冶金工程专业《炼钢学》命题研究
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
12
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 。
13
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
30
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
31
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
钢铁冶金学(炼钢部分)教案
1.绪论 (4)1.1 炼钢历史的发展过程 (4)1.２我国钢铁冶金的发展 (5)1.3炼钢的基本任务 (5)2. 炼钢任务、原材料和耐火材料 (7)2.1去除杂质 (7)2.2 调整钢的成分 (8)2.3 浇注成内外部质量好的钢锭和钢坯 (9)3. 炼钢熔池中的基本反应 (10)3.1 脱碳反应 (10)3.1.1 脱碳反应的作用 (10)3.1.2碳在熔铁中的溶解 (11)3.1.3 脱碳反应的热力学条件 (11)3.1.4 脱碳反应的动力学条件 (13)3.2 硅锰的氧化和还原 (16)3.3脱磷反应 (17)3.3.1 磷在钢铁冶炼过程中氧化 (18)3.3.2 脱磷的热力学条件 (20)3.3.3 冶炼低磷钢的几个问题 (22)3.4 脱硫反应 (25)3.4.1 硫在炼钢中表现的热力学性质 (25)3.4.2 碱性氧化渣与金属间的脱硫反应 (26)3.4.3 熔渣脱硫的计算 (29)3.4.4 气相在脱硫中的作用 (30)3.5 钢中气体和非金属夹杂物 (32)3.5.1 钢中气体 (32)3.5.2 钢中的非金属夹杂物 (35)3.5.3 非金属夹杂物的种类 (35)3.5.4 夹杂物的来源及减少其的措施 (37)4 转炉炼钢工艺 (39)4.1 炼钢用原材料 (39)4.1.1 金属料 (39)4.1.2 造渣材料 (40)4.1.3 氧化剂（自学） (41)4.1.4 冷却剂（自学） (42)4.1.5 还原剂和增碳剂（自学） (42)4.2 装料 (42)4.2.1 三种不同的装入制度 (42)4.2.2 确定个阶段装入量应考虑的因素 (43)4.3 铁的氧化和熔池传氧方式 (43)4.3.1 铁的氧化和还原 (43)4.3.2 炉渣的氧化作用 (44)4.3.3 杂质的氧化方式—直接氧化和间接氧化 (44)4.4 供氧 (45)4.4.1氧流对熔池作用 (45)4.4.2 氧化机理 (51)4.4.3 LD的供氧操作 (52)4.5 造渣 (53)4.5.1炉渣碱度的控制 (53)4.5.2炉渣粘度的控制 (56)4.5.3炉渣氧化性的控制 (56)4.5.4放渣及留渣操作 (58)4.6 温度及终点的控制 (58)4.6.1 LD物料平衡和热平衡 (59)4.6.2 出钢温度的确定 (59)4.6.3 吹炼过程的温度控制 (59)4.6.4 终点控制 (60)4.7 脱氧和合金化 (60)4.7.1 吹炼终点的含氧量及脱氧的任务 (60)4.7.2 脱氧剂的选择及加入量的确定 (62)4.7.3 脱氧操作 (64)4.7.4 合金化的一般原理 (65)5 转炉顶底复合吹炼 (67)5.1 转炉顶底复吹的发展及其特点: (67)5.1.1 顶吹底吹转炉炼钢的特点及复合吹工艺的产生 (67)5.1.2 复合吹炼工艺的分类及目前发展状况 (68)5.1.3 复合吹炼的主要冶金特点 (69)5.2复合吹炼的熔池搅拌问题 (70)5.2.1转炉熔池搅拌问题—CO气泡搅拌及气流搅拌 (70)5.2.2 搅拌能与均匀混合时间（混匀时间） (72)5.3 复合吹炼的冶金问题 (73)5.3.1 对成渣及渣中FeO的影响 (73)5.3.2 对各元素化学反应的影响 (74)5.3.3 对钢中气体含量的影响 (75)5.4 底部供气元件 (76)5.4.1 底部供气种类及选择 (76)5.4.2 底部供气元件的种类及特点 (76)5.4.3 底部供气元件的布置对熔池搅拌的影响 (78)6 炼钢常用耐火材料 (79)6.1 炉衬材料 (79)6.2 炉衬破损机理 (80)6.3 延长炉龄的措施（自学） (81)7 预脱硫 (83)8 含钒铁水的吹炼 (87)8.1 提钒 (87)8.2 半钢炼钢 (89)使用说明 (90)参考文献 (91)1.