炼钢生铁概述

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生铁,熟铁,钢

生铁,熟铁,钢

生铁一般指含碳量在2~4.3%的铁的合金。

又称铸铁。

生铁里除含碳外,还含有硅、锰及少量的硫、磷等,它可铸不可锻。

根据生铁里碳存在形态的不同,又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。

炼钢生铁里的碳主要以碳化铁的形态存在,其断面呈白色,通常又叫白口铁。

这种生铁性能坚硬而脆,一般都用做炼钢的原料。

铸造生铁中的碳以片状的石墨形态存在,它的断口为灰色,通常又叫灰口铁。

由于石墨质软,具有润滑作用,因而铸造生铁具有良好的切削、耐磨和铸造性能。

但它的抗位强度不够,故不能锻轧,只能用于制造各种铸件,如铸造各种机床床座、铁管等。

球墨铸铁里的碳以球形石墨的形态存在,其机械性能远胜于灰口铁而接近于钢,它具有优良的铸造、切削加工和耐磨性能,有一定的弹性,广泛用于制造曲轴、齿轮、活塞等高级铸件以及多种机械零件。

此外还有含硅、锰、镍或其它元素量特别高的生铁,叫合金生铁,如硅铁、锰铁等,常用做炼钢的原料。

在炼钢时加入某些合金生铁,可以改善钢的性能。

一般含碳量小于0.2%的叫熟铁或纯铁,含量在0.2-1.7%的叫钢,含量在1.7%以上的叫生铁。

熟铁软,塑性好,容易变形,强度和硬度均较低,用途不广;生铁含碳很多,硬而脆,几乎没有塑性。

呵呵,另外说说判别:在生活中区分生铁和熟铁当然不能用含碳量来区分,因为你看不出来的。

因此我们只能用眼看和用耳听来区分:1、用眼看:生铁的断口是粗糙的,呈现出一粒粒的(因为生铁晶粒粗的缘故),而熟铁断口一般比较光洁;如果是新断口,还可看出生铁光泽较暗而熟铁较亮;生铁的断口一般是不规则的,因为生铁很脆,大多是被打断的,(当然也有是经加工的,那也是很平整的)而熟铁是不能被打断的,大多是被用一定方式加工而分开的,所以断口一般是整齐的;断口如果是被气割的,那就是熟铁的,生铁是不能被气割的;生铁表面一定会有气孔,面熟铁则不会有气孔;如果一块铁是有明显变形的(如弯曲)那是熟铁,因生铁塑性很差,不大会有如此变形,真要达到弯曲了,要么断了要么有很明显的裂纹且弯形也不会很大。

生铁、熟铁和钢的特点

生铁、熟铁和钢的特点

生铁、熟铁和钢的特点块炼铁(熟铁)是铁矿石在较低温度下还原而成,形成比较纯的铁颗粒和矿渣,呈海绵状,虽然铁颗粒的纯度比较高,但杂质聚合成大量的矿渣分布期间,需要大量锻打将矿渣排出,但锻打也有极限,不能超过二三十次,这里还有金属疲劳问题。

熟铁软,塑性好,容易变形,强度和硬度均较低,用途不广;生铁含碳很多,硬而脆,几乎没有塑性。

生铁又称铸铁、白口铁,生铁里除含碳外,还含有硅、锰及少量的硫、磷等,它可铸不可锻。

根据生铁里碳存在形态的不同,又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。

炼钢生铁里的碳主要以碳化铁的形态存在,其断面呈白色,通常又叫白口铁。

这种生铁性能坚硬而脆,一般都用做炼钢的原料。

铸造生铁中的碳以片状的石墨形态存在,它的断口为灰色,通常又叫灰口铁。

由于石墨质软,具有润滑作用,因而铸造生铁具有良好的切削、耐磨和铸造性能。

但它的抗位强度不够,故不能锻轧,只能用于制造各种铸件,如铸造各种机床床座、铁管等。

有一个人要打一把锅铲,恰好一个铁匠从门前过,他把铁匠喊进屋,拿了秤砣要铁匠打。

铁匠说:“这是生铁,不能打。

”这人就说:“那你明天来,我拿熟铁给你。

”第二天铁匠来了,他又把秤陀拿出来。

铁匠不高兴了,说:“我说过这是生铁,不能用!”谁料这人也发了脾气:“瞎说!昨天等你一走,我就把这秤砣放到锅里用大火煮、煮了大半夜,怎么还是生的呢!”早期的铸铁是白口铁,质地脆而硬,容易折断,不耐用。

战国时期人们已经掌握了铸铁柔化技术。

他们把铸铁加热锻打脱碳,得到白心可锻铸铁,或经过长时间加热退火,得到韧性更好的黑心可锻铸铁。

如果脱碳不完全,仅使铸件外层成为钢而内层还是铸铁,就可以得到一种钢和铁的复合品,使铸件的质量更加优良,欧洲要到18世纪才有白心可锻铸铁,美国要到19世纪才有黑心可锻铸铁,我国的铸铁柔化技术比他们早发明了两千多年。

钢可以通过生铁脱碳得到,也可以通过熟铁渗碳制得。

燕下都出土的一部分兵器就是把块炼铁放在炽热的木炭中长期加热使其表面渗碳,在经过锻打成为渗碳钢片,又把渗碳钢片对折锻打多次制成的,这种炼钢法也叫“百炼成钢”,汉代有些用这种方法制成的钢刀上常常刻有“卅炼钢”、“百炼钢”等字样。

