炼钢用原料基础知识
炼钢工基础知识
钢中元素
氢 氢在固态钢中溶解度很小，在钢水凝固和冷却过程中， 氢会和CO、N2等气体一起析出，形成皮下气泡中心缩孔、 疏松、造成白点和发纹。 钢热加工过程中，钢中含有氢气的气孔会沿加工方向 被拉长形成发裂，进而引起钢材的强度、塑性、冲击韧性 的降低，即发生“氢脆”现象。在钢材的纵向断面上，呈 现出圆形或椭圆形的银白色斑点称之为“白点”，实为交 错的细小裂纹。主要原因是钢中的氢在小孔隙中析出的压 力和钢相变时产生的组织应力的综合力超过了钢的强度， 产生了“白点”。一般白点产生的温度低于2000℃。
炉渣
造渣材料 炼钢用造渣材料，主要有石灰、萤石及其代用品、合成渣 料和白云石等。
炉渣
石灰 石灰主要成分为CaO，是由主要成分为CaCO3的石灰 石煅烧而成。对炼钢石灰的基本要求是：CaO含量尽量高、 SiO2及S等杂质尽量少、活性要好、新鲜干燥、块度合适。
（1）石灰的有效熔剂性。所谓石灰的有效熔剂性，是指根据炉渣碱度要求，除去 自身酸性氧化物（SiO2）造渣消耗的CaO，剩余CaO的含量，即: ω（ CaO）有效= ω（ CaO）石灰－R×ω（SiO2）石灰
杂质元素脱除
按脱氧原理分：脱氧方法有三种，即沉淀脱氧法，扩 散脱氧法和真空脱氧法。 沉淀脱氧法 沉淀脱氧法是指将脱氧剂加到钢液中，它直接与钢液 中的氧反应生成稳定的氧化物，即直接脱氧。沉淀脱氧效 率高，操作简单，成本低，对冶炼时间无影响，但沉淀脱 氧的脱氧程度取决于脱氧剂能力和脱氧产物的排出条件。
炉渣
合成渣料
合成渣料是转炉炼钢中新型造渣材料。它是将石灰和熔剂按一定比 例混合制成的低熔点、高碱度的复合造渣材料，即把炉内的造渣过程 部分地，甚至全部移到炉外进行。显然，这是一个提高成渣速度、改 善冶炼效果的有效措施。 目前国内使用较多的合成渣料是冷固结球团。它是用主要成分为 FeO（67%左右）和Fe2O3（16%左右）的转炉炉尘配加一定的石灰粉、 生白云石粉和氧化铁皮，在造球盘上造球，尔后在200～250℃下烘干 固结而成。该合成渣成分均匀、碱度高（5 ～ 13）、熔点低（1180 ～ 1360℃），且遇高温自动暴裂，因而加入后极易熔化，能很快形成高 碱度、强氧化性和良好流动性的熔渣。国外有种黑皮石灰（煅烧石灰 时配加氧化铁皮），成渣快，去磷效果好。
钢材基础知识大全
钢材基础知识大全 This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.钢材基础知识（一）第一部分基础知识一、钢及其分类1、按冶炼方法分类：平炉钢：包括碳素钢和低合金钢。
按炉衬材料不同又分酸性和碱性平炉钢两种。
转炉钢：包括碳素钢和低合金钢。
按吹氧位置不同又分底吹、侧吹和氧气顶吹转炉钢三种。
电炉钢：主要是合金钢。
按电炉种类不同又分电弧炉钢、感应电炉钢、真空感应电炉钢和电渣炉钢四种。
沸腾钢、镇静钢和半镇静钢：按脱氧程度和浇注制度不同区分。
2、按化学成分分类：碳素钢：是铁和碳的合金。
据中除铁和碳之外，含有硅、锰、磷和硫等元素。
按含碳量不同可分为低碳(C<%)、中碳(C：%%)和高碳(C>%)钢三类。
碳含量小于%的钢称工业纯铁。
普通低合金钢：在低碳普碳钢的基础上加入少量合金元素（如硅、钙、钛、铌、硼和稀土元素等，其总量不超过3%）。
而获得较好综合性能的钢种。
合金钢：是含有一种或多种适量合金元素的钢种，具有良好和特殊性能。
按合金元素总含量不同可分为低合金（总量<5%）、中合金（合金总量在5%-10%）和高合金（总量>10%）钢三类。
3、按用途分类：结构钢：按用途不同分建造用钢和机械用钢两类。
建造用钢用于建造锅炉、船舶、桥梁、厂房和其他建筑物。
机械用钢用于制造机器或机械零件。
工具钢：用于制造各种工具的高碳钢和中碳钢，包括碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢等。
特殊钢：具有特殊的物理和化学性能的特殊用途钢类，包括不锈耐酸钢、耐热钢、电热合金和磁性材料等。
二、钢材及其分类炼钢炉炼出的钢水被铸成钢坯，钢锭或钢坯经压力加工成钢材（钢铁产品）。
钢材种类很多，一般可分为型、板、管和丝四大类。
1、型钢类型钢品种很多，是一种具有一定截面形状和尺寸的实心长条钢材。
按其断面形状不同又分简单和复杂断面两种。
前者包括圆钢、方钢、扁钢、六角钢和角钢；后者包括钢轨、工字钢、槽钢、窗框钢和异型钢等。
工业炼钢的原理初中化学
工业炼钢的原理初中化学一、炼钢基本原理炼钢的主要目的是降低生铁中含有的含碳量，同时去除磷、硫等有害元素，并调整钢中的合金元素含量。