绪论钢铁是现代生产和科学技术中应用最广的金属材料.特别是钢,在金属材料的用量中约占85%以上.这是由于钢的强度高,韧性好,容易加工和焊接,使优良的结构材料.钢的品种由上千种,可以跟据不同要求,得到不同性能的钢.作为钢的基体的铁元素在地壳中的蕴藏量5.10%,在金属元素中仅次于铝8.80%,容易从矿石中提取和加工.近三四十年,钢生产迅速发展,世界上岗的年产量已超过七亿吨.近代钢铁生产的主要方法一直是沿用”二步法”,第一步先用矿石冶炼出生铁,第二不再以生铁和废钢为基本原料炼出不同的钢种.近十几年,虽然有人在”一步法”上作了大量的工作,即直接还原—从矿石直接还原出钢,但目前来看,最起码在近期,其法不会最为生产钢的主要手段;也很难成为发展方向.原因主要是其技术不成熟;成本太高.1.1 炼钢历史的发展过程近代主要的炼钢方法首推1885年在英国获得专利的贝塞麦法,即酸性空气底吹转炉炼钢法.他是在底吹转炉中,将空气直接吹入铁水,利用空气中的氧气氧化铁水中铁、硅、锰、镁等元素，并依靠这些元素氧化释放出的热量将体金属加热到能顺利进行浇铸所需的高温。
人事部、冶金工业部关于印发《冶金工程专业中、高级技术资格评审条件（试行）》的通知
人事部、冶金工业部关于印发《冶金工程专业中、高级技术资格评审条件（试行）》的通知文章属性•【制定机关】人事部(已撤销),冶金工业部(已撤销)•【公布日期】1994.10.17•【文号】人职发[1994]12号•【施行日期】1994.10.17•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】矿产资源,行政机构设置和编制管理正文人事部冶金工业部关于印发《冶金工程专业中、高级技术资格评审条件（试行）》的通知（人职发［１９９４］１２号）根据《中华人民共和国科技进步法》的规定，在科学技术工作者中实行专业技术职称（即资格）制度。
现将《冶金工程专业中、高级技术资格评审条件（试行）》印发给你们，请在评审冶金工程专业中、高级技术资格时遵照试行。
试行中遇到的问题请及时反映给我们，以便修订完善。
本评审条件自下发之日起试行，有关评审办法另文印发。
１９９４年１０月１７日冶金工程专业中、高级技术资格评审条件(试行)（1994年10月17日人事部、冶金工业部发布）总则一、为客观公正地评价冶金工程专业技术人员的水平，鼓励多出成果、多出人才，促进冶金工业科学技术的进步和生产力的发展，结合冶金工程专业的特点，特制定本评审条件。
二、冶金工程专业中、高级技术资格的名称为工程师、高级工程师。
本条件包括工程师、高级工程师的评审条件。
三、按照本条件经评审合格并由国家或授权单位发给相应专业技术资格证书者，表明已具备相应的技术水平和工作能力，其职务与工资待遇由企事业单位根据国家有关规定自行决定。
四、冶金工程专业包括：钢铁冶金、冶金焦化、金属材料与热处理、粉末冶金、金属压力加工、冶金热能工程、耐火材料、冶金实验技术。
五、本评审条件适用于冶金工程专业中从事科学研究、规划设计、生产技术、实验技术的人员。
六、申报条件(一)基本条件凡申报中、高级技术资格的人员，必须遵守中华人民共和国宪法和法律，具备良好的职业道德和敬业精神。
(二)学历、资历的一般要求1、符合下列条件，可申报工程师资格：大学本科毕业或大学专科毕业，取得助理工程师资格，并从事助理工程师工作四年以上。
《钢冶金学》第1章和第2章思考题
《钢冶金学》思考题第1章绪论1 从化学成分和机械性能方面分析钢与生铁的区别？（※）2 列举炼钢任务和炼钢的基本任务，并阐述在现代炼钢工艺中如何完成炼钢的基本任务。