钢材生产工艺流程

钢材生产工艺流程

钢材生产工艺流程一、钢材生产工艺概述钢材是一种重要的金属材料,广泛应用于建筑、机械、电力等领域。

钢材生产工艺主要包括炼铁、炼钢和轧制三个环节。

其中,炼铁是将铁矿石经过还原反应得到铁的过程;炼钢是将生铁经过加工处理得到合格的钢材;轧制则是将炼钢后的坯料通过轧机加工成各种规格的板材、型材等。

二、炼铁流程1.选矿首先需要挑选出合适的铁矿石进行冶炼。

常见的铁矿石有赤铁矿、黑铁矿和褐铁矿等。

2.粉碎将选好的铁矿石进行粉碎,使其成为适合冶金反应的细粉末。

通常采用颚式碎机和圆锥式碎机进行粉碎。

3.焙烧将粉碎后的铁矿石放入高温窑中进行焙烧,使其脱去水分和挥发物质,并转化成氧化铁。

焙烧温度一般在800℃以上。

4.还原将焙烧后的氧化铁与焦炭混合,放入高温还原炉中进行还原反应,得到生铁和一定量的副产物。

还原反应需要控制好温度和气氛,一般在1200℃左右。

5.冷却生铁从高温还原炉中出来后,需要进行冷却处理。

常见的冷却方式有水淬、风淬和自然冷却等。

三、炼钢流程1.转炉法将生铁和废钢块放入转炉中,通过加入适量的废钢或其他合金元素进行调质,使其达到所需的成分和性能要求。

转炉法是目前最常用的钢材生产工艺之一。

2.电弧炉法将废钢块或其他钢材坯料放入电弧炉中,在高温下通过电弧加热使其融化,并加入适量合金元素进行调质。

电弧炉法比转炉法更加灵活,可根据需要随时调整生产线路。

3.真空处理法将精细的钢水放入真空炉中,在高温高真空环境下进行处理,除去气体和杂质,使钢材具有更高的纯度和性能。

四、轧制流程1.加热将炼钢后的坯料放入加热炉中进行预热处理,使其达到适宜的轧制温度。

加热方式有多种,如电阻加热、火焰喷射等。

2.轧制将预热后的坯料送入轧机进行压制和形变,得到各种规格和形态的板材、型材等。

轧制过程需要控制好温度、压力和速度等参数。

3.冷却轧制后的板材或型材需要进行冷却处理,使其达到适宜的硬度和韧性。

冷却方式有多种,如水淬、风淬等。

五、总结钢材生产工艺是一项复杂而精细的技术活动,需要掌握多种物理化学知识和工艺技巧。

炼钢生铁 标准

炼钢生铁 标准

炼钢生铁标准炼钢是一项将生铁加工成钢材的过程。

生铁是从铁矿石中提取的,经过冶炼、炼铁等过程得到的一种含有较高碳量的铁合金。

炼钢生铁标准是对生铁品质的要求和检测标准,以确保生铁符合炼钢的要求。

一、生铁的分类根据生铁的碳含量和硅含量不同,可以将其分为不同等级的生铁。

常见的生铁分类有高炉生铁、炼钢生铁、特种生铁等。

1. 高炉生铁:是由高炉直接冶炼得到的生铁,碳含量一般较高,硅含量也较高。

高含碳的高炉生铁适用于某些特殊需要和特种钢的生产。

2. 炼钢生铁:是通过进一步的炼铁工序处理后得到的生铁,碳含量较低,硅含量相对较低。

炼钢生铁适用于大部分钢铁产品的生产。

3. 特种生铁:是通过特殊冶炼工艺得到的生铁,用于特殊钢种的生产,如不锈钢、合金钢等。

二、炼钢生铁标准的制定1. 炼钢生铁标准的制定应符合国家标准的要求,同时根据企业实际情况和需求进行调整。

标准应经过科学论证和实践验证,以确保其可靠性和适用性。

2. 标准中应包含对生铁的各项物理化学性能的要求,如碳含量、硅含量、磷含量、锰含量、硫含量、杂质含量等。

同时还应包含对生铁的外观、结构、形状等方面的要求。

3. 标准中应明确生铁的检测方法和检测仪器的使用规范,以保证检测结果的准确性和可比性。

4. 标准中还应包含对生铁的质量控制要求和质量保证措施,如质量控制点的设定、质量记录的保存等。

5. 针对不同等级的生铁,可以制定不同的标准来满足不同的需求。

三、炼钢生铁标准的应用1. 炼钢生铁标准是钢铁企业进行原料采购时的依据。

企业可以根据标准要求进行合理选择和采购适合自身生产需求的炼钢生铁。

2. 炼钢生铁标准是生产工艺控制的重要依据。

钢铁企业在生产过程中,可以根据标准要求来进行生铁的检测和调整,确保生产出合格的钢材产品。

3. 炼钢生铁标准也是产品质量检验的重要依据。

通过检验生铁的各项指标,可以判断产品的质量,并且对生铁进行验收和入库。

4. 炼钢生铁标准还是行业监管和质量认证的重要依据。

生铁炼钢的原理化学式

生铁炼钢的原理化学式

生铁炼钢的原理化学式
生铁炼钢是一种将生铁转化为钢的常见方法。

生铁是经过高炉冶炼得到的含有铁和碳等杂质的铁合金,而钢则是一种含有较少碳和其他杂质的铁合金。

因此,将生铁转化为钢是必要的。

生铁炼钢的原理是通过加入适量的氧化剂,使铁中的碳和其他杂质被氧化并排除,同时加入合适的合金元素来调节钢的性质。

化学式方面,生铁炼钢的反应可以表示为:
Fe + C + O2 → FeO + CO2
其中,Fe代表铁,C代表碳,O2代表氧气,FeO代表氧化铁,CO2代表二氧化碳。

这个反应表明,在加入氧化剂的作用下,铁与氧气反应生成了氧化铁和二氧化碳。

由于氧化铁不稳定,它会被进一步还原为铁和二氧化碳。

在这个过程中,碳和其他杂质也被氧化并排除。

最终,经过多次炼制和调节,可以得到所需的钢材。

除了以上的化学反应,生铁炼钢过程中还会加入各种合金元素来控制钢的性质,例如钴、镍、钒等。

这些元素与铁形成的合金可以改变钢的硬度、韧性、耐蚀性等性质,使得钢能够适应不同的应用场景。

总之,生铁炼钢是一种经典的钢铁生产方法,它通过化学反应和合金掺杂来转化生铁为钢,并调节钢的性质以满足不同的需求。

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炼钢基础的知识点

炼钢基础的知识点

炼钢的基础知识3、按金相组织分类按钢的奥氏体分解转变方式不同可分为亚共析钢、共析钢、过共析钢。

按正火后的组织不同可分贝氏体钢、珠光体钢、马氏体钢及奥氏体钢。

4、按加工和热处理工艺分类按加工成形的方式不同可分为压力加工用钢和切削加工用钢等。

按热处理工艺的不同可分为调质钢、低温回火钢、渗碳钢、氰化钢等。

5、按用途分类(1)结构钢。

目前生产最多,使用最广的是结构钢。

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零件及建筑工程用的金属结构等。

(2)工具钢。

它包括碳素工具钢和合金工具钢及高速钢。

(3)特殊性能钢。

就是具有特殊物理性能或力学性能的钢,称为特殊性能钢。

如轴承钢、不锈钢、弹簧钢及其他磁性钢或高温合金钢等。

第二节炼钢的任务和方法一、炼钢的任务熔炼的主要原料是废钢和一部分生铁。

外购进来的废钢锈多,夹有泥砂及其他脏物,钢中硫磷的含量也较高。

炼钢的任务就是要把上述条件的原料冶炼成气体和夹杂含量低、成分合格、温度符合要求的优质钢液。

具体说来,炼钢的基本任务是:(1)熔化固体炉料(生铁、废钢等);(2)使钢水中的硅、锰、碳等元素达到规格成分;(3)去除有害元素硫和磷,将它们的含量降到规定的限量以下;(4)清除钢水中的气体和非金属夹杂,使钢水纯净;(5)加入合金元素(熔炼合金钢),使其符合要求;(6)将钢水过热至一定温度,保证浇注的需要;(7)为了提高产量和降低成本,必须快速炼钢;(8)浇注成良好的铸件。

