钢铁冶金-炼钢用原材料
《钢冶金学》_第3章 炼钢原材料
钢冶金学重庆科技学院：王宏丹气体：氧气、氩气、氮气金属料——铁水铁水是转炉炼钢的主要原材料，一般占装入量的70%~100%；铁水的物理热和化学热是转炉炼钢的主要热源。
对铁水温度的要求：●铁水温度是铁水含物理热多少的标志，铁水物理热占转炉热量收入的50％左右。
●铁水温度过低，会导致炉内热量不足，影响熔池升温和元素氧化进程，同时不利于化渣和去除杂质，还容易导致喷溅。
●我国企业一般规定铁水入炉温度应大于1250℃，并且保持稳定。
高炉出铁温度在1350～1450℃。
金属料——铁水金属料——铁水对铁水化学成分的要求：●[Si]：发热元素，是铁水化学热的主要提供者。
通常铁水中的硅含量为0.50%-0.80%为宜。
现在的普遍观点：[Si]是有害的，应尽可能地降低铁水中的Si含量，原因如下：少渣冶炼，减少转炉冶炼过程的造渣量。
铁水预处理脱磷的需要！要脱磷，得先脱硅！金属料——铁水对铁水化学成分的要求：●[Mn]：锰是弱发热元素，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。
同时铁水含Mn高，终点钢中余锰高，从而可减少合金化时所需的锰铁合金，有利于提高钢水纯净度。
金属料——铁水对铁水化学成分的要求：●[P]：来源于矿石，100%还原进入铁水，是应该严格控制的元素，目前采取预处理、转炉脱磷等方式解决低P钢的冶炼问题。
高P 矿石的利用，是当今资源利用的主要研究方向，应予以密切关注！一般要求铁水 [P]≤0.20%。
●[S]：是高炉造渣操作应尽量降低的，脱硫率应高！高炉铁水炉外预处理脱硫是“解放高炉”的方向！我国炼钢技术规程要求入炉铁水的硫含量不超过0.05%。
金属料——铁水对铁水带渣量的要求：●高炉渣中含S 、SiO 2、Al 2O 3量较高；●过多的高炉渣进入转炉内会导致石灰消耗量增多，转炉渣量增大，容易造成喷溅，金属收得率降低，降低炉衬寿命；●兑入转炉的铁水要求带渣量不得超过0.5%；●铁水带渣量大时，在铁水兑入转炉之前应进行扒渣。
钢铁冶金生产流程
钢铁冶金生产流程
1. 原料准备：钢铁冶金生产的主要原料包括铁矿石、焦炭、石灰石和废钢等。
这些原料需要经过筛选、破碎、混合等处理，以满足生产需要。
2. 炼铁：将铁矿石还原为铁的过程称为炼铁。
炼铁过程包括矿石的烧结、高炉冶炼、炼钢炉前处理等环节，最终产生铁水和炉渣。
3. 炼钢：将铁水中的杂质去除，以得到纯净的钢材。
炼钢的方法有多种，如转炉、电炉、氧气炉等。
4. 连铸：将炼好的钢液通过连铸机成型为钢坯。
连铸机将钢液注入铸模中，冷却凝固后形成钢坯。
5. 热轧：将钢坯加热至适宜的温度，然后通过轧机进行轧制，使其变形成所需的形状和尺寸。
6. 冷轧：将热轧后的钢材进行冷加工，以改善其机械性能和表面质量。
7. 镀锌：将钢材表面涂上一层锌，以防止其腐蚀和氧化。
8. 加工和制品制造：将钢材进行切割、焊接、折弯等加工，制成各种钢制品，如钢管、钢板、钢轨、钢筋等。
炼钢原料知识
1 转炉炼钢用原材料有哪些，为什么要用精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。
原材料是炼钢的物质基础，原材料质量的好坏对炼钢工艺和钢的质量有直接影响。
国内外大量生产实践证明，采用精料以及原料标准化，是实现冶炼过程自动化、改善各项技术经济指标、提高经济效益的重要途径。
根据所炼钢种、操作工艺及装备水平合理地选用和搭配原)I身料可达到低费用投入，高质量产出的目的。
转炉入炉原料结构是炼钢工艺制度的基础，主要包括三方面内容：一是钢铁料结构，即铁水和废钢及废钢种类的合理配比；二是造渣料结构，即石灰、白云石、萤石、铁矿石等的配比制度；三是充分发挥各种炼钢原料的功能使用效果，即钢铁料和造渣料的科学利用。
炉料结构的优化调整，代表了炼钢生产经营方向，是最大程度稳定工序质量，降低各种物料消耗，增加生产能力的基本保证。
2 转炉炼钢对铁水成分和温度有什么要求铁水是炼钢的主要原材料，一般占装入量的70％～100％。
铁水的化学热与物理热是氧气顶吹转炉炼钢的主要热源。
因此，对入炉铁水化学成分和温度必须有一定的要求。
A 铁水的化学成分氧气顶吹转炉炼钢要求铁水中各元素的含量适当并稳定，这样才能保证转炉冶炼操作稳定并获得良好的技术经济指标。
(1)硅(Si)。
硅是转炉炼钢过程中发热元素之一。
硅含量高，会增加转炉热源，能提高废钢比。
有关资料表明，铁水中wSi每增加％，废钢比可提高约％。
铁水硅含量高，渣量增加，有利于去除磷、硫。
但是硅含量过高将会使渣料和消耗增加，易引起喷溅，金属的收得率降低。
Si含量高使渣中Si02含量过高，也会加剧对炉衬的冲蚀，并影响石灰渣化速度，延长吹炼时间。
通常铁水wSi=％～％为宜。
炼钢基本原理及原材料PPT课件
(%FeO) %FeO 0.90%Fe2O3 第13页/共60页
➢通常按全铁法将Fe2O3折算成FeO，原因是 取出的渣样在冷却的过程中，渣样表面的低 价铁有一部分被空气氧化成高价铁，即FeO 氧化成Fe3O4，用全铁法折算准确。
➢物理性质指熔渣的粘度、熔点；
第14页/共60页
三、炼钢过程的基本反应
第3页/共60页
现代炼钢方法：
氧气转炉炼钢， 电弧炉炼钢， 平炉炼钢（已淘汰）
