种钢的外表颇为相似，都不易生锈和没有磁性，因此极易混淆，所以不能相邻堆放。还有高速钢的切头与Crl2切头，由于它们的锻造性能都很差，切头呈开花形状，外表不易区别，为了避免混淆，也不能相邻堆放。 废钢入炉前应仔细检查与挑选，严禁混入封闭器皿、爆炸物和毒品，各种废旧武器及枪炮弹等必须拆除信管、导火索及未爆炸的弹药等，防止在熔化过程中发生爆炸。废钢中严防混入钢种成分限制的元素和Cu、Pb、Zn、Sn等有色金属。Zn的熔点低，极易挥发，氧化产物氧化锌侵蚀炉盖耐火材料，尤其是对硅砖炉盖的危害更大；Pb的熔点更低，且密度大、易挥发，很难溶于钢中，因此如果炉料混有Pb时，不仅能毒化污染空气，也极易毁坏炉底；Cu和Sn使钢产生热脆。 废钢应清洁干燥、少锈，应尽量避免带入泥土、沙石、油污、耐火材料和炉渣等杂质。否则不能准确地确定金属液的重量，而于冶炼过程中因钢液重量不准而影响化学成分的准确控制；浇注时，因钢液重量不足，容易造成短尺废品；电炉炼钢用不氧化冶炼时，易增加合金元素的烧损。此外，铁锈还能使钢中的氢含量增加。某些重要的特殊废钢，还要经过酸洗，以便去除氧化铁皮及表面杂质。 废钢应有合适的外形尺寸和单重。轻薄料经分选去杂后采用打包、压块，对切屑采用装桶或冷、热压块的办法使之密实，如果利用切屑获得高质量的炉料，也可先将切屑熔化成料锭，但该法成本较高，在生产中并不常用，以便一次装入炉内，缩短装料时间；重型废钢应预先进行切割、冷剪、落锤、爆破解体，解体和切割，以保证顺利装料，既不撞伤炉体又有利于加速废钢熔化。电炉炼钢废钢越密实越好，炉料的最大块度和重量随炉子大小及装料方法而定，采用炉顶装 料的块度可比炉门装料的大一些；炉门装料最大允许的块度随炉门大小而定，另外，对于人工装料还要有合适的重量。为了保证电炉冶炼操作顺利进行，轻、中、重型废钢的装料比例要合适，最大块度的钢铁料每炉不能装得过多。电炉钢炉料的合适尺寸见表7—1。 表7—1 电炉炼钢对炉料尺寸的一般要求 三、生铁 生铁在电炉炼钢中，一般被用来提高炉料或钢中的碳含量，并可解决废钢或重料