二、炼钢的方法炼钢的方法有很多,主要有转炉炼钢、平炉炼钢、电弧炉炼钢和感应炉炼钢等。

在铸钢车间上普遍应用的电弧炉。

电弧炉炼钢对原材料要求较松,炼出的钢水质量较高,而且炼钢周期适合于铸钢生产的特点,开炉、停炉都比较方便,容易与造型、合箱等工序的进度相协调,便于组织生产。

另外,电炉炼钢的设备比较简单,投资少,基建速度以及资金回收快。

近年来,感应炉炼钢逐渐发展。

感应炉炼钢工艺比较简单,钢水质量也能得到保证。

不少的工厂用感应炉炼钢来浇注小铸件,特别是熔模精密铸造车间,广泛采用感应电炉来熔炼钢水。

钢铁材料分类大全

钢铁材料分类大全
合金高强度钢 钢号的表示方法,基本上和合金结构钢相同,对专业用低合金高强度钢, 应在钢号最后标明。例如
16Mn钢,用于桥梁的专用钢种为“16Mnq”,汽车大梁的专用钢种为“16MnL”,压力容器的专 钢种为“16MnR”。 7.弹簧钢 弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类,其钢号表示方法, 前者基本上与优质碳素相 同,后者基本上与合金结钢相同。 8.滚动轴承钢 钢号冠以字母“G”,表示滚动轴承钢类。 高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出,铬含量以千分之几表示例如GCr15。渗碳轴承钢的钢号表示方法 基本上和合金结构钢相同。
• 20 .弯曲、弯曲度:弯曲就是轧制材料。在长度或宽度方向不平直、呈曲线形状的总称。如果把它们的不平程度用数字表 示出来,就叫弯曲度。 21 .扭转:条形轧制材料沿纵轴扭成螺旋状。 22 .镰刀弯(侧面弯):指金属板,带及接近矩形截面的形材沿长度(窄面一侧)的弯曲,一面呈凹入曲线,另一面 对面呈凸出曲线,称为 " 镰刀弯 " 。以凹入高度表示。 23 .瓢曲度:指在板或带的长度及宽度方向同时出现高低起伏的波浪现象,形成瓢曲形,叫瓢曲度。表示瓢曲程度的 数值叫瓢曲度。 24 .表面裂纹:指金属物体表层的裂纹。 25 .耳子:由于轧辊配合不当等原因,出现的沿轧制方向延伸的突起,叫作耳子。 26 .括伤:指材料表面呈直线或弧形沟痕通常可以看到沟底。 27 .结疤:指不均匀分布在金属材料表面呈舌状,指甲状或鱼鳞状的薄片。 28 .粘结:金属板、箔、带在迭轧退火时产生的层与层间点、线、面的相互粘连。经掀开后表面留有粘结痕迹,叫粘结。 29 .氧化铁皮:氧化铁皮是指材料在加热、轧制和冷却过程中,在表面生成的金属氧化物。 30 .折叠:是金属在热轧过程中(或锻造)形成的一种表面缺陷,表面互相折合的双金属层,呈直线或曲线状重合。 31 .麻点:指金属材料表面凹凸不平的粗糙面。 32 .皮下气泡:金属材料的表面呈现无规律分布大小不等、形状不同、周围圆滑的小凸起、破裂的凸泡呈鸡爪形裂口 或舌状结疤,叫作气泡。 表面缺陷产生的原因主要上由于生产、运输、装卸、保管等操作不当。根据对使用的影响不同,有的缺陷是根本不允许 超过限度。有些缺陷虽然不存在,但不允许超过限度;各种表面缺陷是否允许存在,或者允许存在程度,在的关标准中

钢铁生产过程简要介绍

钢铁生产过程简要介绍

钢铁生产过程简要介绍二〇一六年三月钢铁生产过程简要介绍钢铁的基本生产过程,是首先获得铁矿石和焦煤等原料,然后把它们在炼铁高炉内炼制成生铁;下一步再以生铁为原料,用不同的炼钢炉冶炼成钢;钢要铸成钢锭或连铸坯形状,再送到轧钢机进行轧制加工,或者经过锻造,最终成为可用的各种形状的钢材。

一、铁矿石开采和加工从地球诞生的那一天开始,铁元素凝聚成的矿藏就非常不均衡地分布于世界各地。

铁元素是以化合物的状态存在于自然界中,尤其是以氧化铁的状态存在量特别多。

在理论上来说,凡是含有铁元素或铁化合物的矿石都可以叫做铁矿石。

但是在工业上或者商业上来说,铁矿石不但是要含有铁的成份,而且必须有比较高的铁含量,才有利用的价值。

有较好冶炼性能和利用价值的,主要是赤铁矿和磁铁矿两种。

赤铁矿石呈暗红色或棕色的是赤铁矿,它的主要成份为三氧化二铁Fe2O3,比重大约5.26,多数含Fe在70%以下,含O多于30%,是最主要的铁矿石种类。

磁铁矿石呈黑灰色或夹杂金属光泽的是磁铁矿,它的主要成份为四氧化三铁Fe3O4,比重大约5.15左右,理论最高含Fe可达72.4%,含O 最少27.6%,具有磁性,也是主要的铁矿石种类。

有的铁矿石埋藏浅,采用露天开采,犹如给地球开天窗一般地挖大坑,开采成本相对低一些。

有些深部的铁矿只能用井下巷道开采,与采掘地下煤炭的方法相类似。

马鞍山钢铁公司南山露天铁矿,使用铁路电机车运输露天铁矿用电铲与大型矿车运输的联合采矿作业首钢迁安水厂铁矿使用的130吨电传动1600马力矿车,有6米多高但是世界上含铁达到66%以上的矿石不多,很多铁矿的“品位”(也就是含铁量)较低,可能也就是30%到50%之间,原矿石里的石头成分太高,是不能直接用于炼铁的。

所以为了提高矿石原料当中的含铁量,要利用机械设备去除部分石头杂质,进一步富集含铁的成分,这就是要进行“破碎”和“选矿”,其中的选矿环节都要大量用水。

选矿车间景象——球磨机和螺旋分级机照片中这样略小规模的赤铁矿选场,每天可加工2000—3000吨含铁60%左右“铁精矿”。

钢铁生产概论--炼钢部分)

钢铁生产概论--炼钢部分)