第4页/共60页
二、炼钢原材料
➢ 金属料：铁水（或生铁块）、废钢、铁合金、直接还原铁等 ➢ 辅助原料（非金属料）：造渣料、氧化剂、冷却剂
氧气转炉：一般以铁水为主要原料，适当加废 钢做为冷却剂； 电炉：一般采用废钢或直接还原铁做为主要原料；
锰的氧化反应有三种情况： I （1）锰与气相中的氧直接作用
[Mn]+ 1/2｛O2｝＝(MnO)
第25页/共60页
（2）锰与溶于金属中的氧作用 [Mn]+ [O2] ＝(MnO)
（3）锰与炉渣中氧化亚铁作用 [Mn]+(FeO)＝(MnO)+ [Fe]
第三个反应在炉渣——金属界面上进行，是锰氧化的主要反应。 锰的氧化还原与硅的氧化还原相比有以下基本特点： （1）在冶炼初期锰和硅一样被迅速大量氧化，但锰的氧化程度要低些， 这是由于硅与氧的结合能力大于锰与氧的结合能力； （2）MnO为弱碱性氧化物，在碱性渣中（ MnO）大部分呈自由状态存 在。因此，在一定件下可以被还原。由于锰的氧化反应是放热反应，故温度 升高有利于锰的还原。所以在生产实践中冶炼后期熔池中会出现回锰现象， 是由于钢中有一定数量的残料
➢铁水（或生铁块）
• 转炉炼钢的主要原料，占70－85％ • 转炉炼钢对铁水的要求：
炼钢金属原料的种类及对铁水、废钢、铁合金的要求
【本章学习要点】本章学习炼钢金属原料的种类及对铁水、废钢、铁合金的要求，常用的铁合金的作用，非金属料的种类、作用及其要求。
原材料的质量和供应条件直接影响炼钢的技术经济指标。
保证原材料的质量，既指保证原材料化学成分和物理性质满足技术要求，还指原材料化学成分和物理性质保持稳定，这是达到优质、高产、低耗的前提条件。
炼钢原材料可分为金属料和非金属料两大类。
第一节金属料炼钢用的金属料主要有铁水、废钢、生铁、原料纯铁、海绵铁、中间合金材料和铁合金。
一、铁水铁水是转炉炼钢最主要的金属料，一般占转炉金属料70％以上。
铁水的成分、温度是否适当和稳定，对简化、稳定转炉操作，保证冶炼顺行以及获得良好的技术经济指标都十分重要。
转炉炼钢对铁水有如下要求：1)温度：温度是铁水带入炉内物理热多少的标志，是转炉炼钢热量的重要来源之一。
铁水温度过低，将造成炉内热量不足，影响熔池升温和元素的氧化过程，不利于化渣和去除杂质，还容易导致喷溅。
一般要求入炉铁水温度不低于l250℃，而且要稳定。
2) 硅：铁水中硅的氧化能放出大量的热量，生成的Si02是渣中主要的酸性成分，是影响熔渣碱度和石灰消耗量的关键因素。
铁水含硅高，则转炉可以多加废钢、矿石，提高钢水收得率，但铁水含硅量过高，会因石灰消耗量的增大而使渣量过大，易产生喷溅并加剧对炉衬的侵蚀，影响石灰熔化，从而影响脱磷、脱硫。
如果铁水含硅量过低，则不易成渣，对脱磷、脱硫也不利。
因此，要求铁水含硅质量分数在0.2％～0.6％。
3)锰：锰是钢中有益元素，对化渣、脱硫以及提高炉龄都是有益的。
但冶炼高锰生铁将使高炉焦比升高，为了节约锰矿资源和降低炼铁焦比，一般采用低锰铁水，锰质量分数为0.2％～0.4％。
4)磷：磷是一个强发热元素。
一般讲磷是有害元素，但高炉冶炼中无法去除磷。
因此，只能要求进入转炉的铁水含磷量尽量稳定，且铁水含磷越低越好。
5)硫：硫也是有害元素。
炼钢过程虽然可以去硫，但会降低炉子生产率，增加原材料消耗。
钢铁冶金学(炼钢部分)
耐火材料融损及 卷入
炼钢任务：
9)凝固成型
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炼钢的基本任务：
1、脱碳； 2、脱磷； 3、脱硫； 4、脱氧； 5、脱氮、氢等； 6、去除非金属夹杂物； 7、合金化； 8、升温； 9、凝固成型 。
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主要炼钢工艺： 铁水预处理； 转炉或电弧炉炼钢； 炉外精炼（二次精炼）； 连铸。
14
3
伴随脱碳反应， 钢的熔点提高。
炼钢任务： 4)升温
1200℃ 1700℃
4
伴随脱碳反应，钢液[O]含量增加。
C(石墨)+1/2O2=CO C(石墨)=[C] 1/2O2=[O]
[C]+[O]=CO
G＝－116204－83.617040－2.88T[2]
G＝－20482－38.94T
[1]Reed Thomas, Free Energy of Formation of Binary Compounds, MIT Press, 1971 [2]J.F. Elliott, Thermochemistry for Steelmaking, Vol.2, Addison-Wesley 1963
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熔池在氧流作用下形成的强烈运动和高度弥散的气 体－熔渣－金属乳化相，是吹氧炼钢的特点。
1－氧枪 2－乳化相 3－CO气泡 4－金属熔池 5－火点 6－金属液滴 7－作用区释放出的 CO气泡 8－溅出的金属液滴 9－烟尘
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2、铁的氧化和还原
向熔池吹氧时
第一步，气体氧分子分解并吸附在铁的表面：
5
0.6
炼钢任务：
¬ wt% [O]£