（※）3何谓钢铁生产的“长流程”和“短流程”？哪种流程的能耗高、排放量大？为什么？（※）4 按照化学成分和用途如何对钢进行分类？以下钢号分别为什么钢种，每个钢号的数字和字母代表什么意思？65Mn、60Si2Mn、50CrMnA、40Cr、GCr15SiMn、X70、1Cr18Ni9Ti、20CrMnTiH、Q345。
5 主要的炼钢方法有哪些？LD、BOF、BOP、OBM、Q-BOP、K-BOP、LD-Q-BOP、LD-KG、EAF 各指哪种炼钢方法？（※）第2章炼钢的基础理论1 写出钢的密度、熔点、粘度、导热能力等常用数值（1600℃）及炉渣的粘度、密度和渣—钢界面张力的常用数值。
2 钢的熔点是如何定义的？何谓“液相线”，何谓“固相线”？为什么钢液凝固，是在一个温度区间内完成？3 炼钢炉渣的来源有哪些？为什么说“炼钢就是炼渣”？4 炉渣的“氧化性”是什么意思？为什么用“碱度”和“氧化性”这两个指标来表征炉渣的化学性质？炉渣氧化性在炼钢过程中的作用？（※）5 熟悉炉渣中常见氧化物的熔点。
6 某一炉脱氧良好的低碳钢钢水，其钢水中的酸溶铝为0.018%，请问钢水中的溶解氧最低不低于多少ppm？7 简述单渣法和双渣法的区别及适用条件？8 炼钢过程中硅[Si]反应的特点？铁水硅含量([Si]对炼钢过程有何影响？（※）9 试绘制并解析一炉钢吹炼过程中，钢液中[Mn]的变化规律？提高残锰有何意义？写出吹炼过程中熔池回[Mn]的反应式，分析影响回[Mn]的因素。
为什么吹炼终点残[Mn]的高低，一定程度反映吹炼水平的高低？（※）10 如何理解“炼钢过程的[C]+[O]=CO是目的，更是手段，又是氧化精炼的主要手段。
”？（※）11 什么叫直接氧化，什么叫间接氧化？12 碳氧浓度积的含义，过剩氧的意义及降低措施。
钢铁冶金学(炼钢学)
脱氧和脱硫反应 的平衡：在炼钢 过程中，需要控 制脱氧和脱硫反 应的平衡，以保 证钢的质量和性 能。
脱氧和脱硫反应 的影响因素：温 度、时间、钢的 成分等会影响脱 氧和脱硫反应的 效果。
转炉：用于炼钢的主要设备，具有容量大、生产率高、操作方便等特点。 电炉：用于炼钢的辅助设备，具有节能环保、操作简单等特点。 炉外精炼设备：用于提高钢的质量和性能，具有高效、节能、环保等特点。 连铸设备：用于将钢水连续铸造成钢坯，具有高效、节能、环保等特点。 轧钢设备：用于将钢坯轧制成各种钢材，具有高效、节能、环保等特点。
按化学成分分类：碳钢、合金钢、不锈钢等 按生产工艺分类：转炉钢、电炉钢、平炉钢等 按用途分类：建筑用钢、机械用钢、汽车用钢等 性能要求：强度、硬度、韧性、塑性、焊接性能等 标准：国家标准、行业标准、企业标准等
碳钢：含碳量在0.25%-2.11%之间，硬度高，耐磨性好，适用于制造机械零件、工具等。
XX,
汇报人：XX
钢铁冶金学：研究钢铁生产工艺、 原理和设备的科学
定义：包括炼铁、炼钢、轧钢等过 程
重要性：钢铁是现代工业的基础材 料，广泛应用于建筑、机械、汽车、 船舶等领域
发展历程：从早期的土法炼铁到现 代的高炉炼铁、转炉炼钢等技术， 不断提高钢铁质量和生产效率
古代冶金：青铜器、铁器等金属制品的出现 近代冶金：18世纪末，高炉炼铁、转炉炼钢等技术的出现 现代冶金：20世纪初，电炉炼钢、氧气顶吹转炉炼钢等技术的发展 现代冶金：21世纪初，绿色冶金、智能制造等技术的兴起和发展
操作技术：包括设备启 动、运行、停机等步骤， 以及操作注意事项和常 见故障处理方法
维护技术：包括设备日 常维护、定期检查、维 修和更换部件等，以及 维护注意事项和常见故 障处理方法
《钢冶金学》课程资料(重大冶金考研专业课重要参考资料)