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。

炼钢生铁_精品文档

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炼钢生铁炼钢生铁是钢铁生产中关键的一环。

它是从铁矿石中提炼出来的原始产品,经过进一步的冶炼和精炼才能生产出高品质的钢材。

在现代工业中,钢铁是广泛应用于建筑、机械、汽车和航空等领域的重要材料。

本文将介绍炼钢生铁的相关工艺和重要性。

一、炼钢生铁的生产工艺1. 高炉炼铁工艺高炉炼铁是最常见的一种炼钢生铁生产工艺。

在这个过程中,铁矿石、焦炭和石灰石等原料被投入高炉中,并通过高温燃烧的方式进行冶炼。

在高炉内部,矿石与焦炭反应生成不同形态的炉渣和生铁。

随后,炉渣被分离出来,而生铁则通过铁口流出,并冷却成块状。

2. 水冷喷吹炉工艺水冷喷吹炉是一种较新的炼钢生铁生产工艺。

它采用了气体喷吹和水冷技术,使得炉内温度和反应更加精确可控。

在这个过程中,铁矿石和煤粉被喷入炉内,通过高温高压的氧气进行氧化反应。

这种工艺可以实现高炉炼铁所无法达到的高温和高纯度,从而提高炼钢生铁的质量。

二、炼钢生铁的重要性1. 钢铁工业的基础炼钢生铁是钢铁工业的基础原料,其质量直接影响到最终钢材的品质。

高质量的炼钢生铁可以保证钢材的强度、韧性和耐久性,从而满足不同领域对钢材的需求。

例如,在建筑领域,高强度的钢材可以用于支撑大型建筑物和桥梁;在汽车制造领域,高耐久性的钢材可以提升汽车的安全性能;在航空领域,轻量化的高强度钢材能够提高飞机的燃油效率。

2. 经济发展的推动力炼钢生铁的生产与钢铁工业的发展息息相关。

钢铁工业是国民经济的支柱产业之一,对于促进经济增长、增加就业机会和改善社会生活水平起着重要的推动作用。

通过提高炼钢生铁的质量,能够增强钢材产品的竞争力,促进钢铁工业的发展和企业的利润增长。

三、炼钢生铁生产中的挑战与发展1. 环境污染问题传统的高炉炼铁工艺对环境造成了较大的污染,如二氧化硫、氮氧化物和炉渣等。

为解决这些问题,各国纷纷加强环保标准和技术改进,采用更加清洁和节能的炼钢生铁生产工艺。

水冷喷吹炉工艺便是其中的一种,其具有高效能、低污染和可控制的特点。

钢铁材料分类

钢铁材料分类

分类方法
合金钢 分类名称
建筑及 工程用 结构钢
结构钢
按用途 分
机械制 造用结 构钢
工具钢
特殊钢
专业用钢 亚共析 钢 共析钢 过共析 钢 莱氏体 钢 珠光体 钢、贝 氏体钢 马氏体 钢
说 明 按照钢中主要合金元素的种类,又可分为: 1)三元合金钢——指除铁、碳以外,还含有另一种合金元素的钢,如锰钢 、铬钢、硼钢、钼钢、硅钢、镍钢等 2)四元合金钢——指除铁、碳以外,还含有另外两种合金元素的钢,如: 硅锰钢、锰硼钢、铬锰钢、铬镍钢等 3)多元合金钢——指除铁、碳以外,还含有另外三种或三种以上合金元素 的钢,如:铬锰钛钢、硅锰钼钒钢等 建筑及工程用结构钢,简称建造用钢,它是指用于建筑、桥梁、船舶、锅 炉或其他工程上制作金属结构件的钢。这类钢大多为低碳钢,因为它们多 要经过焊接施工,含碳量不宜过高,一般都是在热轧供应状态或正火状态 下使用 属于这一类型的钢,主要有: ①普通碳素结构钢——按用途又分为:a.一般用途的普碳钢 b.专用普碳 钢 ②低合金钢——按用途又分为:a.低合金结构钢 b.耐腐蚀用钢 c.低温用 钢 小钢筋钢 e.钢轨钢 f.耐磨钢 g.特殊用途的专用钢 机械制造用结构钢是指用于制造机械设备上上结构零件的钢。这类钢基本 上都是优质钢或高级优质钢,它们往往要经过热处理、冷塑成形和机械切 削加工后才能使用 属于这一类型的钢,主要有: ①优质碳素结构钢 ②合金结构钢 上述两种钢按其工艺特征分为: 调质结构钢 表面硬化结构钢(渗碳钢、渗氮钢、液体碳氮共渗钢、表面淬火用钢) 冷塑性成型用钢(如冷冲压钢、冷镦钢、冷挤压用钢等) ③易切结构钢 ④弹簧钢 ⑤滚动轴承钢 工具钢是指用于制造各种工具的钢 这类钢按其化学成分,通常分为:1)碳素工具钢 2)合金工具钢 3)高速钢 按照用途又可分为:1)刃具钢(或称刀具钢) 2)模具钢(包括冷作模具钢和 热作模具钢) 3)量具钢 特殊钢是指用特殊方法生产、具有特殊物理、化学性能或力学性能的钢 属于这一类型的钢,主要有:1)不锈耐酸钢 2)耐热不起皮钢 3)高电阻合 金4)低温用钢 5)耐磨钢 6)磁钢(包括硬磁钢和软磁钢) 7)抗磁钢 8)超高 强度钢(指σ b≥1400MPa的钢) 这是指各个工业部门专业用途的钢。例如;农机用钢、机床用钢、重型机 械用钢、汽车用钢、航空用钢、宇航用钢、石油机械用钢、化工机械用钢 、锅炉用钢、电工用钢、焊条用钢„„等 含碳量ω C小于0.80%,组织为游离铁素体+珠光体 含碳量ω C为0.80%,组织全部为珠光体 含碳量ω C大于0.80%,组织为游离碳化物+珠光体 实际上也是过共析钢,但其组织为碳化物和奥氏体的共晶体,通常把它另 分为一类 当合金元素含量较少,于空气中冷却可得到珠光体或索氏体、托氏体的, 就属于珠光体钢,若得到贝氏体组织的,就属于贝氏体钢 当合金元素含量较高,于空气中冷却,可得到马氏体组织的,称为马氏体 钢

生铁的分类

生铁的分类
钢、滚动轴承钢等
⑵工具钢
一般用于制造各种工具,如碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢等。如按用途又
可分为刃具钢、模具钢、量具钢
⑶特殊钢
具有特殊性能的钢,如不锈耐酸钢、耐热不起皮钢、高电阻合金、耐磨钢、磁钢等
(4)专业用

