炼钢原理与工艺课件187页-BD概要
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但旧中国钢铁工业非常落后，产量很低， 从1890年建设的汉阳钢铁厂至1948年的 半个世纪中，钢产量累计到200万吨， 1949年只有15.8万吨。
新中国成立后，特别是改革开放以来，我国的钢 铁事业得到迅速发展，1980年钢产量达到3712万 吨，1990年达到6500万吨，1996年首次突破1亿 吨大关，成为世界第一产钢大国，2005年产量达到 3.4亿吨，占世界产量的1/3。
钢的应用前景
钢具有很好的物理化学性能与力学性能， 可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工，其 用途十分广泛；
用途不同对钢的性能要求也不同，从而 对钢的生产也提出了不同的要求。
石油、化工、航天航空、交通运输、 农业、国防等许多重要的领域均需要各 种类型的大量钢材，我们的日常生活更 离不开钢。
总之，钢材仍将是21世纪用途最广 的结构材料和最主要功能材料。
我国首先在 1972-1973 年 在沈阳第一炼钢 厂成功开发了全 氧侧吹转炉炼钢 工艺。并在唐钢 等企业推广应用。
总之，炼钢技术经过200多年的发展， 技术水平、自动化程度得到了很大的 提高，21世纪炼钢技术会面临更大的 挑战，相信会有不断的新技术涌现。
我国很早就掌握了炼铁的冶炼技术，东 汉时就出现了冶炼和锻造技术，南北朝时 期就掌握了灌钢法，曾在世界范围内处于 领先地位。
炼 钢 方 法（3）
1865年德国人马丁利用蓄热室原理发明 了以铁水、废钢为原料的酸性平炉炼钢法， 即马丁炉法。1880年出现了第一座碱性平 炉。由于其成本低、炉容大，钢水质量优 于转炉，同时原料的适应性强，平炉炼钢 法仍一时成为的主要的炼钢法。
炼 钢 方 法（4）
1878年英国人托马斯发明了碱性炉衬 的底吹转炉炼钢法，即托马斯法。他是 在吹炼过程中加石灰造碱性渣，从而解 决了高磷铁水的脱磷问题。当时，对西 欧的一些国家特别适用，因为西欧的矿 石普遍磷含量高。但托马斯法的缺点是 炉子寿命底，钢水中氮的含量高。
可以这样讲，我国的钢铁工业对世界产生了 重要影响，我国不仅是产钢大国，而且已经 开始迈入钢铁强国的行列。
第二节 炼钢的任务及钢的分类
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。
归纳为：“四脱”（碳、氧、磷和硫）， “二去”（去气和去夹杂），“二调整”（成分和 温度）。采用的主要技术手段为：供氧，造渣，升 温，加脱氧剂和合金化操作。
Fe与FeS组成的共晶体的熔点只有985℃。液态Fe与 FeS虽可以无限互溶，但在固熔体中的溶解度很小， 仅为0.015%-0.020%。
不同用途的钢对磷的含量有严格要求：
非合金钢中Leabharlann Baidu通质量级钢[P]≤0.045%；
优质级钢
[P]≤0.035%；
特殊质量级钢
[P]≤0.025%；
有的甚至要求
[P]≤0.010%。
有些钢种:炮弹钢，耐腐蚀钢需加P元素。
二、钢中的硫
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。 硫在钢中以FeS的形式存在， FeS的熔点为1193℃，
一、钢中的磷
对于绝大多数钢种来说磷是有害元素。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，并使钢的焊接 性能与冷弯性能变差。
磷是降低钢的表面张力的元素，随着磷含量的增 加，钢液的表面张力降低显著，从而降低了钢的 抗裂性能。
磷是仅次于硫在钢的连铸坯中偏析度高的元素， 而且在铁固熔体中扩散速率很小，因而磷的偏 析很难消除，从而严重影响钢的性能，所以脱 磷是炼钢过程的重要任务之一。磷在钢中是以 [Fe3P]或[Fe2P]形式存在，但通常是以[P]来表 达。炼钢过程的脱磷反应是在金属液与熔渣界 面进行的。
炼 钢 方 法（5）