生铁炼成钢的实质是降低生铁中的含碳量，而含碳量的降低则是通过加入氧化剂将生铁中过多的碳和其他杂质转化为气体或炉渣除去。
二、原料与辅料炼钢的主要原料是铁水，即转炉或电炉炼铁得到的含碳量较高的铁水。
辅料主要包括造渣材料（如石灰石、白云石等），用于形成炉渣去除杂质；氧化剂（如氧气、铁矿石等），用于氧化铁水中的碳和其他杂质；以及脱氧剂和合金剂，用于调整钢的成分。
三、炼钢炉种类1. 氧气转炉：主要利用氧气作为氧化剂，吹入熔化的铁水中，使碳和其他杂质氧化成气体排出。
2. 平炉：通过向炉内加入燃料进行燃烧，产生热量熔化铁水，并加入氧化剂进行脱碳和其他杂质。
3. 电炉：利用电能产生高温熔化铁水，并加入氧化剂进行脱碳和杂质去除。
四、氧气转炉炼钢氧气转炉炼钢是现代炼钢的主要方法。
在转炉中，通过吹入高压氧气与铁水中的碳和杂质发生氧化反应，生成CO等气体排出，从而达到降碳的目的。
五、平炉炼钢法平炉炼钢法是一种较为传统的炼钢方法。
在平炉中，通过加入燃料燃烧产生的高温熔化铁水，并加入氧化剂进行脱碳和杂质去除。
平炉炼钢法的特点是炉内温度均匀，适合生产优质钢。
六、电炉炼钢法电炉炼钢法是利用电能熔化铁水并进行脱碳和杂质去除的方法。
电炉炼钢法适用于生产特种钢和合金钢，因为它能够精确地控制炉温和加入合金元素的时间。
七、炉渣与脱磷在炼钢过程中，通过加入造渣材料形成炉渣，炉渣可以将磷等杂质带出炉外，从而实现脱磷的目的。
炉渣的成分和性质对于炼钢过程的稳定性和钢的质量有重要影响。
八、脱硫与脱氧脱硫主要是通过加入脱硫剂（如石灰石）与铁水中的硫发生反应，生成硫化物进入炉渣中从而去除。
脱氧则是为了防止钢在凝固过程中产生裂纹，通过加入脱氧剂（如硅铁、铝铁等）与钢中的氧发生反应，生成不溶于钢的氧化物或硫化物。
总结：工业炼钢是一个复杂的过程，需要精确控制各种工艺参数和操作条件，以确保生产出高质量的钢材。
九年级炼钢的知识点总结
九年级炼钢的知识点总结炼钢是一项重要的冶金工艺，通过这一过程可以将铁矿石转化为有用的钢材。
在九年级的学习中，我们接触了一些与炼钢相关的知识点，下面我将对这些知识点进行总结。
1. 铁矿石的提取铁矿石是炼钢的原料，常见的铁矿石包括赤铁矿和磁铁矿。
首先，铁矿石需要被开采和破碎成适当的大小。
然后，通过选矿、磁选等方法，去除其中的杂质，获得纯净的铁矿石。
2. 高炉炼铁高炉是炼钢的主要设备，用于将铁矿石转化为生铁。
在高炉中，铁矿石和焦炭被加入到上部，而空气和矿石的还原反应发生在下部。
通过高炉内的高温和化学反应，铁矿石中的氧气被还原，从而得到液态的生铁。
3. 钢铁冶炼生铁中含有过多的碳和其他杂质，需要经过进一步的冶炼过程才能得到合格的钢材。
在钢铁冶炼中，通过氧气吹炼、除碱、调质等方法，控制碳含量和杂质含量，获得所需的钢材品质。
4. 钢的合金化为了获得不同性能的钢材，我们可以将其他合金元素加入到钢中，制成合金钢。
合金钢常见的合金元素有铬、钼、钛等。
钢材中的合金元素可以增加材料的强度、硬度、耐腐蚀性等特性。
5. 钢的热处理钢材在使用过程中可能由于拉伸、冷却等原因产生应力，这会导致零件变形或失去强度。
为了解决这个问题，我们可以进行钢的热处理。
常见的热处理方法有退火、淬火和回火等，通过控制温度和冷却速度，改善钢材的力学性能。
6. 钢材的分类根据用途和成分的不同，钢材可以分为碳素钢、合金钢和不锈钢等。
碳素钢是最基本的钢材，主要由碳和铁组成。
合金钢中添加了合金元素，具有更高的强度和硬度。
不锈钢具有较高的耐腐蚀性，通常在需要抗腐蚀的环境中使用。
总结：炼钢是一项复杂而重要的过程，在我们生活中扮演着重要的角色。
通过铁矿石的提取、高炉炼铁、钢铁冶炼、合金化、热处理和分类等步骤，我们可以获得不同性能的钢材。
了解这些知识点有助于我们更好地理解钢材的制造和应用，为未来的学习和工作打下良好基础。
碳钢材料基础知识
㈠ 常存杂质元素对钢材性能的影响
普通碳素钢除含碳以外，还含有少量锰(Mn)、硅 (Si)、硫(S)、磷(P)、氧（O）、氮（N）和氢（H） 等元素。这些元素并非为改善钢材质量有意加入 的，而是由矿石及冶炼过程中带入的，故称为杂 质元素。这些杂质对钢性能是有一定影响，为了 保证钢材的质量，在国家标准中对各类钢的化学 成分都作了严格的规定。
㈡ 分类与编号
根据实际生产和应用的需要，可将碳钢进行分类和 编号。分类方法有多种:
1．普通碳素钢 普通碳素钢钢号冠以“Q”，代表钢材屈服强度，后面的数 字表示屈服强度数值（MPa）。如Q235钢，其屈服强度值为 235MPa。必要时钢号后面可标出表示质量等级和冶炼时脱氧 方法的符号。质量等级符号分为 A，B，C，D。脱氧方法符号 分为F，b，Z，TZ。脱氧方法符号F是指只用弱脱氧剂 Mn脱氧， 脱氧不完全的沸腾钢。这种钢在钢液往钢锭中浇注后，钢液在 锭模中发生自脱氧反应，钢液中放出大量 CO气体，出现"沸腾 "现象，故称为沸腾钢；若在熔炼过程中加入硅、铝等强氧化 剂，钢液完全脱氧，则称镇静钢，以Z表示,一般情况Z省略不 标；脱氧情况介于以上二者之间时，称半镇静钢，用符号b； 采用特殊脱氧工艺冶炼时脱氧完全，称特殊镇静钢，以符号TZ 表示。化工压力容器用钢一般选用镇静钢。 普通碳素钢有 Q195、 Q215、 Q235、 Q255及 Q275五个钢种。各个钢种的质 量等级可参见GB700-88。其中屈服强度为235MPa的Q235一A 有良好的塑性、韧性及加工工艺性，价格比较便宜，在化工设 备制造中应用极为广泛。 Q235一A板材用作常温低压设备的壳 体和零部件， Q235一A棒材和型钢用作螺栓、螺母、支架、垫 片、轴套等零部件，还可制作阀门、管氧剂而加入钢中的元素。硅与钢 水中的FeO能结成密度较小的硅酸盐炉渣而被除去，因此硅 是一种有益的元素。硅在钢中溶于铁素体内使钢的强度、 硬度增加，塑性、韧性降低。镇静钢中的含硅量通常在 0.1%～0.37%，沸腾钢中只含有0.03%～0.07%。由于钢中硅 含量一般不超过0.5%，对钢性能影响不大。 5.氧 氧在钢中是有害元素。它是在炼钢过程中自然进入钢 中的，尽管在炼钢末期要加入锰、硅、铁和铝进行脱氧， 但不可能除尽。氧在钢中以FeO、MnO、SiO2、Al2O3等夹 杂形式，使钢的强度、塑性降低。尤其是对疲劳强度、冲 击韧性等有严重影响。 6.氮 铁素体溶解氮的能力很低。当钢中溶有过饱和的氮， 在放臵较长一段时间后或随后在200～300℃加热就会发生氮 以氮化物形式的析出，并使钢的硬度、强度提高，塑性下 降，发生时效。钢液中加入Al、Ti或V进行固氮处理，使氮 固定在AlN、TiN或VN中，可消除时效倾向。
电弧炉炼钢原材料要求讲解
电弧炉炼钢原材料要求讲解一、废钢的要求1.1化学成分要求废钢的化学成分应该符合炼钢工艺的要求，例如含有过高的硫、磷等元素会对钢的性能影响较大，因此应该控制其含量。
1.2外形和尺寸要求废钢的外形和尺寸应当便于堆放和搬运。
不同种类的废钢需要不同的处理方式，一些杂质如油漆、涂层和胶粘剂等需要被除去或者降低。
1.3温度要求废钢的温度要尽可能降低，以减少电弧炉冶炼过程中的能量损失。
通常情况下，废钢在加入炉体前需要进行预热。
二、合金材料的要求合金材料主要用于炼钢过程中对钢中成分进行调整，常见的有铁合金、废钢加矫正等。
对合金材料的要求主要包括以下几个方面：2.1化学成分要求合金材料的化学成分要符合炼钢工艺中对钢中元素含量的要求，从而实现对成品钢中元素含量的调整。
合金材料含有合适的合金元素，如铬、锰、钼、镍等，能够提高钢的强度和耐磨性等性能。
2.2温度要求合金材料进入电弧炉前应尽量降低其温度，减少能量损失。
2.3补充方式要求合金材料的补充方式应合理，能够确保在特定的炼钢工艺中被充分溶解和混合，从而实现对钢中成分的调整。
三、熔剂的要求熔剂是电弧炉炼钢过程中的重要辅助材料，其功能主要是改善钢液的流动性和去除钢液中的非金属夹杂物。
对熔剂的要求主要包括以下几个方面：3.1化学成分要求熔剂的化学成分需要符合炼钢工艺中的要求，能够有效地去除钢液中的氧化物和硫化物等非金属杂质。
3.2温度要求熔剂的温度需要在一定范围内，以确保其能够充分起到降低钢液黏度和去除钢液中夹杂物的作用。
3.3补充方式要求熔剂的补充方式需要能够保证其在钢液中充分混合和扩散，从而实现对钢液流动性和夹杂物去除的效果。
综上所述，电弧炉炼钢的原料要求主要包括废钢、合金材料和熔剂等。
废钢和合金材料的化学成分应符合炼钢工艺的要求，其外形和尺寸需要便于处理。
熔剂的化学成分需要能够提高钢液的流动性和去除非金属夹杂物。
同时，原料的温度和补充方式也需要根据炼钢工艺进行合理控制。
不锈钢冶炼基础知识
不锈钢冶炼基础知识太钢铁水冶炼不锈钢工艺技术，以经过“三脱”的铁水和镍、铬合金为原料，经过三步法（电炉+转炉+VOD炉）两步法（电炉+转炉）或一步法（转炉）进行不锈钢的冶炼生产。
其核心工艺是以铁水代替废钢，采用延长吹转炉进行粗炼或精炼，与国际上通用的二步法生产工艺不锈钢相比，具有原料结构灵活、适应性强、生产效率高、钢水残余元素低、方板坯兼容生产、生产成本低的特点，特别适合生产高纯铁素体不锈钢。
目前，国际上生产不锈钢的炼钢工艺，主要有以废钢为主要原料的电炉二步法、电炉三步法及转炉三步法和以铁水主要原料的转炉三步法。
太钢在不锈钢系统改造工程中根据自身特点，确定了以铁水为主要原料的转炉三步法冶炼不锈钢的生产工艺路线，即预处理铁水-电炉预熔合金-K-OBM-S复吹转炉进行冶炼-VOD炉精炼+LF精炼设备和方板坯连铸机。