这是指各个工业部门专业用途的钢,如汽车用钢、农机用钢、航空用钢、化工机械 用钢、锅炉用钢、电工用钢、焊条用钢等
构钢、低合金结构钢等
⑵优质钢
钢中含杂质兀素较少,含硫及磷量ws、wp,—般均w0.04%,如优质碳素结构钢、
合金结构钢、碳素工具钢和合金工具钢、弹簧钢、轴承钢等
(3)高级优
钢中含杂质元素极少,含硫量ws一般wO03%,含磷量wPC 0.035%,如合金结
质钢
构钢和工具钢等。高级优质钢在钢号后面,通常加符号“A”或汉字“高”,以便
炉衬的不同,又分酸性和碱性两种
⑵平炉钢
用平炉炼制的钢,按炉衬材料的不冋分为酸性和碱性两种,一般平炉钢多为碱性
⑶电炉钢
用电炉炼制的钢,有电弧炉钢、感应炉钢及真空感应炉钢等。工业上大量生产的, 是碱性电弧炉钢
3.按浇注
前脱氧程
度分
(1)沸腾钢
属脱氧不完全的钢,浇注时在钢锭模里产生沸腾现象。 其优点是冶炼损耗少、成本 低、表面质量及深冲性能好; 缺点是成分和质量不均匀、 抗腐蚀性和力学强度较差, 一般用于轧制碳索结构钢的型钢和钢板
⑶麻口铸铁
麻口铸铁是介于白口铸铁和灰铸铁之间的一种铸铁,其断口呈灰白相间的麻点状,
性能不好,极少应用
2•按化学
成分分
(1)普通铸铁
是指不含任何合金元素的铸铁,如灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁等
(2)合金铸铁

炼钢生铁和铸造生铁的生产工艺及过程

炼钢生铁和铸造生铁的生产工艺及过程

炼钢生铁和铸造生铁的生产工艺及过程一、炼钢生铁的生产工艺及过程炼钢生铁是通过冶金工艺将铁矿石中的铁元素提取出来,并加入合适的合金元素进行炼钢得到的。

下面将介绍一般的炼钢生铁的生产工艺及过程。

1. 炼钢生铁的原料准备炼钢生铁的主要原料是铁矿石,通常采用高品位的铁矿石,如富含铁的赤铁矿、磁铁矿等。

同时还需要添加燃料和熔剂,以提供炼钢过程中所需的热量和反应条件。

2. 高炉炼铁炼钢的第一步是将铁矿石还原为生铁。

在高炉中,将铁矿石和燃料(如焦炭)一起投入高炉顶部。

高炉内部温度高达1500℃以上,矿石还原为铁,并与燃料反应生成CO和CO2等气体。

炉内的还原反应使铁矿石中的铁元素逐渐还原出来,并与燃烧生成的CO反应生成铁。

3. 炼钢炼钢是将生铁中的杂质去除,调整成合适的成分和性能。

一般通过氧气吹入高炉底部,从而使炉内的温度升高,促使杂质氧化。

氧气吹入的同时,还可加入炼钢石灰来吸收杂质氧化后生成的硫和磷等有害元素。

通过炼钢过程,可以去除掉生铁中的硫、磷等杂质,使其成为优质的炼钢生铁。

4. 炼钢生铁的调质在炼钢过程中,可以根据需要添加合适的合金元素来调整炼钢生铁的成分和性能。

例如,可以添加一定比例的镍、铬、锰等元素来提高炼钢生铁的硬度、韧性和耐腐蚀性能。

二、铸造生铁的生产工艺及过程铸造生铁是一种通过铸造工艺制造的铁材料。

下面将介绍一般的铸造生铁的生产工艺及过程。

1. 铸造生铁的原料准备铸造生铁的主要原料是炼钢生铁。

炼钢生铁是经过炼钢工艺得到的,其中杂质较少,成分和性能较为均匀。

此外,还需要添加一定比例的冶金合金,以调整铸造生铁的成分和性能。

2. 铸造铸造是将炼钢生铁熔化后倒入铸型中,待其冷却凝固后得到所需形状的铁件。

铸造生铁的工艺一般包括模具制备、熔炼、浇注、冷却等环节。

首先,根据需要制备合适的铸型,然后将炼钢生铁加热至熔化温度,倒入铸型中,并等待其冷却凝固。

最后,拆除铸型,得到所需的铸造生铁件。

3. 铸造生铁的处理铸造生铁在冷却凝固过程中,可能会产生一些缺陷,如气孔、砂眼、夹杂等。

生铁的分类

生铁的分类

生铁的分类 - 中国钢材价格网钢铁材料通常是指铁碳合金,按含碳量的大小分类,含碳量(质量分数)大于2%的为生铁,小于2%的为钢,含碳量(质量分数)小于0.04%的为工业纯铁。