《钢冶金学》课程重庆大学2005年3月目录1现代炼钢技术的发展概况及趋势 (1)1.1现代炼钢技术的发展历史沿革 (1)1.2炼钢的基本任务 (3)1.3现代炼钢技术的发展趋势 (3)2现代转炉炼钢理论及新技术 (5)2.1炼钢的基本原理 (5)2.1.1铁液中元素的氧化 (5)2.1.1.1元素的氧化次序 (5)2.1.1.2元素的氧化方式 (5)2.1.2硅的氧化 (5)2.1.2.1氧化方式 (5)2.1.2.2氧化的热力学条件 (5)2.1.2.3硅的氧化对炼钢的影响 (6)2.1.3锰的氧化与还原 (6)2.1.4脱碳 (7)2.1.5脱磷 (8)2.1.6脱硫 (10)2.1.7脱氧 (12)2.1.8钢中气体与非金属夹杂物 (14)2.1.8.1钢中气体 (14)2.1.8.2钢中的非金属夹杂物 (15)2.2氧气顶吹转炉炼钢 (17)2.2.1特点 (17)2.2.2转炉炼钢用原材料 (17)2.2.3顶吹氧气转炉炼钢过程的成分变化 (19)2.2.4氧气射流与熔池的物理作用 (19)2.2.5氧气射流与熔池的化学作用 (19)2.2.6顶吹氧气转炉炼钢的冶金特点 (19)2.3氧气顶底复合吹炼转炉炼钢 (19)2.3.1顶底复吹转炉炼钢设备 (19)2.3.2顶底复吹过程概述 (22)2.3.3顶底复吹转炉炼钢工艺 (23)2.4转炉溅渣护炉技术 (30)2.4.1转炉溅渣护炉技术概况 (30)2.4.2转炉溅渣护炉溅渣层在高温下的流动特性 (31)2.4.3溅渣材料中加入煤的试验 (32)2.4.4转炉溅渣护炉改渣剂研究 (32)2.4.5宝钢转炉溅渣护炉技术 (33)2.4.6攀钢特殊铁水条件对转炉溅渣护炉的影响 (34)2.4.8炉渣物理性质及留渣量 (35)2.4.9镁碳砖中的碳含量 (35)3现代电炉炼钢理论及新技术 (37)3.1现代电炉炼钢技术的发展趋势及工艺变革 (37)3.2超高功率电弧炉炼钢 (38)3.2.1超高功率电炉的发展及特征 (38)3.2.2超高功率电炉设备 (40)3.3电弧炉偏心炉底出钢技术 (42)3.4直流电弧炉技术 (43)3.5近年来国际上电弧炉炼钢烟气利用的方法 (44)4纯净钢及炉外处理技术 (46)4.1炉外精炼的理论和技术基础 (46)4.1.1概述 (46)4.1.2真空理论 (47)4.1.2.1真空脱氧 (48)4.1.2.2真空下钢液的脱气 (52)4.1.2.3真空下元素的挥发和有害元素的去除 (56)4.1.2.4真空下合金元素与耐火材料的相互作用 (59)4.1.2.5吹氩精炼的真空效果 (62)4.1.3真空的技术基础 (62)4.1.4合成渣洗 (62)4.2炉外精炼的主要方法 (63)4.2.1钢包的真空精炼与脱气 (63)4.2.1.1RH真空循环脱气法 (63)4.2.1.2DH真空提升脱气法 (64)4.2.1.3钢包(LD)脱气法 (64)4.2.1.4钢水真空滴流处理法 (65)4.2.1.5真空电弧脱气精炼法(VD法) (65)4.2.1.6真空电弧脱气精炼法(VAD法) (65)4.2.1.7真空弧热精炼法(ASEA-SKF法) (65)4.2.2钢包精炼及吹氩法 (65)4.2.2.1带保护罩加合成渣吹氩(SAB、CAB法) (65)4.2.2.2封闭式吹氩成分微调法(CAS法) (65)4.2.2.3带电弧加热的钢包吹氩法(LF法) (65)4.2.3不锈钢的炉外精炼法 (65)4.2.3.1真空吹氧脱碳法(VOD法) (65)4.2.3.2氩氧精炼法(AOD法) (65)4.2.3.3CLU法 (65)4.2.4钢包喷粉法 (65)4.2.5喂丝法 (66)4.2.6其它炉外精炼方法 (66)4.3炉外精炼的仿真 (66)4.3.1钢包喂丝过程的物理数学模拟 (66)5现代连铸的发展状况及主要技术趋势 (67)5.1连铸的发展、特点及优越性 (67)5.2高效连铸技术 (67)5.3近终型连铸技术 (67)5.4连铸热送及连铸连轧技术 (67)6钢冶金的过程仿真技术 (68)6.1转炉氧气顶吹、底吹流场的数值模拟 (68)6.2电弧炉传输过程的数值模拟 (68)6.3钢包炉传输过程的数值模拟 (68)6.4连铸中间包及结晶器的流动、传热数值模拟 (68)6.5连铸二冷区传热、应力的数值模拟 (68)6.6钢包喂丝工艺的数值模拟 (68)1现代炼钢技术的发展概况及趋势1.1现代炼钢技术的发展历史沿革(1) 人类最初使用的是陨铁。
炼钢学~~~~1绪论(科大王新华等人编制)
第一章绪论钢铁材料是人类社会最主要的结构材料，也是产量最大、覆盖面最广的功能材料，在经济发展中发挥着举足轻重的作用。