该工程从2000年8月动工，2002年底正式投产，建成了中国第一条，世界第四条以铁水为主要原料的三步法冶炼不锈钢生产线。
该生产线2003年产量26.6万吨，达到项目目标要求，2004年产量达到36.7万吨，超设计能力。
在引进主要关键设备的基础上，太钢进行了自主开发与创新，形成了一整套以铁水为主要原料，采用三步法冶炼不锈钢生产工艺技术。
比如：人们采用喷吹法，实现铁水预处理脱磷的工业化生产，并开发出预处理站脱硅技术、预处理站脱磷技术、终点温度控制技术等；以铁水为主要原料进行不锈钢冶炼生产；采用超高功率电炉预熔铁合金，有效地弥补了转炉冶炼高合金含量不锈钢时的热源不足问题；在冶炼低合金含量的不锈钢时，通过优化原料配置，可采用一步法或二步法冶炼工艺；采用三步法冶炼低碳、低氮、超纯铁素体等不锈钢新品种；采用K-OBM-S转炉冶炼不锈钢；采用方板坯兼容连铸机。
2003年至2004年，太钢以铁水为主要原料，采用三步法冶炼不锈钢的产量为63.1万吨，新增产值73.96亿元、利税14.09亿元。
不锈钢的飞速发展与炼钢技术进步密切相关，70年代，VOD和AOD炉的应用将不锈的脱碳精炼、从电炉移到VOD和AOD炉中进行，冶炼低碳和超低碳不锈不再是难事。
炼钢过程的物理化学基础
炼钢过程的物理化学基础
炼钢是将生铁或生铁合金通过冶炼、熔炼和精炼等过程，去除杂质和调整合金元素含量，制得具有一定化学成分和性能的钢材。
这个过程涉及多种物理和化学原理，其中一些重要的物理化学基础包括：
1.熔炼原理：
熔融与溶解：高温条件下金属原料被熔化，形成熔体。
在熔体中，不同金属元素能够相互溶解，形成合金体系。
相平衡与相图：钢铁冶炼中考虑不同金属之间的相平衡关系，例如铁碳相图，用于预测在不同温度下金属间的相变情况，指导生产实践。
2.去除杂质与精炼原理：
氧化还原反应：在炼钢过程中，通过氧化还原反应去除杂质。
例如，将氧气通过熔融金属，氧气与不纯净金属反应生成氧化物，再被去除，使金属中杂质减少。
渗碳原理：通过加入碳源（如石墨、焦炭等）来调整钢铁的碳含量，使其满足特定的技术要求。
3.结晶与晶体生长：
凝固过程：当熔体冷却至凝固温度以下时，金属开始凝固成晶体结构。
晶体的形成和排列方式直接影响钢材的力学性能。
晶粒粗化与细化：控制熔体冷却速率，可以影响晶粒的尺寸和形态，从而调节钢材的组织结构和性能。
4.热力学与动力学：
热力学平衡：针对炼钢过程中的温度、压力和化学反应等参数，
进行热力学平衡分析，确保炉内反应能够朝着预期的方向进行。
动力学控制：炼钢过程中，不仅需要考虑热力学平衡，还需考虑动力学控制，即控制熔体的流动和传热，以便有效地去除杂质、调整合金成分。
炼钢过程是一个复杂的物理化学过程，其中涉及多种物质相互作用和反应过程。
理解这些物理化学基础是确保钢铁冶炼过程高效、稳定和品质可控的关键。
炼钢基础知识（2）
炼钢基础知识(2)推荐文章炼钢厂人员安全培训考试题及答案热度：炼钢厂实习感受热度：炼钢厂工作报告热度：人民币炼钢工人5元价格走势热度：钢坯基础知识热度：还原期还原期：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。
高功率和超功率电弧炉炼钢操作已取消还原期。
炉外精炼炉外精炼：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。
炼钢事后处理钢包处理钢包处理：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。
炼钢基础知识问答
1 钢铁在工业材料中处于什么地位?常见的工业用材料有金属、陶瓷、塑料、木材、纤维等，用量最多的是金属材料，而在金属材料中约有95％是钢铁材料，钢铁材料的主要优点是：(1)铁元素资源丰富，约占地壳总质量的5％，在所有元素中居第4位，且矿床品位也较高。
(2)钢铁冶炼方便，价格便宜。
(3)钢铁材料的强度、硬度、韧性等性能都较好，经过热处理以及不同的加工方法还可以得到进一步的提高。
普通钢铁材料的缺点是密度较大、容易生锈等，但这些缺点可以通过开发高强度钢、不锈钢，或用对钢材表面进行涂层和表面处理等方法加以避免或克服。
2 常见工业化炼钢方法有哪几类，各有什么特点?工业化炼钢方法有转炉炼钢法、电弧炉炼钢法、平炉炼钢法，平炉炼钢法已被淘汰。
各炼钢法的特点见下表。
表炼钢方法及特点5 什么是合金，什么是纯金属?两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素组成的，并具有金属性质的材料叫合金。
如黄铜是铜锌合金，青铜是铜锡合金，钢和生铁是铁碳合金。