1.生铁的分类(见表1.1)注:成分含量皆指质量分数。

表1.4非合金钢、低合金钢和合金钢合金元素规定含量界限值注:La系元素含量,也可为混合稀土含量总量。

注:(x)表示该合金系列中还包括有其他合金元素,如cr(x)系,除Cr钢外,还包括CrMn钢等。

①按照GB/T 717—1982《炼钢用生铁》的规定,统一采用汉语拼音字母“L”,(“L”为“炼”字汉语拼音第一个字母)为命名符号。

②根据GB700--88修改。

③根据GB699--88修改。

④根据GBl298--86修改。

注:表中成分含量皆指质量分数注:1.平均合金含量∠%者,在牌号中只标出元素符号,不注其含量。

2.平均合金含量为%~%、%~%、…、%~%、…时相应的注为2、3、…、23、…。

3.成份含量皆指质量指数。

钢铁及合金牌号统一数字代号体系(GB/T17616-1998)- 中国钢材价格网本标准适用于钢铁及合金产品牌号编制统一数字代号。

凡列入国家标准和行业标准的钢铁及合金产品应同时列入产品牌号和统一数字代号,相互对照,两种表示方法均有效。

(1)总则(1)统一数字代号由固定的6位符号组成,左边第一位用大写的拉丁字母作前缀(一般不使用“I”和“0”字母),后接5位阿拉伯数字。

( 2)每一个统一数字代号只适用于一个产品牌号;反之,每一个产品牌号只对应于一个统一数字代号。

当产品牌号取消后,一般情况下,原对应的统一数字代号不再分配给另一个产品牌号。

统一数字代号的结构型式如下:(2)分类与统一数字分类(1)钢铁及合金的类型和每个类型产品牌号统一数字代号见表1—14。

2)各类型钢铁及合金的细分类和主要编组及其产品牌号统一数字代号,见表1—15~表1—29。

表1.17铸铁、铸钢及铸造合金细分类与统一数字代号。

生铁简介演示

生铁简介演示
原料供应
生铁是钢铁工业的主要原料之一 ,用于生产钢、铸铁等产品。
炼钢过程
在炼钢过程中,生铁与废钢、石灰 石等原料一起熔炼,通过调整成分 和温度,得到不同种类和性能的钢 。
铸铁生产
生铁也可用于生产铸铁,铸铁具有 良好的铸造性能和耐磨性,广泛应 用于机械制造、汽车、建筑等领域 。
生铁在建筑、铸造等领域的应用
建筑领域
生铁可用于生产钢筋、型钢等建 筑材料,提高建筑物的承载力和
抗震性能。
铸造领域
生铁作为铸造原料,可生产各种 铸件,如机床床身、汽车零部件 、管道配件等,满足不同行业的
需求。
艺术设计
生铁还可用于铸造艺术品,如雕 塑、摆件等,展现独特的质感和
美感。
生铁市场的现状与未来趋势分析
现状分析
目前,全球生铁产量和消费量均保持稳步增长,市场需求旺盛,但受环保政策、原材料价格等因素影响,生铁市 场面临一定压力。
大气污染
生铁生产过程中,高炉炼铁会产生大量的废气,其中含有二氧化碳 、硫化物、氮氧化物等污染物,对大气环境造成严重影响。
水污染
生铁生产过程中的废水含有重金属、有机物等污染物,若未经处理 直接排放,将对水资源产生严重污染。
固体废弃物污染
生铁生产过程中产生的固体废弃物,如矿渣、钢渣等,若处理不当, 容易造成土壤和地下水污染。
生铁在工业生产中的地位
钢铁产业的基础:生铁是钢铁产业不 可或缺的原料,对全球经济有着巨大 的影响。
环境影响:生铁的生产是一个高能耗 、高污染的过程,随着环境保护意识 的增强,生铁工业正面临着转型升级 的压力。
经济发展指标:生铁的产量和消费量 常被用作衡量一个国家工业化和经济 发展水平的重要指标。
总的来说,生铁作为一种基础原料, 在多个领域有着广泛的应用,并在工 业生产中占据着重要地位。

生铁炼钢的原理

生铁炼钢的原理

生铁炼钢的原理钢铁是现代工业的重要基础材料之一,而生铁炼钢是钢铁生产过程中的关键步骤之一。

生铁炼钢的原理是将生铁中的杂质和碳含量去除,使其成为高纯度的钢材。

本文将介绍生铁炼钢的原理及其过程。

一、生铁的性质和组成生铁是从铁矿石中提炼出来的一种含有大量杂质的铁合金,其主要成分是铁和碳。

生铁中的碳含量一般在2%~6%之间,同时还含有硅、锰、磷、硫等杂质。

这些杂质会影响钢铁的性质和品质,因此需要对生铁进行炼制。

二、生铁炼钢的原理生铁炼钢的原理是通过氧化、还原和脱碳等化学反应,去除生铁中的杂质和碳含量,使其成为高纯度的钢材。

具体而言,生铁炼钢的过程包括以下几个步骤:1. 生铁预处理首先需要对生铁进行预处理,去除表面的氧化皮和夹杂物。

这一步通常使用高压水枪或机械清洗设备进行清洗。

2. 转炉炼钢接下来,将预处理后的生铁放入转炉中进行炼钢。

转炉是一种大型的炼钢设备,通常由炉体、喷嘴、燃烧室、氧气供应系统等组成。

在转炉中,通过喷嘴向炉内喷入高温的氧气,使生铁中的碳和其他杂质发生氧化反应,产生大量的热量和气体。

3. 还原反应在转炉中,氧气与生铁中的碳和其他杂质反应后,会产生大量的二氧化碳和一氧化碳等气体。

这些气体会与炉内的热铁和石灰石等物质反应,发生还原反应,将生铁中的氧化物还原成纯铁和其他物质。

4. 脱碳在还原反应的同时,生铁中的碳会与氧气反应,生成二氧化碳等气体。

这些气体会从转炉顶部排出,使生铁中的碳含量逐渐降低。

当生铁中的碳含量降至一定程度时,就可以停止氧气喷吹,使炉内的温度逐渐降低,最终得到高纯度的钢材。

三、生铁炼钢的优缺点生铁炼钢是一种重要的钢铁生产工艺,其优点在于可以利用廉价的生铁资源,同时也可以满足各种不同品质和用途的钢材需求。

但是,生铁炼钢也存在一些缺点,比如生铁中的杂质和碳含量较高,需要消耗大量的氧气和能源进行炼制。

同时,生铁炼钢还会产生大量的二氧化碳等废气,对环境造成污染。

四、结论生铁炼钢是一种重要的钢铁生产工艺,其原理是通过氧化、还原和脱碳等化学反应,去除生铁中的杂质和碳含量,使其成为高纯度的钢材。

生铁炼钢的原理

生铁炼钢的原理

炼钢(steel making)是指控制碳含量(一般小于2%),消除P、S、O、N等有害元素,保留或增加Si、Mn、Ni、Cr等有益元素并调整元素之间的比例,获得最佳性能。

把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼,即得到钢。

钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。

通常所讲的钢,一般是指轧制成各种钢材的钢。

钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。

炼钢的基本原理:
生铁,矿石或加工处理后的废钢氧气等为主要原料
炼钢时常用的氧化剂是空气、氧气或氧化铁。

主要化学方程式:
大量铁变成氧化亚铁:2Fe+O2==2FeO+热量
调整硅、锰:Si+2FeO==SiO2+2Fe+热量
Mn+FeO==MnO+Fe+热量
降低碳量:C+FeO==CO+Fe-热量
脱氧(除FeO因它会使钢具有热脆性)。

熟铁、钢、生铁的联系及区分

熟铁、钢、生铁的联系及区分

熟铁、钢、生铁的联系及区分铁与钢的联系及区分生铁、熟铁和钢的主要区别在于含碳量上,含碳量超过2%的铁,叫生铁;含碳量低于0.04%的铁,叫熟铁;含碳量在0.05~2%之间的铁,称为钢。