尽管近年来钢铁面临着陶瓷材料、高分子材料、铝等有色金属材料等的竞争，由于其在矿石储量、生产成本、回收再利用率、良好的综合性能等方面所具有的明显优势，在可以预见的将来，钢铁在各类材料中所占据的重要地位不会改变。
炼钢学是研究将高炉铁水（生铁）、直接还原铁（DRI、HBI）或废钢（铁）加热、熔化，通过化学反应去除铁液中的有害杂质元素，配加合金并浇铸成半成品－铸坯的工程科学。
炼钢包括以下主要任务：（1）去除钢中的碳、磷、硫、氧、氮、氢等杂质组元，以及由废钢带入的混杂元素铜、锡、铅、铋等；（2）为了保证冶炼和浇铸顺行，将钢水加热升温至1600～1700℃；（3）普通碳素钢通常需含锰、硅，低合金钢和合金钢则需要含铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、铝等，为此在炼钢中需向钢液配加有关合金进行合金化；（4）去除钢液中内生和外来的各类非金属夹杂物；（5）将合格钢水浇铸成方坯、小方坯、圆坯、板坯等；（6）节能和减少排放，包括回收转炉炼钢煤气、炼钢烟气余热利用、减少烟尘和炉渣排放、炼钢烟尘污泥、炉渣、耐火材料等的返回再利用。
现代炼钢法最早起始于1856年英国人H.Bessemer发明的酸性底吹转炉炼钢法，该方法首次解决了大规模生产液态钢的问题，奠定了近代炼钢工艺方法的基础。
由于空气与铁水直接作用，Bessemer炼钢方法因而具有很快的冶炼速度，成为当时主要的炼钢方法。
但是，Bessemer工艺采用酸性炉衬，不能造碱性炉渣，因而不能进行脱磷和脱硫。
1879年英国人S.G.Thomas发明了碱性空气底吹转炉炼钢法，成功地解决了冶炼高磷生铁的问题。
由于西欧许多铁矿为高磷铁矿，直到1970年代末，Thomas炼钢法仍为法国、卢森堡、比利时等国的一些钢铁厂所采用。
几乎与Bessemer炼钢工艺开发成功同时，1856年平炉炼钢方法（称为Siemens-Martin法）也发明成功。
冶金专业毕业论文提纲
冶金专业毕业论文提纲
一、引言
1.研究背景和意义
2.文章的目的和结构
二、文献综述
1.国内外有关冶金专业毕业论文的研究现状
2.主要研究方法和技术的应用情况
3.研究中存在的问题和不足
三、理论基础
1.冶金专业的基本概念和发展历史
2.冶金专业的关键技术和工艺流程
四、研究方法和实验设计
1.研究方法的选择和理论依据
2.实验装置和材料的选择
3.实验设计和参数设置
五、研究结果与分析
1.实验结果的统计和整理
2.实验结果的分析和解读
3.结果与已知理论的对比
六、结论与展望
1.研究结果的总结和归纳
2.实验中存在的问题和局限性
3.对未来研究的展望和建议。
《炼钢学原理》考试大纲
《炼钢学原理》考试大纲考试要求学生应按照本大纲的要求，了解现代炼钢法的发展历程、我国钢铁工业的发展、钢铁生产的工艺流程、炼钢经济技术指标、炼钢原料，掌握炼钢的基本任务、炼钢的基础理论、转炉炼钢工艺、电弧炉炼钢工艺，了解其它冶炼方法。
能够运用所学知识分析并解决转炉、电弧炉冶炼过程遇到的简单实际问题。
考试复习内容一、概述了解现代炼钢法的发展历程、我国钢铁工业的发展、现代钢铁生产的工艺流程、炼钢经济技术指标等，掌握炼钢的基本任务。
二、炼钢基础理论1.了解炉渣的作用及组成，掌握碱度、氧化性等基本概念及其对炼钢过程的影响。
2.掌握钢液中杂质元素的氧化方式，即是以直接氧化还是间接氧化为主？3.掌握脱碳反应的热力学及影响脱碳反应的因素、炼钢过程脱碳反应的作用，了解碳氧积的概念。
4.掌握钢液脱磷的热力学条件及影响因素，掌握回磷的概念及其影响因素；了解脱磷反应的动力学。
5.掌握钢液脱硫的途径，脱硫反应的热力学；了解转炉炼钢过程为什么脱硫效果较差？6.掌握钢中夹杂物的来源，熟练掌握A、B、C、D、D s类夹杂物的基本概念、三种脱氧方式及常用的脱氧剂。
三、炼钢原料了解炼钢原料的种类及基本要求，掌握石灰活性的概念。
四、氧气转炉炼钢1.熟练掌握一炉钢的冶炼过程。
2.了解转炉吹炼过程硅、锰的氧化规律，重点掌握二者的区别。
3.熟练掌握实际转炉炼钢过程脱碳速度的变化规律及影响因素。
4.熟练掌握实际转炉炼钢过程脱磷速度的变化规律及影响因素。