1650¡ æ 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
炼钢原材料
灰溶解，迅速改善炉渣流动性。萤石助熔的特点是作用快、 时间短，但大量使用会造成严重喷溅，加剧对炉衬的侵 蚀 。
■炼钢用萤石含CaF2要高，含Si02 、 S等杂质要低；应
具有合适的块度，转炉为5一50 mm，电炉为10一80 mm； 使用前应在100一200 ℃的低温下干燥4h以上；萤石需清
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3.2.2 镁质石灰
■镁质石灰是由白云石质石灰石或石灰石与白云石混合煅
烧生产的，其石灰成分中含有5 %一8％的MgO 3.2.3 白云石 生白云石的主要成分为CaCO3 ·MgCO3
3.2.4 萤石
■萤石的主要成分是CaF2，熔点约为930 ℃，在炼钢中作
助熔剂使用 。
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■萤石中的CaF2能与CaO组成共晶体，其熔点为1362 ℃，
强的脱磷、脱硫能力，不损坏炉衬。 对炼钢用石灰有下列基本要求： （1）石灰含CaO要高，含SiO2和S要低；
（2）石灰应保证清洁、干燥、新鲜；
（3）石灰的灼减率应控制在3％左右； （4）石灰应具有合适的块度，块度过大，溶解缓慢，甚 至到吹炼终点还来不及溶解，影响成渣速度且不能发挥作 用；过小的石灰容易被炉气带走，造成浪费。
3.3.3 增碳剂
■电炉冶炼时由于配料或装料不当以及脱碳过量等原因， 造成冶炼过程中碳含量达不到预期要求，必须对钢液增碳。 ■常用的增碳剂有沥青焦粉、电极粉、焦炭粉、生铁等
25
11
（5）石灰活性度要高。石灰的活性，是指石灰同其他物
质发生反应的能力，用石灰的溶解速度来表示，石灰在高
温炉渣中的溶解能力称为热活性，目前在实验室还没有条 件测定。因此，一般用石灰与水的反应，即石灰的水活性 来近似地反映石灰在炉渣中的溶解速度。活性度越大，石 灰溶解越快，成渣越迅速，反应能力越强 。
钢铁冶金用耐火材料-炼钢篇
炼钢用耐火材料
2.LF炉用耐火材料
• LF（V）炉衬损毁因素：
（1）化学反应与熔蚀； 渣与砖反应，颗粒边缘形成不稳定矿相：C2S、 C3MS2、CMS、C2AS等
（2）高温真空下的挥发作用； 不同耐火材料的挥发速度：电熔镁铬质>镁质>锆英石>石灰质>白云石
（3）溶渣的侵蚀； 溶渣沿着砖基质部分的贯通气孔渗透至砖的内部，产生了变质层，易剥落
形式加入，颗粒用烧结氧化铝，性能见下表
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炼钢用耐火材料
2.LF炉用耐火材料
• 炉壁用耐火材料
厂家 江苏沙钢 润忠钢厂 南京钢厂
无锡市 钢铁厂 无锡锡兴钢铁 有限公司 上钢五厂
精炼炉容量 90t
包壁 镁铝碳砖
包底
渣线
镁铝碳砖 MT14A镁碳砖
75t
镁铝碳砖 镁铝碳砖 MT14A镁碳砖
40t
铝镁碳砖 镁铝碳砖 MT14B镁碳砖
材料
渣线
镁碳砖 铝镁碳砖
包壁
包底
低碳镁碳砖（C％＝5～14） 铝镁碳砖 铝镁不烧砖（无碳砖） 铝镁浇注料
铝镁碳砖 铝镁浇注料 刚玉尖晶石浇注料
包底用耐火材料
水口座砖 透气砖 透气座砖 引流沙（铬矿＋硅石）
浇注料 种类 高档
中档
低档
主原料
辅助原料
板状刚玉＋尖 晶石
电熔镁砂＋尖 晶石
矾土＋烧结镁 砂
α-Al2O3 — —
刚玉质浇注料加水量5.5％，天津钢管公司使用寿命平均103炉。
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1.炉盖耐火材料
炼钢用耐火材料
提高浇注料质量的措施：
1.选用纯度高、杂质少、高温体积稳定的原料 2.控制CaO含量，尽量减少水泥用量 3.添加适量Al2O3以提高中温强度 4.加入适量软质粘土作烧结剂，促进液相生成和烧结作用形成陶瓷结合 5.加入蓝晶石、硅线石，使其在高温下产生膨胀效应 6.加入耐热不锈钢纤维提高热稳定性增强韧性 7.加入适量防爆剂（有机纤维），以利于排出水汽和改善烘烤质量
炼钢原材料
炼钢原材料可分为金属料和非金属料两大类。
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。
钢铁冶金的主要流程
钢铁冶金的主要流程
钢铁冶金是一项涉及重要金属的生产过程，其主要流程包括以下几个步骤：
## 1. 炼铁
炼铁是钢铁冶金的第一步，其目的是将铁矿石转化为铁。
这个过程通常涉及到高温和高压，需要使用大量的燃料和氧化剂。
炼铁主要有两种方法：高炉法和直接还原法。
高炉法是将铁矿石和焦炭一起送入高炉中，在高温下进行还原反应，使铁矿石中的铁转化为铁水。
直接还原法则是将铁矿石和还原剂一起进行还原反应，直接得到固态的铁。
## 2. 炼钢
炼钢是将铁水转化为钢的过程。
在这个过程中，需要将炉料中的杂质除去，同时控制铁水的成分和温度，以获得所需的钢种。
炼钢的主要方法有三种：转炉炼钢、电炉炼钢和氧气转炉炼钢。
其中，转炉炼钢和电炉炼钢是比较传统的方法，而氧气转炉炼钢则是近年来发展起来的新技术。
## 3. 进一步加工
在炼钢之后，还需要进行一系列的加工步骤，以获得所需的产品。