其实,生铁是一种含碳量大于2.11%的铁碳合金。

工业生铁的含碳量一般在2.5%~4%之间,并含有Si、Mu、S、P等元素,是用铁矿石经高炉冶炼的产品。

生铁主要有如下两类。

一、炼钢生铁含硅量较低,一般不大于1.75%。

是平炉、转炉炼钢的主要原料,在生铁产量中占80%~90%。

炼钢生铁硬而脆,铁和碳处于化合状态,以渗碳体(Fe3C)形式存在,其断口呈银白色,所以也叫作白口铁。

轧辊、梨铧铁等都是白口铁。

二、铸造生铁含硅量很大,一般为1.25%~3.6%。

由于熔点低、流动性好,常用来铸造各种铸件,故也叫铸铁。

铸造生铁中的碳以石墨形式存在,其断口呈灰色,性软,易切削加工,所以也叫作灰铸铁。

如床身、箱体、管道、管件及各种连接件等都是由铸造生铁制作。

熟铁又名纯铁,是含碳量低于0.04%的铁碳合金,含铁约99.9%,杂质总含量约0.1%。

纯铁的用途主要是作为电工材料,具有高的磁导率,可用于各种铁芯。

纯铁还用作高级合金钢的原料。

纯铁很少用作结构材料,这是由于它质地柔软,强度不高;另一方面,纯铁要求碳、磷、硫等杂质元素含量很低,其冶炼难度较大,制造成本远大于生铁和钢。

另外,根据合金及杂质含量高低、供应状态的不同,废铁还有以下几种特殊类型。

一、合金废铁合金废铁指在废铁中的铜、钼、镍含量分别大于0.30%、0.20%、0.30%的废铁。

典型的合金废铁有合金轧辊、球墨轧辊等。

合金废铁有两种,一种是合金生铁,系用含共生金属如铜、钒、镍等的铁矿石炼成的生铁;另一种是合金铸铁,系有意识的加入一些合金元素配制炼成的生铁。

二、高硫磷废铁指含硫量和含磷量分别大于0.12%和1.0%的废铁。

主要用于锅铁、火烧铁(炉条、炉蓖、热风炉管)等。

三、铁屑来自车、铣、钻、刨、磨、锯、锉等机加工过程。

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内容简介本书共分13章,系统地介绍了冶炼概述、高炉原燃料、高炉冶炼原理、高炉冶炼工艺、高炉炉况判断及炉况异常的处理、高炉技术的发展、炼钢原材料、炼钢基本原理、铁水预处理、转炉炼钢工艺、转炉炉衬材料及维护、电炉冶炼工艺、炼钢技术的发展等内容,较全面地反映了目前国内外钢铁冶炼新技术、新工艺及发展趋势等。

书中每章均附有复习思考题,十分适合教学使用。

本书为高等职业院校冶金专业学生的教学用书,也可作为冶金企业进行职工培训的教材和供冶金工程技术人员参考。

前言本书是根据职业技术院校冶金技术专业“钢铁冶炼工艺”课程教学基本要求编写的教学用书,是在充分了解我国钢铁工业生产现状、分析了炼铁炼钢岗位能力要求的基础上,精选内容编写而成。

全书以炼铁、炼钢的生产工艺为主线,也兼顾基本原理,突出生产现场实际应用性。

书中系统地介绍了高炉原燃料、高炉冶炼原理、高炉冶炼工艺、高炉炉况判断及炉况异常的处理、高炉技术的发展、炼钢原材料、炼钢基本原理、铁水预处理、转炉炼钢工艺、转炉炉衬材料及维护、电炉冶炼工艺、炼钢技术的发展等内容,较全面地反映了目前国内外钢铁冶炼新技术、新工艺及发展趋势等。

本书也可作为冶金企业进行职工培训的教材和供冶金工程技术人员参考。

本书由武汉工程职业技术学院陈胜清、周秋松主编,王展宏主审。

由于时间仓促,加之编者水平所限,书中不足之处,敬请读者批评指正。

者2006年12月【本章学习要点】本章学习炼铁、炼钢工业的发展简史,炼铁产品及炼铁技术经济指标,铁和钢的区别,炼钢的基本任务和炼钢技术经济指标。

一、钢铁工业发展简史1、我国炼铁工业的发展简史我国是世界上用铁最早的国家之一。

我国古代冶炼技术有过辉煌的历史。

早在2500年前的春秋、战国时期,就已生产和使用铁器,逐步由青铜时代过渡到铁器时代。

公元前513年,赵国铸的“刑鼎”就是我国掌握冶炼液态铁和铸造技术的见证。

而欧洲各国推迟到14世纪才炼出液态生铁。

冶炼技术在我国的发展,表现了我国古代劳动人民的伟大创造力,有力地促进了我国封建社会的经济繁荣。

欧洲的冶炼技术也是从中国输入的。

但是,到了l8世纪,特别是腐朽的清王朝,炼铁业和其他行业一样发展非常缓慢。

与此同时,欧洲爆发了工业革命。

19世纪英国和俄国首先把高炉鼓风动力改为蒸汽机,使炼铁炉的规模不断扩大。

不久英国又用高炉煤气把鼓风预热,逐渐产生了现代高炉的雏形。

当高炉生产向着大型化、机械化、电气化方向发展,冶炼技术不断完善的时候,中国却正处在落后的封建统治时代,发展迟缓,一直到19世纪末,不得不转而从欧洲输入近代炼铁技术。

1891年,清末洋务派首领张之洞首次在汉阳建造了两座日产lOOt生铁的高炉,迈出了我国近代炼铁的第一步。

之后,先后在鞍山、本溪、石景山、太原、马鞍山、唐山等地修建了高炉。

l943年是我国解放前钢铁产量最高的一年(包括东三省在内),生铁产量180万t,钢产量90万t,居世界第十六位。

后来由于战争的破坏,到了1949年,生铁年产量仅为25万t,钢年产量l5.8万t。

新中国成立后,我国于l953年生铁产量就达到了190万t,当时超过了历史最高水平。

1957年生铁产量达到了597万t,高炉利用系数达到了l.321,我国在这一指标上跨入世界先进行列(美国当时高炉利用系数为1.0)。

1958年生铁产量为l364万t,1978年突破了3000万t,1988年达到了6000万t,1993年生铁产量为8000万t,跃居世界第二位,1995年生铁产量为1亿t,居世界第一位。

1998年生铁产量为l.2亿t,2005年生铁产量约3亿t。

2、现代炼钢方法及其发展趋势从1855年英国冶金学家亨利·贝塞麦发明酸性空气底吹转炉炼钢方法至今,现代炼钢生产在不断探索中发展了一个半世纪。

现代炼钢方法主要有氧气转炉炼钢法、电炉炼钢法。

平炉炼钢法由于用重油、成本高、冶炼周期长、热效率低等致命弱点,已基本上被淘汰。

氧气转炉炼钢法以氧气顶吹转炉炼钢法为主,同时还有底吹氧气转炉炼钢法、顶底复合吹炼氧气转炉炼钢法。

l996年我国钢产量已达到一亿多吨,其中氧气转炉炼钢法所炼钢约占70%。

2005年我国粗钢产量已达到3.49亿吨,其中氧气转炉炼钢法所炼钢约占75%。

电炉炼钢法以交流电弧炉炼钢为主,同时也有少部分直流电弧炉炼钢、感应炉炼钢及电渣重熔等。

纵观国内外炼钢方法的发展,以上三种主要炼钢方法的总发展趋势是:转炉炼钢法大力发展,成为最主要的炼钢方法;电炉炼钢法稳步发展、长兴不衰;平炉炼钢法则被淘汰。

目前炼钢的生产流程主要有以下两种:铁水→铁水预处理→氧气转炉→初炼钢水→炉外精炼→连铸机→连铸坯废钢→电弧炉→初炼钢水→炉外精炼→连铸机→连铸坯二、高炉冶炼产品高炉冶炼过程是一系列复杂的物理化学过程的总和。