1899年出现了完全依靠废钢为原料的 电弧炉炼钢法(EAF)，解决了充分利用废 钢炼钢的问题，此炼钢法自问世以来， 一直在不断发展，是当前主要的炼钢法 之一，由电炉冶炼的钢目前占世界总的 钢的产量的30-40%。
炼 钢 方 法（6）
瑞典人罗伯特·杜勒首先进行了氧气顶 吹转炉炼钢的试验，并获得了成功。 1952年奥地利的林茨城(Linz)和多纳维 兹城(Donawitz)先后建成了30吨的氧气 顶吹转炉车间并投入生产，所以此法也 称为LD法。美国称为BOF法（Basic Oxygen Furnace）或BOP法。
炼钢原理与工艺
第一章 炼钢学概述
第一节 概述 第二节 炼钢的任务及钢的分类
第一节 概述
钢与生铁的区别：
首先是碳的含量，理论上一般把碳含量＜ 2.11%称之钢，它的熔点一般在1450-1500℃， 而生铁的熔点一般在1150-1250℃。
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。
LD/ BOF/ BOP
炼 钢 方 法（7）
1965年加拿大液化气公司研制成双层管氧 气喷嘴，1967年西德马克西米利安钢铁公 司引进此技术并成功开发了底吹氧转炉炼钢 法，即OBM法(Oxygen Bottom Maxhuette) 。1971年美国钢铁公司引进 OBM法，1972年建设了3座200吨底吹转 炉，命名为Q-BOP (Quiet BOP)。
OBM/ Q-BOP
炼 钢 方 法（8）
在顶吹氧气转炉炼钢发展的同时， 1978-1979年成功开发了转炉顶底复合 吹炼工艺，即从转炉上方供给氧气（顶吹 氧），从转炉底部供给惰性气体或氧气， 它不仅提高钢的质量，降低了消耗和吨钢 成本，更适合供给连铸优质钢水。
LD- Q- BOP
炼 钢 方 法（9）
炼 钢 方 法（1）
最早出现的炼钢方法是1740年出现的 坩埚法，它是将生铁和废铁装入由石墨 和粘土制成的坩埚内，用火焰加热熔化 炉料，之后将熔化的炉料浇成钢锭。此 法几乎无杂质元素的氧化反应。
炼 钢 方 法（2）
1856年英国人亨利·贝塞麦发明了酸性空 气底吹转炉炼钢法，也称为贝塞麦法，第 一次解决了用铁水直接冶炼钢水的难题， 从而使炼钢的质量得到提高，但此法要求 铁水的硅含量大于0.8%，而且不能脱硫。 目前已淘汰。
新中国成立后，特别是改革开放以来，我国的钢 铁事业得到迅速发展，1980年钢产量达到3712万 吨，1990年达到6500万吨，1996年首次突破1亿 吨大关，成为世界第一产钢大国，2005年产量达到 3.4亿吨，占世界产量的1/3。
钢的应用前景
钢具有很好的物理化学性能与力学性能， 可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工，其 用途十分广泛；
用途不同对钢的性能要求也不同，从而 对钢的生产也提出了不同的要求。
石油、化工、航天航空、交通运输、 农业、国防等许多重要的领域均需要各 种类型的大量钢材，我们的日常生活更 离不开钢。
总之，钢材仍将是21世纪用途最广 的结构材料和最主要功能材料。
我国首先在 1972-1973 年 在沈阳第一炼钢 厂成功开发了全 氧侧吹转炉炼钢 工艺。并在唐钢 等企业推广应用。
总之，炼钢技术经过200多年的发展， 技术水平、自动化程度得到了很大的 提高，21世纪炼钢技术会面临更大的 挑战，相信会有不断的新技术涌现。
我国很早就掌握了炼铁的冶炼技术，东 汉时就出现了冶炼和锻造技术，南北朝时 期就掌握了灌钢法，曾在世界范围内处于 领先地位。
炼 钢 方 法（3）
1865年德国人马丁利用蓄热室原理发明 了以铁水、废钢为原料的酸性平炉炼钢法， 即马丁炉法。1880年出现了第一座碱性平 炉。由于其成本低、炉容大，钢水质量优 于转炉，同时原料的适应性强，平炉炼钢 法仍一时成为的主要的炼钢法。
炼 钢 方 法（4）
1878年英国人托马斯发明了碱性炉衬 的底吹转炉炼钢法，即托马斯法。他是 在吹炼过程中加石灰造碱性渣，从而解 决了高磷铁水的脱磷问题。当时，对西 欧的一些国家特别适用，因为西欧的矿 石普遍磷含量高。但托马斯法的缺点是 炉子寿命底，钢水中氮的含量高。