由一种金属元素组成的物质或材料为纯金属。
实际上没有绝对纯的金属，这只是相对合金而言的一种金属元素的物质。
根据其纯度分为工业纯金属和化学纯金属，二者之间没有严格界限。
工业上生产与使用的大多为工业纯金属，化学纯金属的应用范围极有限，提炼也很困难。
6 什么是工业纯铁、钢和生铁?工业纯铁、钢、生铁都是铁碳合金，只是其碳含量不同。
金属学认为w[c]≤0.0218％的铁碳合金为工业纯铁；0.0218％<w[c]<2.11％为钢；w[C]≥2.11％是生铁。
但在实际应用中，钢是以铁为主要元素，碳含量一般在2％以下，并含有其他元素材料的统称。
7 什么叫铁素体，什么叫奥氏体，什么叫渗碳体?碳溶解在α-Fe中的间隙固溶体称铁素体。
它可溶解碳量在0．008％～0．0218％之间，铁素体用“F”表示，是钢的主要成分；碳溶解于γ-Fe中的间隙固溶体称奥氏体，用A表示，奥氏体是钢进行轧制以及热处理的晶体组织，部分高合金钢在室温下也以奥氏体形式存在。
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。
炼钢原料选择原则
炼钢原料选择原则在炼钢过程中，原料的选择至关重要，它直接影响到最终产品的质量和成本。
以下是炼钢原料选择时应遵循的原则：一、原料的化学成分原料的化学成分是决定钢质量的主要因素。
炼钢原料应含有炼钢所需的必要元素，如铁、碳、硅、锰等，同时要尽量减少不必要的杂质元素，如硫、磷等。
在选择原料时，要对其化学成分进行严格检测，以确保其满足炼钢的化学要求。
二、原料的纯净度原料的纯净度对炼钢过程和产品质量有重要影响。
纯净度高的原料可以减少杂质元素对钢质量的影响，同时也可以提高炼钢效率和产品质量。
在选择原料时，要尽量选择纯净度高的原料，并对其杂质含量进行严格控制。
三、原料的来源和稳定性原料的来源和稳定性也是选择炼钢原料的重要因素。
稳定的原料来源可以保证炼钢生产的连续性和稳定性，降低生产风险。
同时，要选择信誉良好、质量稳定的供应商，以保证原料的质量和供应的稳定性。
四、原料的经济性原料的经济性是选择炼钢原料时必须考虑的因素。
在满足炼钢要求的前提下，应选择价格合理、性价比高的原料，以降低生产成本。
同时，要注意避免过度依赖高价原料，可通过研发和应用新技术来降低原料消耗和生产成本。
五、原料的环境影响在选择炼钢原料时，应考虑其对环境的影响。
应优先选择可再生、低污染或无污染的原料，以降低炼钢生产对环境的负担。
同时，在原料使用过程中，应采取有效措施减少污染物排放，提高资源利用效率，推动绿色炼钢的发展。
综上所述，选择合适的炼钢原料需要综合考虑多个因素，包括化学成分、纯净度、来源和稳定性、经济性和环境影响等。
通过合理的原料选择和管理，可以提高炼钢效率、产品质量和经济效益，同时降低对环境的负面影响。
钢铁材料基础知识
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建成最具核心竞争力的特钢企业
2.钢铁产品的牌号表示方法
• 1．碳素结构钢 ①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠 以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单 位是MPa例如Q235表示屈服点（Rel）为235 MPa的碳素结构 钢。 ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。 质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾 钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静 钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾 钢。 ③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用 碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。
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分类方 法
分类名称 (1)灰铸铁
说
明
1．按断 口 颜 色 分
