炼钢的生产流程及原理

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论文题目：炼钢的生产流程及原理

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炼钢的生产流程及原理

摘要

本文概述了炼钢生产的现状及发展趋势，介绍了炼钢生产的流程、原理及现代炼钢方法。炼钢生产之初的造渣对钢的冶炼起到决定性作用，而碳、磷、硫、氧等成分的含量对钢的冶炼起着关键性作用，除此之外，钢中所含的气体和夹杂物对钢的质量也有影响。本文就造渣过程及脱碳、脱磷、脱硫、脱氧过程进行了详细的阐述。

总之，炼钢的生产过程可归纳为：“四脱”（脱碳、脱磷、脱硫、脱氧），“二去”（去气和去夹杂）“二调整”（调整成分和温度）。

关键词：

目录

摘要

第一章引言 (1)

第二章现代炼钢方法简介 (3)

2.1 氧气转炉炼钢 (3)

2.1.1 氧气顶吹转炉炼钢法特点 (3)

2.1.2 氧气底吹转炉炼钢法特点 (3)

2.1.3 复合炼钢法特点 (4)

2.2电弧炉炼钢 (4)

第三章炼钢的生产流程及原理 (6)

3.1炼钢的基本任务 (6)

3.2 炼钢原材料的来源 (7)

3.3 装料 (7)

3.4 炼钢炉渣 (7)

3.4.1 造渣 (8)

3.4.2 炼钢炉渣的作用 (10)

3.4.3 炼钢炉渣的来源 (11)

3.4.4 炼钢炉渣的分类与组成 (11)

3.4.5 炼钢炉渣的主要性质 (11)

3.5 炼钢过程的基本反应 (13)

3.5.1 碳的氧化 (13)

3.5.2 硅的氧化和还原 (14)

3.5.3 锰的氧化和还原 (15)

3.5.4 脱磷反应 (15)

3.5.5 脱硫反应 (17)

3.5.6 脱氧 (18)

3.6 去除钢中的气体 (21)

3.7降低钢中的非金属夹杂物 (22)

3.8 出钢 (24)

结论 (25)

参考文献 (26)

致谢 (27)

第一章引言(三号黑体)

我国有丰富的铁矿石、有色金属、煤炭和水力资源等，是发展钢铁工业的基本条件。我国是世界上钢铁冶金起源最早的国家之一，早在春秋战国时代（公元前8世纪~5世纪）就出现了生铁冶炼，制造出了很锋利的宝剑和其他用具，在历史上有着极其辉煌的成就。但在漫长的封建社会中，工业生产和科学技术发展缓慢，近代又受到帝国主义侵略掠夺，钢铁工业技术和装备水平极为落后。自1890年张之洞在湖北建立汉阳钢铁厂开始，到1949年约半个世纪共产钢760万吨，最高年产量（1943年）为92.3万吨。1949年钢产量仅15.8万吨，生铁25万吨，居世界第26位。

新中国成立之后，特别是改革开放以来，我国钢铁工业得到很大发展，重建和新建了鞍钢、首钢、本钢、武钢、太钢、马钢、包钢、攀钢、上海和天津等钢铁基地，1960年与1949年相比，钢铁年产量增加了40多倍，超过1000万吨，1980年钢产量为3712万吨，1990年达到6500万吨；1991年钢产量为7100万吨，居世界第三位，1996年突破1亿吨，钢产量为10124万吨，列世界第一位；2002年我国钢年产量达1.82亿吨，到2003年刚年产量突破2亿吨，达到22234万吨，中国钢铁工业进入高速增长的时期。2004年钢年产量仍保持快速发展的势头达到27280万吨，2005年中国钢年产量达到34936.15万吨，比上年增加6887.6万吨，增长超过24%；2006年中国的钢铁产量则达到4890万吨。这样，中国从1亿吨到2亿吨，花了七年时间，而从2亿吨钢到4亿吨钢，仅花了3年时间。中国是世界上第一个钢产量超2亿吨的国家。中国钢年产量平均年增长率在20世纪90年代为6.99%, 而2000年至2004年的四年间平均年增长率高达20.71%，在一亿多吨的基础上，连续四年保持在20%以上的年增长速度，这引起了全球钢铁界的关注，中国正由钢铁大国向钢铁强国迈进。

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（此处省略部分内容）

第二章现代炼钢方法简介(三号黑体)

随着人类经济建设和日常生活中对所需钢质量和数量的提高，炼钢的方法也不断地改善。现代炼钢的方法主要有氧气转炉炼钢和电弧炉炼钢。

2.1 氧气转炉炼钢（小三号黑体）

氧气转炉炼钢法就是使用转炉以铁水为主要原料，以纯氧作为氧化剂，靠杂质的氧化热提高钢水温度，一般在30~40min内完成一次精炼的快速炼钢法。转炉按炉衬耐火材料性质可分为碱性转炉和酸性转炉，按供入氧化性气体的种类分为空气和氧气转炉，按供气部位分为顶吹、底吹、侧吹及复合吹转炉，按热量来源分为自供热和外加热燃料转炉。现在，全世界主要的转炉炼钢法是氧气顶吹转炉炼钢法（LD法）和氧气顶底复合吹炼转炉炼钢法（复合炼钢法）。

2.1.1 氧气顶吹转炉炼钢法特点（四号黑体）

氧气顶吹转炉炼钢法可通过软吹化渣，有利于快速成渣，提高渣中氧化铁的含量，促进脱硫反应。但在熔池搅拌不均匀，特别是在低碳区一氧化碳的发生量减少导致搅拌力降低；金属中的氧含量增大，铁、锰的氧化损失较大。

顶吹氧气转炉炼钢法具有以下优点：吹炼速度快、生产效率高；品种多、质量好；原材料消耗少、热效率高、成本低；基建设投资省、建设速度快；氧气顶吹转炉容易与连铸钢相匹配。

顶吹氧气转炉炼钢法的缺点是：吹损大、金属回收率低；相对底吹法与复合法，其氧气射流对熔池搅拌不均匀，从而影响氧气顶吹转炉吹炼强度、吹炼稳定性和生产率的提高。

图2.1 氧气顶吹转炉炼钢示意图

2.1.2 氧气低吹转炉炼钢法特点

氧气低吹转炉炼钢法使冶炼过程更加平稳，搅拌能力大，促进了炉内的反应，脱碳能力强，金属的回收率也高，脱硫脱磷也更接近平衡；采用喷吹石灰操作，使低吹转炉提前脱磷，可适用吹炼高磷铁水，但工艺复杂。

2.2 氧气低吹转炉炼钢示意图

2.1.3 复合炼钢法特点

（以下省略）

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