这些步骤包括轧制、锻造、拉拔、淬火等。
通过这些加工步骤，可以将钢材加工成不同形状和规格的产品，如钢板、钢管、钢筋等。
总的来说，钢铁冶金的主要流程可以分为炼铁、炼钢和进一步加工三个步骤。
这个过程需要使用大量的能源和原材料，同时也需要考虑环境保护和资源利用的问题。
钢铁冶金学炼钢部分总结
钢铁冶金学炼钢部分一、填空1.出钢的方法有挡渣出钢、钢渣混出。
2.炼钢中五大危害元素有：S、P、O、H、N。
3.转炉和平炉的不同点有：供氧源（转炉：鼓入空气；平炉：氧化铁）、热来源（转炉：反应热；平炉：蓄热炉）4.钢与生铁的区别：首先是碳的含量，理论上一般把碳含量小于2.11%称之钢，它的熔点在1450-1500℃，而生铁的熔点在1100-1200℃。
在钢中碳元素和铁元素形成Fe3C固熔体，随着碳含量的增加，其强度、硬度增加，而塑性和冲击韧性降低。
5.炼钢的基本任务包括：（1）脱碳、脱磷、脱硫、脱氧；（2）去除有害气体和夹杂；（3）.提高温度；（4）.调整成分6.完成炼钢任务的工艺手段：供氧，造渣，升温，加脱氧剂、合金化操作。
7.钢中磷的含量高会引起钢的“冷脆”，即从高温降到0℃以下，钢的塑性和冲击韧性降低。
8.硫对钢的性能会造成不良影响，钢中硫含量高，会使钢的热加工性能变坏，即造成钢的“热脆”性。
9.硫还会明显降低钢的焊接性能，引起高温龟裂，并在焊缝中产生气孔和疏松，从而降低焊缝的强度。
硫含量超过0.06%时，会显著恶化钢的耐蚀性。
硫还是连铸坯中偏析最为严重的元素。
10.一般测定的是钢中的全氧，即氧化物中的氧和溶解的氧之和。
11.钢中气体主要是指氢与氮，它们可以溶解于液态和固态纯铁和钢中。
12.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”。
13.钢中的氮是以氮化物的形式存在，它对钢质量的影响体现出双重性。
14.钢中氮含量高时，在250-4500C温度范围，其表面发蓝，钢的强度升高，冲击韧性降低，称之为“蓝脆”。
15.钢中非金属夹杂按来源分可以分成外来夹杂和内生夹杂。
16.平炉冶炼的发明人：西门子、马丁。
17.夹杂物按成分可以分为：氧化物夹杂、氮化物夹杂、硫化物夹杂、各种钙铝的复杂氧化物。
夹杂物按加工性能可以分为：塑性夹杂、脆性夹杂、点状不变形夹杂。
18.从钢的性质可看出碳也是重要的合金元素，它可以增加钢的强度和硬度，但对韧性产生不利影响。
钢铁冶金用耐火材料-炼钢篇
• 大面料使用方法：出钢后，转炉到受铁位置，大铲将大面料铲入炉内 ，自动燃烧，自动流动填补受损区域，大面料在炉内底部的沥青由于 缺氧碳化将镁砂结合。
• 耳轴喷补料：镁砂＋消石灰Ca(OH)2+水，高压空气喷补，几炉一补。 • 出钢口修补料：镁砂＋树脂
• 炉口镁质捣打料：镁砂＋铬绿
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炼钢用耐火材料
二、电炉EAF (Electric Arc Furnace)
MT-10A
MT-10A
MT-10A MT-14A
MT-14A MT-10A
钢水液面
捣打料
烧镁砖
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• 电炉内衬
炼钢用耐火材料
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1.炉盖耐火材料 的
炼钢用耐火材料
电炉炉盖三角区预制件
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1.炉盖耐火材料
刚玉质浇注料加水量5.5％，天津钢管公司使用寿命平均103炉。
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1.炉盖耐火材料
炼钢用耐火材料
提高浇注料质量的措施：
1.选用纯度高、杂质少、高温体积稳定的原料 2.控制CaO含量，尽量减少水泥用量 3.添加适量Al2O3以提高中温强度 4.加入适量软质粘土作烧结剂，促进液相生成和烧结作用形成陶瓷结合 5.加入蓝晶石、硅线石，使其在高温下产生膨胀效应 6.加入耐热不锈钢纤维提高热稳定性增强韧性 7.加入适量防爆剂（有机纤维），以利于排出水汽和改善烘烤质量
提高炉壁耐火材料寿命的技术措施：
大结晶镁砂：高纯度，低SiO2、B2O3，高CaO/SiO2，晶粒大于150μm 高纯石墨：种类、粒度分布，纯度 添加剂：Al、Si、Mg、合金、硼化物（ZrB2、CaB2 、Mg2B3 ）、B4C 真空油浸：可封闭气孔，提高抗侵蚀性 结合剂：酚醛树脂（较高残碳量50～60％），沥青，沥青－树脂复合
钢铁冶金学(炼钢学)
02 炼钢原料及预处理
炼钢原料种类及性质
A
铁矿石
主要含铁矿物，分为磁铁矿、赤铁矿等，是炼 钢的主要原料之一。
废钢
来自报废的汽车、建筑、机器等，是炼钢 的重要原料之一，具有可回收性和环保性。
B
C
熔剂
如石灰石、白云石等，用于造渣和脱硫，保 证钢的质量。
合金元素
如铬、镍、钨等，用于提高钢的力学性能和 耐腐蚀性。
特点
钢铁冶金学是一门综合性很强的 技术科学，它涉及地质、采矿、 选矿、冶炼、金属加工和金属材 料性能等多方面的知识。
炼钢学发展历史及现状
发展历史