这种铸铁中的碳大部分或全部以自由状态的片状石墨形式存在，其断口呈暗灰色，有一定的力学性 能和良好的被切削性能，普遍应用于工业中。 白口铸铁是组织中完全没有或几乎完全没有石墨的一种铁碳合金，其断口呈白亮色，硬而脆，不能 进行切削加工，很少在工业上直接用来制作机械零件。由于其具有很高的表面硬度和耐磨性，又称 激冷铸铁或冷硬铸铁。 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。 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。 是在普通铸铁内加入一些合金元素，用以提高某些特殊性能而配制的一种高级铸铁。如各种耐蚀、 耐热、耐磨的特殊性能铸铁。 参见“灰铸铁”。 这是在灰铸铁基础上，采用“变质处理”而成，又称变质铸铁。其强度、塑性和韧性均比一般灰铸铁 好得多，组织也较均匀。主要用于制造力学性能要求较高，而截面尺寸变化较大的大型铸件。 可锻铸铁是由一定成分的白口铸铁经石墨化退火而成，比灰铸铁具有较高的韧性，又称韧性铸铁。 它并不可以锻造，常用来制造承受冲击载荷的铸件。 简称球铁。它是通过在浇铸前往铁液中加入一定量的球化剂和墨化剂，以促进呈球状石墨结晶而获 得的。它和钢相比，除塑性、韧性稍低外，其他性能均接近，是兼有钢和铸铁优点的优良材料，在 机械工程上应用广泛。 这是一种有某些特性的铸铁，根据用途的不同，可分为耐磨铸铁、耐热铸铁、耐蚀铸铁等。大都属 于合金铸铁，在机械制造上应用较广泛。
转炉炼钢基础知识
第二节 炼钢的基本任务和流程
炼钢的定义 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，使其成为具有高的强度、韧性或其它特殊性能的钢。 炼钢的基本任务 1． 脱碳并将其含量调整到一定的范围。 2． 去除杂质，主要包括； ① 脱磷、脱硫； ② 脱氧； ③ 去除气体和非金属夹杂物； 3． 调整钢液成份和温度。 钢液浇铸成质量合格的钢坯。 炼钢常见生产流程 1. 高炉→混铁炉→转炉→炉外精炼→连铸 2．高炉→混铁炉→（铁水预处理）→转炉→炉外精炼→连铸 3．高炉→电炉+废钢→炉外精炼→模铸或连铸 4．废钢→电炉→炉外精炼→模铸或连铸
3.连铸机台时产量 连铸机台时产量是指连铸机在每小时作业时间内产出的连铸坯数量。其计算 公式为： 连铸机台时产量（吨／时）= 连铸坯生产量（吨） ∑连铸机实际作业时间（时） 4.连铸机日历作业率 连铸机日历作业率是指连铸机实际作业时间占日历时间的百分比。它反映连 铸机的开动情况。其计算公式为： 连铸机日历作业率（％）=连铸机实际作业时间（时） ×100% ∑台数×日历时间（时）
⑴在高炉（或化铁炉）出铁槽、铁水输送罐、鱼雷罐车、铁水包甚至预处理用转 炉中，预先脱除铁水中硅、磷、硫，对一些特殊成分（如钒、钛、高磷铁水中的 磷）进行富集预处理，并除去这些元素与化合物高含量的炉渣；——铁水预处理 技术 ⑵在钢水包（或专用钢水包）中，对钢水的温度、成分、气体、有害元素与夹杂 进行进一步的调整、净化，达到洁净、均匀、稳定的目的； ⑶在中间包中促进气体与夹杂上浮，稳定全浇铸过程的钢水温度（也称中间包冶 金）；⑷在结晶器中去除钢中夹杂，促进形核，均匀结晶。 4．经济有效的炉外处理技术，不仅是钢铁产品最终质量保证的最重要的基础，也 使生产流程变得时间更短、更能有效衔接匹配，从而更加高效化、紧凑化。
炼钢基础知识
二 、炼钢部分
石灰是炼钢主要造渣材料，具有脱硫 要影响。 因此，要求石灰CaO含量要高，SiO2含量和杂质含量要低，石 灰的生过烧率要低，活性度要高，并且要有适当的块度，此 外，石灰还应保证清洁、干燥和新鲜。 SiO2会降低石灰中有效(CaO)含量，降低石灰的有效脱硫能力。 石灰中杂质越多越降低它的使用效率，增加渣量，恶化转炉 技术经济指标。石灰的生烧率过高，说明石灰没有烧透，加 入熔池后必然继续完成焙烧过程，这样势必吸收熔池热量， 延长成渣时间；若过烧率高，说明石灰死烧，气孔率低，成 渣速度也很慢。 石灰的渣化速度是转炉炼钢过程成渣速度的关键，所以对炼 钢用石灰的活性度也要提出要求。石灰的活性度（水活性） 是石灰反应能力的标志，也是衡量石灰质量的重要参数。
二、炼钢部分
炼钢用原材料
炼钢用原材料分为主原料、辅原料和各种铁合金。氧气顶吹 转炉炼钢用主原料为铁水和废钢（生铁块）。炼钢用辅原料通 常指造渣剂（石灰、萤石、白云石、合成造渣剂）、冷却剂 （铁矿石、氧化铁皮、烧结矿、球团矿）、增碳剂以及氧气、 氮气、氩气等。炼钢常用铁合金有锰铁、硅铁、硅锰合金、硅 钙合金、金属铝等。
三、炼钢部分
氧化铁皮的作用