5.掌握实际转炉炼钢过程熔渣成分的变化规律。
6.掌握实际转炉炼钢过程不同阶段温度的变化规律。
7.装入制度（1）掌握什么是装入制度、装入量、炉容比等基本概念。
（2了解三种装入制度类型、装料的次序。
8.供氧制度（1）掌握什么是供氧制度，熟练掌握枪位、供氧强度、硬吹、软吹、乳化、炉渣返干等概念，了解乳化对冶炼过程的影响。
（2）熟练掌握枪位对冶炼过程的影响，了解几种典型的氧枪枪位操作。
9．造渣制度（1）熟练掌握造渣的定义和目的。
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。
01
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
最新钢铁冶金学(炼钢学)
OBM/ Q-BOP
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炼 钢 方 法（8）
在顶吹氧气转炉炼钢发展的同时，19781979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。
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LD- Q- BOP
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炼 钢 方 法（9）
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。
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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。
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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_-__B___O____P____(__Q____u___i_e___t___BOP)。
冶金工程专业认识—钢铁是如何炼成的201004
冶金工程专业再认识—钢铁是如何炼成的？Brief Introduction of Metallurgical Engineering北京科技大学钢冶系张家泉教授地球中的元素构成——其中金属多以化合物形式存在于金属矿中金属元素存在形式与来源•存在形式：氧化物、硫化物、碳酸盐、卤化物以及硅酸盐等；•金属矿来源：主要存在于地球地壳中•钢铁冶金行业的任务——从金属矿中提炼、生产钢铁材料！冶金与金属材料是最古老、也是最现代化的行业、社会发展的支柱！金属材料的优越性（见附件）金属材料在各行业的广泛应用（见附件） 材料与社会进步（冶金史与社会文明）司母戊方鼎中国商代(公元前1783年-公元前1135年) 晚期的青铜器。
1939年于河南安阳殷墟商代晚期墓出土。
因腹内壁铸有“司母戊”三字而得名。
该鼎造型庄严雄伟。
长方形腹，每面四边及足上部饰兽面纹。
双耳，外侧饰双虎噬人首纹。
四足中空。
高1.33米，口长1.10米，重达875千克。
用陶范铸造，鼎体（包括空心鼎足）浑铸，其合金成分为：铜84.77％，锡11.44％，铅2.76％，其他0.9％。
司母戊鼎是前已发现的中国古代形体最大和最重的青铜器，在世界上也是仅见的，反映出商代青铜冶铸业具有极高水平。
现藏于中国历史博物馆或安阳殷虚博物馆。
巧夺天工的战国曾侯乙出土文物(公元前475年——公元前221年)•“曾侯乙”铜鉴缶(fou,也叫冰鉴）：“世界最早的冰箱”；•曾侯乙编钟：世界最早的、音律最美的铸造编钟王；•曾侯乙尊盘：世界最早、最精美的熔模镂空铸造件。
东汉晚期的青铜奔——马踏飞燕东汉王朝(公元25年—公元220年)由汉光武帝刘秀建立,他推翻了王莽所建立起的新王朝,重新恢复由刘氏统治的汉王朝,史家称此汉朝为东汉。
河北沧州的铁狮子铁狮子坐落在沧州市东南20公里沧州旧城开元寺前,东关村西0.5公里。