可以这样讲，我国的钢铁工业对世界产生了 重要影响，我国不仅是产钢大国，而且已经 开始迈入钢铁强国的行列。
第二节 炼钢的任务及钢的分类
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。
归纳为：“四脱”（碳、氧、磷和硫）， “二去”（去气和去夹杂），“二调整”（成分和 温度）。采用的主要技术手段为：供氧，造渣，升 温，加脱氧剂和合金化操作。
Fe与FeS组成的共晶体的熔点只有985℃。液态Fe与 FeS虽可以无限互溶，但在固熔体中的溶解度很小， 仅为0.015%-0.020%。
不同用途的钢对磷的含量有严格要求：
非合金钢中Leabharlann Baidu通质量级钢[P]≤0.045%；
优质级钢
[P]≤0.035%；
特殊质量级钢
[P]≤0.025%；
有的甚至要求
[P]≤0.010%。
有些钢种:炮弹钢，耐腐蚀钢需加P元素。
二、钢中的硫
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。 硫在钢中以FeS的形式存在， FeS的熔点为1193℃，
一、钢中的磷
对于绝大多数钢种来说磷是有害元素。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，并使钢的焊接 性能与冷弯性能变差。
磷是降低钢的表面张力的元素，随着磷含量的增 加，钢液的表面张力降低显著，从而降低了钢的 抗裂性能。
磷是仅次于硫在钢的连铸坯中偏析度高的元素， 而且在铁固熔体中扩散速率很小，因而磷的偏 析很难消除，从而严重影响钢的性能，所以脱 磷是炼钢过程的重要任务之一。磷在钢中是以 [Fe3P]或[Fe2P]形式存在，但通常是以[P]来表 达。炼钢过程的脱磷反应是在金属液与熔渣界 面进行的。
炼 钢 方 法（5）
1899年出现了完全依靠废钢为原料的 电弧炉炼钢法(EAF)，解决了充分利用废 钢炼钢的问题，此炼钢法自问世以来， 一直在不断发展，是当前主要的炼钢法 之一，由电炉冶炼的钢目前占世界总的 钢的产量的30-40%。
炼 钢 方 法（6）
瑞典人罗伯特·杜勒首先进行了氧气顶 吹转炉炼钢的试验，并获得了成功。 1952年奥地利的林茨城(Linz)和多纳维 兹城(Donawitz)先后建成了30吨的氧气 顶吹转炉车间并投入生产，所以此法也 称为LD法。美国称为BOF法（Basic Oxygen Furnace）或BOP法。
炼钢原理与工艺
第一章 炼钢学概述
第一节 概述 第二节 炼钢的任务及钢的分类
第一节 概述
钢与生铁的区别：
首先是碳的含量，理论上一般把碳含量＜ 2.11%称之钢，它的熔点一般在1450-1500℃， 而生铁的熔点一般在1150-1250℃。
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。
LD/ BOF/ BOP
炼 钢 方 法（7）
1965年加拿大液化气公司研制成双层管氧 气喷嘴，1967年西德马克西米利安钢铁公 司引进此技术并成功开发了底吹氧转炉炼钢 法，即OBM法(Oxygen Bottom Maxhuette) 。1971年美国钢铁公司引进 OBM法，1972年建设了3座200吨底吹转 炉，命名为Q-BOP (Quiet BOP)。
OBM/ Q-BOP
炼 钢 方 法（8）
在顶吹氧气转炉炼钢发展的同时， 1978-1979年成功开发了转炉顶底复合 吹炼工艺，即从转炉上方供给氧气（顶吹 氧），从转炉底部供给惰性气体或氧气， 它不仅提高钢的质量，降低了消耗和吨钢 成本，更适合供给连铸优质钢水。
LD- Q- BOP
炼 钢 方 法（9）
炼 钢 方 法（1）
最早出现的炼钢方法是1740年出现的 坩埚法，它是将生铁和废铁装入由石墨 和粘土制成的坩埚内，用火焰加热熔化 炉料，之后将熔化的炉料浇成钢锭。此 法几乎无杂质元素的氧化反应。
炼 钢 方 法（2）
1856年英国人亨利·贝塞麦发明了酸性空 气底吹转炉炼钢法，也称为贝塞麦法，第 一次解决了用铁水直接冶炼钢水的难题， 从而使炼钢的质量得到提高，但此法要求 铁水的硅含量大于0.8%，而且不能脱硫。 目前已淘汰。