氧气顶吹转炉炼钢过程的热量有富余，因而根据热 平衡计算需加入适量的冷却剂，以准确地命中终点 温度。氧气顶吹转炉用冷却剂有废钢、生铁块、铁 矿石、氧化铁皮、球团矿、烧结矿、石灰石和生白 云石等，其中主要为废钢、铁矿石。 上述冷却剂的冷却效应从大到小排列顺序为：铁矿 石、氧化铁皮、球团矿、烧结矿、石灰石和生白云 石、废钢、生铁块。 转炉炼钢用氧化铁皮来自轧钢和连铸过程产生的氧 化壳层，其主要成分是氧化铁。因此，氧化铁皮可 改善熔渣流动性，也有利于脱磷，并且可以降温。
石灰的作用
钢铁基础知识
钢的分类一、黑色金属、钢和有色金属在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。
1、黑色金属是指铁和铁的合金。
如钢、生铁、铁合金、铸铁等。
钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。
生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和制造铸件。
把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状），把液状铸铁浇铸成铸件，这种铸铁叫铸铁件。
铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。
2、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。
3、有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。
另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。
以上这些有色金属都称为工业用金属，此外还有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。
二、钢的分类钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。
为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。
钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。
钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下七种：1、按品质分类(1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）(2) 优质钢（P、S均≤0.035%）(3) 高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）2.、按化学成份分类(1) 碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25~0.60%）；c.高碳钢（C≤0.60%）。
(2) 合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）；b.中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）；c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。
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锰铁、铬铁、硅铁应≥800℃，烘烤时间应 ＞2小时；钛铁、钒铁、钨铁加热近200℃ ， 时间大于1小时。
二、非金属料
1、 造渣剂
（1）石灰
碱性炼钢方法的造渣料，主要成分为CaO，由石 灰石煅烧而成，是脱P、脱S不可缺少的材料，用量 比较大。
其质量好坏对吹炼工艺、产品质量和炉衬寿命 等产生主要影响。因此，石灰CaO含量高，SiO2和S 含量低，生过烧率低，活性高，块度适中，此外， 石灰还应保持清洁、干燥和新鲜。
转炉炼钢对废钢的要求：
1)废钢的外形尺寸和块度 应保证能从炉口顺利加入转炉。废钢的长
度应小于转炉口直径的1/2，废钢单重一般不 应 超 过 300kg 。 国 标 要 求 废 钢 的 长 度 不 大 于 1000mm，最大单件重量不大于800kg。
2）废钢中不得混有铁合金（有色金属） 严禁混入铜、锌、铅、锡等有色金属和橡
3、生铁
主要在电炉炼钢中使用，其主要目的在于 提高炉料或钢中的碳含量，并解决废钢或重料 来源不足的困难。由于生铁中含碳及杂质较高， 因此电炉钢炉料中生铁配比通常为10%-25%， 最高不超过30%。
电炉炼钢对生铁的质量要求较高，一般S、 P 含 量 要低 ， Mn不 能 高于 2.5% ， Si 不 能高 于 1.2%。