门票10元 。
铸于后周广顺三年（公元953年），距今已有一千多年的历史。
采用“泥范明浇法”铸成，具有较高的历史科学和艺术价值，为全国重点文物保护单位。
《炼钢学》考试复习参考资料--最新版
第一部分：填空题1、耐火材料的“三高”技术是：高纯原料、高压成型、高温烧成，以得到高纯度、高密度、高强度的高效碱性耐火材料。
2、炼钢用原材料主要包括：金属料、造渣材料、氧化剂、冷却剂等。
其中金属料有铁水、废钢、铁合金；造渣材料有石灰、萤石、生白云石、合成渣料、废粘土砖；氧化剂有氧气、铁矿石和氧化铁皮。
3、钢液的脱氧方法主要有：沉淀脱氧、钢、渣界面脱氧、真空下脱氧和扩散脱氧。
4、钢中夹杂物按不同来源分为外来夹杂和内生夹杂。
5、钢液中杂质的氧化方式：直接氧化和间接氧化。
6、顶吹氧气转炉吹炼工程的操作制度：装料制度、供氧制度、造渣制度、温度制度。
7、装料顺序一般是先加废钢，后兑铁水。
目前国内外顶吹氧气转炉控制装入量的制度有定量装入、定深装入和分阶段定量装入。
8、供氧制度中几个主要工艺参数是：氧气流量、供氧强度、氧压、喷枪高度。
9、氧枪操作主要的三种方式是恒枪变压、变压变枪、恒压变枪。
10、在造渣制度中，影响石灰溶解速度的因素有石灰本身的质量、铁水成分、炉渣成分和供氧操作。
11、为保证钢水成分和减少温度损失，常采用红包出钢和挡渣出钢法，（用挡渣球和挡渣帽）并在盛钢桶内投加小粒石灰或白云石稠化炉渣，防止回磷。
12、多段炼钢少渣吹炼新工艺是将炼钢过程分为三个独立的氧化阶段，分设于炼铁和连铸之间，其中，第一阶段是铁水脱硅，第二阶段是铁水脱磷（同时脱硫），第三阶段是在转炉少渣吹炼下进行脱碳和提温。
13、炉外处理的基本方法分为加热、真空、搅拌、渣洗、喷吹、喂丝。
14、顶底复合吹炼的三种类型为顶吹氧底吹惰性气体、顶底按比例复合吹氧、顶吹氧底吹氧并喷熔剂。
15、炉渣的作用：脱除磷硫、向金属熔池传氧、减少炉衬侵蚀等。
16、控制吹炼终点的方法有拉碳法（一次拉碳法，高拉补吹）和增碳法。
17、工业中常用的铁水脱硫剂CaC2，Mg，CaO，Na2O。
18、石灰融化因素：石灰质量、炉渣成分、熔池温度、比渣量、熔池搅拌。
18、电炉冶炼六个阶段（老三期）：补炉，装料，熔化期，氧化期，还原期，出钢，钢液的合金化，其中，熔化、氧化、还原期组成，俗称老三期。
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２ ２ 命题 的两 个 “ ” ． 度
“ ” 与“ 识” 难 度 知 度把 握 到 位 。 合理 控 为
有 教 学 目标 有 一 定 差 距 。 此 针 对 该 门 课 要 求 掌 握 的 ， 很 多 内 容 不 易 出 现 在 考题 制 难 度 ， 卷 前 先 定 试 卷 难 度 。 将 《 钢 因 出 如 炼 程 的 特 点 ， 学 小 组 对 该 门 课 程 的 试 卷 教 命 题 进 行 了调 整 。
方面 。
考 试 卷 面 题 型 比较 单 一 。 有 简 答 题 仅
套 比较 科 学 比 较 合 理 的 命 题 方 法 。
术 人 才 为 目 的 的 专 业 。 炼 钢 学 是 冶 金 《
工 程 专 业 中重 要 的 专 业 课 程 之 一 。 炼 钢 Ⅸ
及论述题 ， 量 少 ， 值大。 题 分 由于 《 钢 学 》 ２ １命题 形式 炼 ． 的 内 容 非 常 丰 富 ， 靠 １ 道 左 右 的 简 答 题 仅 ０
教 学 改 革 试 点 工 作 中 ， 于 对 实 践 性 强 《 钢 学 ＊ 一 门 实 践 性 很 强 的 课 程 ， 不 由 炼 是 如
的考试 缺 乏足 够的认 识 ， 试 的评 价 、 考 导 将 学 生 上 课 内容 与 涉 及 实际 生 产 工 艺 操 作
向和 激 励 功 能并 没 有 得 到 充分 发 挥 ， 导 结 合 起 来 ， 学生 不 易 融 会 贯 通 。
关键 词 ： 冶金工程 专业 炼钢 学 命题 分析 中 图分类 号 ： ２ Ｇ６ ４ 文 献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ： ６ ３ ９ ９ （ ０ １ １ （ ） ０ ０ － ２ １ ７ － ７ ５ ２ Ｉ ） １ ａ－ ２ ７ ０