炼钢学的发展经历了漫长的岁月，从 古代的铁匠铺到现代的钢铁联合企业 ，炼钢技术不断得到改进和完善。
现状
目前，炼钢学已经成为一门高度自动 化的技术科学，采用了许多先进的工 艺和设备，如高炉炼铁、转炉炼钢、 电炉炼钢等。
钢铁冶金学(炼钢学)
目录
• 绪论 • 炼钢原料及预处理 • 炼钢工艺过程及设备 • 炉外精炼技术与应用 • 连铸技术与发展趋势 • 节能环保与资源综合利用 • 课程总结与展望
01
绪论
钢铁冶金学定义与特点
定义
钢铁冶金学是研究从矿石中提取 金属，并用各种加工方法制成具 有一定性能的金属材料的学科。
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02
03
04
高炉
用于将铁矿石还原成生铁的主 要设备，具有高温、高压、高
还原性的特点。
转炉
用于将生铁和废钢转化为钢水 的重要设备，通过吹氧和加入 造渣剂去除杂质和调整成分。
电炉
利用电能加热原料进行熔炼的 设备，具有灵活性高、环保性
好的优点。
连铸机
将钢水连续浇铸成坯或板的设 备，提高了生产效率和产品质
钢铁冶炼流程
钢铁冶炼流程钢铁是一种重要的金属材料，广泛应用于建筑、机械制造、交通运输等领域。
钢铁的生产过程包括冶炼、铸造、热处理等多个环节，其中冶炼是最为关键的步骤之一。
下面将介绍钢铁冶炼的流程。
首先，钢铁冶炼的原料主要包括铁矿石、焦炭和石灰石。
铁矿石是钢铁的主要原料，其中含有丰富的铁元素。
焦炭是一种煤炭制品，用作还原剂，能够将铁矿石中的氧化铁还原成金属铁。
石灰石主要用于吸附炉内的硫和磷等杂质，以保证冶炼出的钢铁质量。
其次，钢铁冶炼的主要设备是高炉。
高炉是一种巨大的冶炼设备，内部温度高达数千摄氏度。
冶炼过程中，铁矿石、焦炭和石灰石通过高炉顶部的料斗依次投入高炉内。
在高炉内，焦炭先被点燃，产生的高温煤气将铁矿石还原成铁，同时石灰石吸附杂质，最终冶炼出熔融的铁水。
随后，熔融的铁水流出高炉，进入连铸机。
连铸机是一种重要的铸造设备，能够将熔融的铁水连续浇铸成方坯或圆坯。
通过连铸机，铁水在冷却过程中逐渐凝固成坯料，为后续的加工提供了基础。
最后，钢铁冶炼的最后一道工序是热处理。
热处理是通过加热和冷却的方式，改变钢铁的组织结构，提高其硬度和强度。
常见的热处理工艺包括淬火、回火、正火等，可以使钢铁材料具备不同的力学性能，满足不同工程需求。
总的来说，钢铁冶炼是一个复杂的过程，需要严格控制原料配比、冶炼温度、热处理工艺等多个环节，才能保证冶炼出高质量的钢铁产品。
钢铁冶炼流程的优化和改进，对于提高钢铁生产效率、降低能耗、减少环境污染具有重要意义，也是钢铁行业持续发展的关键之一。
通过对钢铁冶炼流程的了解，我们可以更加深入地了解钢铁生产的复杂性和精密性，也能够更加珍惜钢铁资源，推动钢铁行业的可持续发展。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读。
钢的冶炼工艺流程
钢的冶炼工艺流程
《钢的冶炼工艺流程》
钢是一种重要的金属材料，广泛用于建筑、机械制造、船舶建造等领域。
它的生产需要经过一系列复杂的冶炼工艺流程。
首先，钢的生产原料主要包括铁矿石、焦炭和石灰石。
这些原料在高炉中被加热，其中焦炭将铁矿石还原成铁，石灰石则用来吸收硫和磷等杂质。
在高炉中产生的熔融铁水被称为生铁，含有较高的碳含量。
接下来，生铁被送入转炉或电炉中进行炼钢。
在转炉中，将生铁与废钢材料一起放入炉内，通入熔化的废钢液体。
通过吹氧和搅拌炉内气流，去除杂质和调整成分，最终得到符合要求的钢水。
在电炉中，生铁和废钢被放入炉内，并通过加热电极产生电弧，使废钢和铁水熔化。
然后通过氧气吹混、搅拌、加入合金等操作，进行精炼和合金化，最终获得所需的钢水。
最后，钢水被浇铸成各种形状的钢锭或钢坯，然后经过轧制、锻造、拉拔等加工工艺，得到符合不同需要的钢材产品。
总的来说，钢的冶炼工艺流程经历了高炉炼铁和转炉或电炉炼钢两个阶段，包括原料处理、熔炼、精炼和成形等多个环节。
这些工艺流程的优化和改进，对于提高钢的质量和生产效率具有重要意义。
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。
钢铁冶金概论3_转炉炼钢
在标准状态下，反应的ΔGo负值越多，该元素 被氧化的趋势就越大，则该元素就优先被大量 氧化。
铁液中常规元素与氧反应的标准吉布斯自由能 变化与温度的关系绘制成图。
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1. Cu﹑Ni﹑Mo﹑W等元素氧化 的ΔGo线都在Fe氧化ΔGo线之上。 从热力学角度来说，在பைடு நூலகம்钢吹氧过 程中这些元素将受到Fe的保护而不 氧化。
15 15
3.3.4 硅的氧化
硅的直接氧化和间接氧化反应式
➢ 在气-金界面上 ［Si］+O2=（SiO2）
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3.1 炼钢的基本任务
四脱：C、S、P、O； 二去：气体、夹杂； 二调整：温度、成分。 浇注。
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3.2 炼钢炉渣