同时铁水含Mn高，终点钢中余锰高，从而可以 减少合金化时所需的锰铁合金，有利提高钢水纯净 度。
转炉用铁水对锰与硅比值要求为0.8-1.0，目前 使用较多的为低锰铁水，锰的含量为0.20%-0.80%。
3）磷（P）
磷是高发热元素，对一般钢种来说是有害元素，因此 要求铁水磷含量越低越好，一般要求铁水[P]≤0.20%。
4、海绵铁
海绵铁是用氢气或其他还原性气体还原精 铁矿而得。
一般是将铁矿石装入反应器中，通入氢气 或CO气体或使用固体还原剂，在低于铁矿石软 化点以下的温度范围内反应，不生成铁水，也 没有熔渣，仅把氧化铁中的氧脱掉，从而获得 多孔性的金属铁即海绵铁。
海绵铁中金属铁含量较高，S、P含量较低， 杂质较少。
铁水含Si量高，渣量增加，有利于脱磷、脱硫。 硅含量过高会使渣料和消耗增加，易引起喷溅， 金属收得率降低，同时渣中过量的SiO2，也会加剧对 炉衬的侵蚀，影响石灰渣化速度，延长吹炼时间。 通常铁水中的硅含量为0.30%-0.60%为宜。
2）锰（Mn）
锰是发热元素，铁水中Mn氧化后形成的MnO能有 效促进石灰溶解，加快成渣，减少助熔剂的用量和 炉衬侵蚀。
电炉炼钢直接采用海绵铁代替废钢铁料， 不仅可以解决钢铁料供应不足的困难，而且可 以大大缩短冶炼时间，提高电炉钢的生产率。 此外，以海绵铁为炉料还可以减少钢中的非金 属夹杂物及氮含量。由于海绵铁具有较强的吸 水能力，因此使用前须保持干燥或以红热状态 入炉。
5、铁合金
常用的铁合金种类： ◆ 简单合金：Fe-Mn，Fe-Si，Fe-Cr，Fe-V，
Fe-Ti，Fe-Mo，Fe-W等 ◆复合脱氧剂：Ca-Si合金，Al-Mn-Si合金，
Mn-Si合金，Cr-Si合金，Ba-Ca-Si合金， Ba-Al-Si合金等 ◆纯金属：Mn、Ti（海绵Ti）、Ni、Al。
1）对块要求
加入钢包中的尺寸为5-50mm，加入炉中的 尺寸为30-200mm。往电炉中加Al时常将其化成 铝饼，用铁杆穿入插入钢液。
对铁水温度的要求：
铁水温度是铁水含物理量多少的标志， 铁水物理热得占转炉热收入的50%。应努力 保证入炉铁水的温度，保证炉内热源充足和 成渣迅速。我国炼钢规定入炉铁水温度应大 于1250℃，并且要相对稳定。
2、废钢
转炉和电炉炼钢均 使用废钢，氧气顶吹转 炉用废钢量一般是总装 入量的10%-30%。废钢 分为一般废钢、轧辊、 次废铁、车等。
选渣料的合理利用。
一、金属料
1、铁 水
铁水是转炉炼钢的主要原 材 料 ， 一 般 占 装 入 量 的 70%100%。是转炉炼钢的主要热源。
对铁水要求有： Байду номын сангаас1）成分； （2）带渣量； （3）温度。
1）硅（Si）
是重要的发热元素，铁水中含Si量高，炉内的化 学热增加，铁水中Si量增加0.10%，废钢的加入量可提 高1.3%-1.5%。
对石灰的具体要求：
CaO 85%, SiO2 3.0% (电炉 2%）
MgO 5%,Fe2O3 Al2O3 3%, S 0.15%,H2O 0.3%.
冷却剂（废钢、铁矿石、氧化铁、烧结矿、球 团矿）、增碳剂和燃料（焦炭、石墨籽、煤块、 重油） ● 氧化剂：氧气、铁矿石、氧化铁皮
入炉原料结构是炼钢进程及各项指标结构产生重要影响: ◆钢铁料结构，即铁水和废钢及废钢种类的合理分配； ◆造渣料结构，即石灰、白云石、萤石、铁矿石等的配
比制度； ◆充分发挥各种炼钢原料的功能使用效果，即钢铁料和
第二章 炼钢用原料
第一节 炼钢用原材料
原材料是炼钢的基础，原材料的质量和 供应条件对炼钢生产的各项技术经济指 标产生重要影响。 对炼钢原料的基本要求：既要保证原料 具有一定的质量和相对稳定的成分，又 要因地制宜充分利用本地区的原料资源， 不宜苛求。炼钢原料分为金属料，非金 属料和气体。
● 金属料：铁水、废钢、合金钢 ● 非金属料：造渣剂（石灰、萤石、铁矿石）、
胶，不得混有封闭器皿、爆炸物和易燃易爆品 以及有毒物品。废钢的硫、磷含量均不大于 0.050%。 3）废钢应清洁干燥
不得混有泥沙，水泥，耐火材料，油物等。
4）不同性质的废钢分类存放
非合金钢、低合金钢废钢可混放在一起， 不得混有合金废钢和生铁。合金废钢要单独存 放，以免造成冶炼困难，产生熔炼废品或造成 贵重合金元素的浪费。
4）硫（S）
除了含硫易切削以外，绝大多数钢种要求去除硫这一 有害元素。氧气转炉单渣操作的脱硫效率只有30%-40%。 我国炼钢技术规程要求入炉铁水的硫含量不超过0.05%。
对铁水带渣量的要求：
高炉渣中含硫、SiO2、和Al2O3量较高，过多 的高炉渣进入转炉内会导致转炉钢渣量大，石灰 消耗增加，造成喷溅，降低炉衬寿命，因此，进 入转炉的铁水要求带渣量不得超过0.5%。