冶 金 工 程 专 业 是 一 门 以 培 养 具 备 冶 等 方 面 专 业 知 识 ， 在 冶 金 领 域 从 事 生 能 产 、 计 、 研 和 管 理 工 作 的 高 级 工 程 技 设 科
３ ％ ０
成 绩 符 合 正 态分 布 的规 律 。
在知识 度方面 ， 出卷 时 根 据 课 本 章 节
《 钢 学 考试 卷 面 知识 点分 布 表 炼
知识点分布 。 转炉炼钢 精炼及 质量
ｌ ％ ５ ２ ％ ０
的 分 布 ， 理 安 排 各 个 章 节 知 识 点 的 考 核 合
与以往 单一以 简答题 为主不 同 ， 目前
判断题 、 答题 、 述题及计算题共 １０ 简 论 道 Ｏ
学》 内容 包 括炼 钢 理 论 、 水 预 处理 、 的 铁 转 炉 炼 钢 、 炉 炼 钢 、 外 精 炼 、 铸 等 电 炉 连 多 个 领 域 的 理 论 和 技 术 。 长 期 的 专 业 在
１ 原 炼钢学 》命题 存在 的弊端
背 即 能 顺 利 通 过 考 试 甚 至 拿 到 较 高 分 数 的 题 ， 这种 标 准 出题 ， 使 最 终学 生 的 考 试 按 可
原 《 钢 学 考 试 试 卷 命题 存 在 的 主 要 现 象 屡 见 不 鲜 。 炼 表 １ 炼钢理论
职 业 技 术 研 究
Ｃｉ ｄ ａ。 —ｏ…—Ｈｒｌ ｈａ ｕ ｔｎｎ ｖ ｉ ｅｕ ｎ Ｅ ｃ ｉ Ｉ ａｏ ａ ｎ ｔｌ…・ ｎ ｌ ｄ
冶 金工程专业 炼钢 学 命题研 究
朱荣 周 鑫 （ 京科技 大学 冶金与 生态 工程 学院 北 京 １ ０ ３ 北 ０８ ） ０
摘 要： 本文介 绍 了冶金工程 专业 学科 的性 质， 析 了原《 分 炼钢 学》 课程 考试命题 的不足 ， 并通过近 三年新 命题 学生成绩统 计分析 ， 专业 课 实践 等方 面， 研究 了目前 炼钢 学命题 的合理 性及 改进 方向 。
问题 是 ： 试 题 型单 一 、 于 偏 重 理 论 、 考 过 知
２现 《 炼钢学 ）命题方式 ）
经 过 近 几 年 的 实 践 尝 试 ， ０ ４ 开 始 ２０年 《 钢学 》 炼 出题 的 调 整 ， Ｕ ０ ７ 已 经 形 成 ￣２ ０ 年
一
金 物 理 化 学 、 铁 冶 金 和 有 色 金 属 冶 金 识 点 分 布 不 合 理 、 度 把 握 难 到 位 这 几 个 钢 难
综合素质题
２ ％ ０
电炉炼钢
ｌ ％ ５
比 例 。 要 章 节 要 求 掌 握 的 重 要 知 识 点 重 重
点 考 核 ， 求 了解 的 知 识 点分 值 比例 下 降 ， 要
而 知 识 结 构拓 展 型题 目主 要 用 于 体 现 学生
表 ２ ２ ｏ ～２ ０ ０ ７ ｏ ８学年 第二学 期考 试情 况统 计表
内。
学 》 次 考 试 的预 期 平 均成 绩 定 在 ７ 分 ， 这 ５ 那 么 ， 题 的 ７ ％ 值 题 目是 考 生 应该 掌 握 的 命 ５ 分
难 度 把 握 不 到 位 。 生 通过 考前 突 击 ， 学
考 前 做 前 几 年 几 份 样 卷 ， 后 通 过 死 记 硬 基 础 题 ， ５ 然 ２ ％是 体 现 学 生 水 平 差 距 的 综 合
分 数 人 数 不 及 格 ７
之间的差距 ， 占分 值 的 １ ％～１ ％左 右 。 ０ ５ 在
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
及论 述 题 ， 识 点 涉 及 面 窄 ， 易 检 验 学生 Ⅸ 钢 学 ＊ 卷 卷 面题 型 分 填 空题 、 择 题 、 知 不 炼 试 选
对 知 识 面 的掌 握 。
卷 面 题 目过 分 偏 重 于 理 论 知 识 。 由于 题组 成 。 量 增 加 、 题 覆盖 面 广 、 值 降 低 、 分 难 度适 中 通 过考 试 现 场 观 察 ， ５ ９ ％以 上 的 学 生在 １ ０ 钟 内 能全 部 完 成 答 题 。 ２分