3.2.1 炼钢炉渣的作用 3.2.2 炼钢炉渣的来源及其组成 3.2.3 炼钢炉渣的主要性质
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直接氧化方式
直接氧化是指氧气直接与铁液中的元素产生氧化 反应。
当向铁液中吹入氧气时，如果在铁液与气相界面 有被溶解的元素如[Si]﹑[Mn]﹑[C],虽有大量 的铁原子存在，但根据元素的氧化次序 [Si]﹑[Mn]﹑[C]将优先于铁而被氧化。
反应可写为：[C]+1／2｛O｝=｛CO｝ [Si]+｛O2}=（SiO2）
13 13
3.3.3 脱碳反应
炼钢的一个重要任务是利用氧化方法将铁液中过多 的碳去除，称为脱碳。脱碳反应是贯穿于冶炼过程。
在高温下[C]主要氧化成为CO。
钢铁冶金原理(炼钢部分)考试重点
1、炼钢的基本任务是什么，通过哪些手段实现？答：炼钢的基本任务是脱碳，脱磷，脱硫，脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，提高温度和调整成分。
主要技术手段为：供养，造渣，升温，加脱氧剂和合金化操作。
2、磷和硫对钢产生哪些危害？脱磷硫的机理，什么是磷容，硫容，影响脱磷硫的因素。
答：磷：引起钢的冷脆，钢的塑性和冲击韧性降低，并使钢的焊接性能与冷弯性能变差。
硫：使钢的热加红性能变坏，引起钢的热脆性。
脱磷：2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO ·P2O5)+5[Fe]2[P]+5(FeO)+3(CaO)=(3CaO ·P2O5)+5[Fe] 磷容：炉渣容纳磷的能力 影响因素：温度，碱度，炉渣氧化性。
脱磷的条件：高碱度、高氧化铁含量（氧化性）、良好流动性熔渣、充分的熔池搅动、适当的温度和大渣量。
脱硫：[S]+(CaO)=(CaS)+[O] [S]+(MnO)=(MnS)+[O] [S]+(MgO)=(MgS)+[O]硫容：表达了炉渣容纳硫的能力 脱硫的影响因素：温度，碱度，渣中（FeO ），金属液成分[Si][C]能降低氧活度，有利于脱硫。
脱硫的有利条件：高温，高碱度，低（FeO ），低粘度，反应界面大（搅拌）。
3、实际生产中为什么要将ω（Mn ）/ω（S ）比作为一个指标进行控制？答：Mn 在钢的凝固范围内生成MnS 和少量FeS 。
这样可有效防止钢热加工过程中的热脆，故在实际生产中将ω（Mn ）/ω（S ）比作为一个指标进行控制，提高ω（Mn ）/ω（S ），可以提高钢的延展性，当ω（Mn ）/ω（S ）≧7时不产生热脆。
4、氢和氮气对钢会产生哪些危害？答：氢在固态钢中的溶解度很小，在钢水凝固和冷却过程中，氢和CO 、N 2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。
钢中含有氢气的气孔会沿加工方向被拉长形成裂纹，进而引起钢材的强度，塑性，冲击韧性的降低，发生氢脆现象。
炼钢用原辅材料简介
二 、
• 在炼钢过程中，萤石作为助溶剂使用，它可与石灰生成低熔点
共晶物质，降低石灰熔点。
萤 • 但萤石分解后的氟离子有强腐蚀性，对炉衬和设备有侵蚀作用，
石
应限量使用。
非金属料
三
、 • 生白云石的主要成分为：CaCO3+MgCO3
白 云 石
• 转炉炼钢采用部分白云石造渣对减轻炉渣对炉衬的侵蚀、提高
炉衬寿命具有显著效果。
非金属料
六
、 炼
• 电极式电炉炼钢的导体。
钢 • 电极作用：将电流导入炉内，并于炉料之间产生电弧，将电能
用
转化为热能。
电 • 电极工作时要受到高温、炉气氧化及塌料撞击等作用，这就要
极
求电极能在冶炼的恶劣条件下正常工作。
炼钢中主要的氧化剂（电炉炼钢用部分矿石），它
可以是钢液温度迅速升温，加速杂质的氧化速度和脱碳速度。
的晶粒粗大、气孔率低或体积密度大的石灰称为硬烧石灰；
• 将煅烧温度在1100℃左右获得的晶粒细小、气孔率高或体积密度小
的石灰称为软烧石灰（活性石灰）。
• 介于两者性质之间的叫中烧石灰。
不同煅烧度石灰的物理性质
m
非金属料
• 萤石又叫氟石，主要成分是CaF2，有黄、绿黑、玫瑰等多种原
色的晶体，熔点约为930℃。
普通废钢 合金废钢（返回钢）
金属料
为了合理使用废钢并保证冶炼工艺顺行，对废钢有如下要求： a.废钢要有明确的化学成分，不同性质的废钢应分类存放。 废钢中有用的合金元素应尽可能在冶炼过程中回收利用，对有害元素要限 制在一定范围内。 如：磷、硫应小于0.06%； 不得混有铜、锌、铅、锡、锑砷等有色金属。
金属料
三
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2、废钢
转炉和电炉炼钢均使用废钢， 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%。 钢量一般是总装入量的10%-30%。废钢分为一般废钢 10% 轧辊、次废铁、车等。 、轧辊、次废铁、车等。
转炉炼钢对废钢的要求： 转炉炼钢对废钢的要求：
1)废钢的外形尺寸和块度 1)废钢的外形尺寸和块度 应保证能从炉口顺利加入转炉。 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 度应小于转炉口直径的 1 超过300kg。国标要求废钢的长度不大于1000 1000mm 超过 300kg。 国标要求废钢的长度不大于 1000mm 300kg 最大单件重量不大于800kg。 800kg ，最大单件重量不大于800kg。