有炉料的挥发与分解,铁氧化物和其他物质的还原,生铁与炉渣的形成,燃料燃烧,热交换和炉料与煤气运动等。

这些过程不是单独进行的,而是在相互制约下数个过程同时进行的。

基本过程是燃料在炉缸风口前燃烧形成高温还原煤气,煤气不停地向上运动,与不断下降的炉料相互作用,其温度、数量和化学成分逐渐发生变化,最后从炉顶逸出炉外。

炉料在不断下降过程中,由于受到高温还原煤气的加热和化学作用,其物理形态和化学成分逐渐发生变化,最后在炉缸里形成液态渣铁,从渣铁口排出炉外。

高炉冶炼的主要产品是生铁,副产品是炉渣、煤气和一定量的炉尘(瓦斯灰)。

1.生铁生铁组成以铁为主,此外含碳质量分数为2.5%~4.5%,并有少量的硅、锰、磷、硫等元素。

生铁质硬而脆,缺乏韧性,不能延压成型,机械加工性能及焊接性能不好,但含硅高的生铁(灰口铁)的铸造及切削性能良好。

生铁按用途又可分为普通生铁和合金生铁,前者包括炼钢生铁和铸造生铁,后者主要是锰铁和硅铁。

合金生铁作为炼钢的辅助材料,如脱氧剂、合金元素添加剂。

普通生铁占高炉冶炼产品的98%以上,而炼钢生铁又占我国目前普通生铁的80%以上,随着工业化水平的提高,这个比例还将继续提高。

我国现行生铁标准如下表所示。

表1-1 炼钢生铁国家标准(GB 717—82)表1-2铸造生铁国家标准(GB 718—82)2.炉渣炉渣是高炉冶炼的副产品。

矿石中的脉石和熔剂、燃料灰分等熔化后组成炉渣,其主要成分为Ca0、Mg0、Si02、Al203及少量的Mn0、Fe0、S等。

炉渣有许多用途,常用做水泥原料及隔热、建材、铺路等材料。

每吨生铁的炉渣量由过去的700-1000kg,降低至l50-300kg。

3.煤气高炉煤气的化学成分为C0、C02、H2、N2及少量的CH4。

由于煤气中含有可燃成分C0、H2和CH4,经除尘脱水后作为燃料,其发热值约(800~900)×4.18168kJ/m3 随着高炉能量利用的改善而降低,每吨铁可产煤气2000~3000m3。

高炉煤气是无色、无味的气体,有毒易爆炸。

应加强煤气的使用管理。

4.炉尘炉尘是随高炉煤气逸出的细粒炉料,经除尘处理与煤气分离。

炉尘含铁、碳、Ca0等有用物质,可作为烧结的原料,每吨铁产炉尘为l0~100kg,炉尘随着原料条件的改善而减少。

三、高炉生产主要技术经济指标高炉生产的技术水平和经济效果可以用技术经济指标来衡量。

其主要技术经济指标有以下各项。

1.高炉有效容积利用系数()式中——每立方米高炉有效容积在一昼夜内生产铁的吨数;P——高炉一昼夜生产的合格生铁;——高炉有效容积,指炉缸、炉腹、炉腰、炉身、炉喉五段之和。

高炉有效容积利用系数是衡量高炉生产强化程度的指标。

越高,高炉生产率越高,每天所产生铁越多。

目前我国高炉有效容积利用系数为(1.8~2.5)t/(m3·d),高的可达3.0t/(m3·d)以上。

2.焦比(K)和燃料比(K f)式中 K——生产一吨生铁消耗的焦炭量;Q——高炉一昼夜消耗的干焦量。

式中——冶炼一吨生铁消耗的焦炭和喷吹燃料的数量之和;——高炉一昼夜消耗的干焦量和喷吹燃料之和。

如果只计算某种喷吹燃料的消耗,则分别表示煤比(M——每吨生铁消耗的煤粉量)、油比(Y——每吨生铁消耗的重油量)等。

焦比和燃料比是衡量高炉物资消耗,特别是能耗的重要指标,它对生铁成本的影响最大,因此降低焦比和燃料比始终是高炉操作者努力的方向。

目前我国喷吹高炉的焦比一般低于450kg/t,燃料比小于550kg/t。

先进高炉焦比已小于400kg/t,燃料比约450kg /t。

将燃料也折合成焦炭计算出的总焦炭量为综合焦比。

3:冶炼强度(I)式中I一每昼夜每立方米高炉有效容积燃烧的焦炭量。

当高炉喷吹燃料时,每昼夜每立方米高炉有效容积消耗的燃料总量,称为综合冶炼强度(),即:计算冶炼强度要扣除休风时间。

冶炼强度是表示高炉生产强化程度的指标,它取决于高炉所能接受的风量,鼓入高炉的风量越多,冶炼强度越高。

利用系数、焦比和冶炼强度之间的关系(当休风时间为零、不喷吹燃料时)为:冶炼强度和焦比均影响利用系数,当采用某一技术措施后,若冶炼强度增加而焦比又降低时,可使利用系数得到最大程度的提高。

4.生铁合格率化学成分符合国家标准的生铁为合格生铁。

合格生铁占高炉总产量的百分数为生铁合格率,即:生铁合格率是评价高炉产品质量好坏的重要指标,我国一些企业高炉生铁合格率已达100%。

5.休风率休风率是指休风时间占规定作业时间(日历时间扣除计划检修时间)的百分数,即:休风率反映设备管理维护和高炉的操作水平。

降低休风率是高炉增产节焦的重要途径,我国先进高炉休风率已降到l%以下。

6.生铁成本生铁成本是指冶炼一吨生铁所需的费用,包括原料、燃料、动力、工资、车间经费等。

成本受价格因素的影响较大,一般原燃料成本费占80%左右;其余20%左右为冶炼成本费,其中动力、工资、折旧、运输费约占18%,车间经费约占2%,副产品回收费应从成本中扣除,目前大型高炉此项回收费占成本的8%~9%。

降低消耗,尤其是降低焦炭消耗是降低成本的重要内容。

7.炉龄高炉从开炉到停炉大修之间的时间,为一代高炉的炉龄。

延长炉龄是高炉工作者的重要课题,大高炉炉龄要求达到10年以上,国外大型高炉炉龄最长已达20年。

四、钢和生铁的主要区别钢和生铁都是铁基合金,都含有碳、硅、锰、硫、磷5种元素。

其主要区别见表1—3。

表1—3 钢和生铁的主要区别钢和生铁最根本的区别是含碳量不同,生铁中ω(C)>2%,钢中ω(C)≤2%。

含碳量的变化引起铁碳合金质的变化。

钢的综合性能,特别是机械性能(抗拉强度、韧性、塑性)比生铁好得多,从而用途也比生铁广泛得多。

因此,除约占生铁总量10%的铸造生铁用于生产铁铸件外,约占生铁总量90%的炼钢生铁要进一步冶炼成钢,以满足国民经济各部门的需要。

五、炼钢的基本任务所谓炼钢,就是通过冶炼降低生铁中的碳和去除有害杂质,再根据对钢性能的要求加入适量的合金元素,使之成为具有优良性能的钢。

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