2）废钢中不得混有铁合金 严禁混入铜、 严禁混入铜 、 锌 、 铅 、 锡等有色金属和橡 不得混有封闭器皿、 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 以及有毒物品 。 废钢的硫、 0.050%。 050% 3）废钢应清洁干燥 不得混有泥沙，水泥，耐火材料，油物等。 不得混有泥沙，水泥，耐火材料，油物等。
海绵铁
5、铁合金
常用的铁合金种类： 常用的铁合金种类： 简单合金：Fe-Mn，Fe-Si，Fe-Cr，Fe◆ 简单合金：Fe-Mn，Fe-Si，Fe-Cr，Fe-V， Fe-Ti，Fe-Mo，FeFe-Ti，Fe-Mo，Fe-W等 ◆复合脱氧剂：Ca-Si合金，Al-Mn-Si合金， 复合脱氧剂：Ca-Si合金，Al-Mn-Si合金， 合金 合金 Mn-Si合金，Cr-Si合金 Ba-Ca-Si合金 合金， 合金， Mn-Si合金，Cr-Si合金，Ba-Ca-Si合金， 合金 Ba-Al-Si合金等 Ba-Al-Si合金等 Ti）、Ni、 ◆纯金属：Mn、Ti（海绵Ti）、Ni、Al。 纯金属：Mn、Ti（海绵Ti）、Ni Al。
2）锰（Mn） Mn）
锰是发热元素，铁水中Mn氧化后形成的MnO Mn氧化后形成的MnO能有效 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， 促进石灰溶解，加快成渣，减少助熔剂的用量和炉衬侵 蚀。 同时铁水含Mn高，终点钢中余锰高，从而可以减少 同时铁水含Mn高 终点钢中余锰高， Mn 合金化时所需的锰铁合金，有利提高钢水纯净度。 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， 转炉用铁水对锰与硅比值要求为0.8-1.0，目前使 0.8 用较多的为低锰铁水，锰的含量为0.20%-0.80%。 用较多的为低锰铁水，锰的含量为0.20%-0.80%。 0.20%
钢
铁
冶
金
概
论
6.3 炼钢用原材料
濮耐技术
2009年10月 年 月
陈勇
原材料是炼钢的基础， 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。 重要影响。 对炼钢原料的基本要求：既要保证原料具 对炼钢原料的基本要求： 有一定的质量和相对稳定的成分， 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， 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。 炼钢原料分为金属料，非金属料和气体。
入炉原料结构是炼钢进程及各项指标结构产生重要影 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； ◆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 造渣料结构，即石灰、白云石、萤石、
比制度； 比制度； 充分发挥各种炼钢原料的功能使用效果， ◆充分发挥各种炼钢原料的功能使用效果，即钢铁料和 选渣料的合理利用。 选渣料的合理利用。
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， 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 不得混有合金废钢和生铁。 以免造成冶炼困难， 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。 贵重合金元素的浪费。
3、生铁
主要在电炉炼钢中使用， 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， 炉料或钢中的碳含量 ， 并解决废钢来源不足的困 由于生铁中含碳及杂质较高， 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 10% 30% 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 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 不能高于2 Si不能高于 不能高于1 含量要低，Mn不能高于2.5%，Si不能高于1.2%。
对铁水带渣量的要求： 对铁水带渣量的要求： 高炉渣中含硫、 量较高， 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， 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 消耗增加，造成喷溅，降低炉衬寿命，因此， 入转炉的铁水要求带渣量不得超过0.5%。 入转炉的铁水要求带渣量不得超过0.5%。 带渣量不得超过0.5%
Fe-Si合金 合金
高碳
中碳
低碳
Fe-Mn合金 合金
Fe-Cr合金 合金
Fe-Mo合金 合金
Si-Mn合金 合金
Si
Mn锭 锭金属Ti戒指Fra bibliotek金属 戒指稀有金属Ni 稀有金属
金属铝锭
海绵钛
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， 碱性炼钢方法的造渣料，主要成分为CaO，由石 CaO 灰石煅烧而成，是脱P 不可缺少的材料， 灰石煅烧而成，是脱P、脱S不可缺少的材料，用量 比较大。 比较大。 其质量好坏对吹炼工艺、 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， CaO含量高 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， 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。 石灰还应保持清洁、干燥和新鲜。
金属料：铁水、废钢、 ● 金属料：铁水、废钢、铁合金 辅助材料： ● 辅助材料：
造渣剂：石灰、活性石灰、萤石、白云石、 造渣剂：石灰、活性石灰、萤石、白云石、合成造渣材料 冷却剂：废钢、富铁矿、氧化铁皮、烧结矿、团矿、石灰石 冷却剂：废钢、富铁矿、氧化铁皮、烧结矿、团矿、 燃料：焦炭、石墨籽、煤块、 燃料：焦炭、石墨籽、煤块、重油 氧化剂：氧气、铁矿石、 氧化剂：氧气、铁矿石、氧化铁皮 还原剂和增碳剂：石墨电极、木炭、焦炭、电石、硅铁、 还原剂和增碳剂：石墨电极、木炭、焦炭、电石、硅铁、硅钙 、铝等
石灰的活度
也称水活度是石灰反应能力的标志， 也称水活度是石灰反应能力的标志，也是衡量石灰质 量的重要参数。 量的重要参数。 常用盐酸滴定法来测量水活性，当盐酸消耗大于300ml 常用盐酸滴定法来测量水活性，当盐酸消耗大于300ml 时才属优质活性石灰。通常把在1050 1150℃ 1050时才属优质活性石灰。通常把在1050-1150℃温度下焙烧的 石灰，具有高反应能力的体积密度小，气孔率高， 石灰，具有高反应能力的体积密度小，气孔率高，比表面 积大，晶粒细小的优质石灰叫活性石灰，也称软性石灰。 积大，晶粒细小的优质石灰叫活性石灰，也称软性石灰。 活性石灰的水活性度大于310ml，体积密度1.7活性石灰的水活性度大于310ml，体积密度1.7-2.0g/ 310ml 1.7 气孔率高达40% 比表面积为0.5 40%， 0.5/g。 ㎝3，气孔率高达40%，比表面积为0.5-1.3cm2/g。 活性石灰能减少石灰、萤石消耗量和转炉渣量， 活性石灰能减少石灰、萤石消耗量和转炉渣量，有利 于提高脱S 效果，减少转炉热损失和对炉衬的侵蚀。 于提高脱S，脱P效果，减少转炉热损失和对炉衬的侵蚀。
对铁水温度的要求： 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 铁水物理热得占转炉热收入的50%。 50% 保证入炉铁水的温度， 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 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。 1250℃，并且要相对稳定。
一、金属料
1、铁 水
铁水是转炉炼钢的主要原 70% 材 料 ， 一 般 占 装 入 量 的 70%100% 100% 。 是转炉炼钢的主要热源 。 对铁水要求有： 对铁水要求有： （1）成分； 成分； （2）带渣量； 带渣量； （3）温度。 温度。
1）硅（Si） Si）
是重要的发热元素， 铁水中含Si 量高， Si量高 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% Si量增加 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%。 铁水含Si量高，渣量增加，有利于脱磷、脱硫。 铁水含Si量高，渣量增加，有利于脱磷、脱硫。 Si量高 硅含量过高会使渣料和消耗增加，易引起喷溅， 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SiO 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。 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% 通常铁水中的硅含量为0.30%-0.60%为宜。 硅含量为 60%为宜。
生铁
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。 铁矿而得。 一般是将铁矿石装入反应器中，通入氢气 一般是将铁矿石装入反应器中， CO气体或使用固体还原剂 气体或使用固体还原剂， 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， 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， 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。 多孔性的金属铁即海绵铁。