钢铁冶金概论-钢铁是怎样炼成的

钢铁是怎样炼成的

摘要：中国是世界上最早生产钢的国家之一。考古工作者曾经在湖南长沙杨家山春秋晚期的墓葬中发掘出一把铜格“铁剑”，通过金相检验结果证明是钢制的。这是迄今为止我们见到的中国最早的钢制实物。

它说明从春秋晚期起中国就有【炼钢】生产了，炼钢生产在中国已有2500多年的历史。

关键字：炼钢简单工艺流程转炉炼钢法钢材的种类和用途

1.炼钢简单工艺流程

炼钢就是将铁水冶炼成钢水，而钢与铁的区别就在于含碳量不同，只要将铁里边的含碳量降低到一定程度就是我们所需要的钢了，所以要想炼钢首先便要炼铁。这里一般有两个流程：

长流程：选矿→烧结（球团）→高炉→铁水预处理→转炉→精炼→连铸→轧钢

短流程：废钢→电炉→精炼→连铸→轧钢

这里说的选矿，烧结，球团，是高炉冶炼的原料准备阶段，当完成烧结，造球后进入高炉利用高炉内的还原性环境将铁水从铁矿石从还原出来，为下一阶段的炼钢提供原料供给。而接下来的铁水预处理就是脱去硫等杂质。接着就是利用转炉内的氧化性环境将铁水中过量的碳氧化成一氧化碳和二氧化碳，达到钢水要求的碳含量。转炉出钢

后的钢水精炼（LF或LF+RH或LF+VD，VOD等），完成精炼后用行车调运至连铸机的大包回转台，进行连铸浇铸的工序环节，为后续的轧钢厂提供钢坯原料。

实际中，整个联合钢铁厂的工艺流程为：原料码头（各种原料集中卸载存放区域）——烧结（矿石造块或造球团）——高炉（炼铁）——炼钢（铁水预处理-转炉或电炉-精炼-连铸）-轧钢。其流程图如下：

2．转炉炼钢法现在普遍使用的是转炉炼钢法，这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在

氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化(FeO,SiO2,MnO,)生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。当磷于硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果空气是从炉低吹入，那就是低吹转炉。

随着制氧技术的发展，现在已普遍使用氧气顶吹转炉（也有侧吹转炉）。这种转炉吹如的是高压工业纯氧，反应更为剧烈，能进一步提高生产效率和钢的质量

3．钢材的种类和用途

1）.中厚板是指厚度4.5-25.0mm的钢板，厚度25.0-100.0mm的称为厚板，厚度超过100.0mm的为特厚板。

用途：中厚板主要应用于建筑工程、机械制造、容器制造、造船、桥梁建造等。还可以用来制造各种容器、炉壳、炉板、桥梁及汽车静钢钢板、低合金钢钢板、造般钢板、锅炉钢板、压力容器钢板、花纹钢板、汽车大梁钢板、拖拉机某些零件及焊接构件等。

2）. 不锈钢板：按制法分热轧和冷轧的两种，包括厚度0.5-4毫米的薄板和4.5-35毫米的厚板.按钢种的组织特征分为5类：奥氏体型、奥氏体-铁素体型、铁素体型、马氏体型、沉淀硬化型。

主要用途：要求能承受草酸、硫酸-硫酸铁、硝酸、硝酸-氢氟酸、硫酸-硫酸铜、磷酸、甲酸、乙酸等各种酸的腐蚀，广泛用于化工、食品、医药、造纸、石油、原子能等工业，以及建筑、厨具、餐具、车辆、家用电器各类零部件。

3）. 扁钢

宽12-300mm、厚4-60mm、截面为长方形并稍带纯边的钢材。

主要用途：扁钢可以是成品钢材，也可以做焊管的坯料和叠轧薄板用的薄板坯。主要用途：扁钢作为成材可用于制箍铁、工具及机械零件，建筑上用作房架结构件。

4）. 方钢

方形断面的钢材，分热轧和冷轧两种；热轧方钢边长5-250mm；冷拉方钢边长3-100mm。

主要用途：轧制或加工成方形截面的钢材

5）. 角钢

钢俗称角铁、是两边互相垂直成角形的长条钢材。有等边角钢和不等

边角钢之分。等边角钢的两个边宽相等。其规格以边宽×边宽×边厚的毫米数表示。如“∠30×30×3”，即表示边宽30毫米、边厚为3毫米的等边角钢。

主要用途：角钢可按结构的不同需要组成各种不同的受力构件，也可作构件之间的连接件。广泛地用于各种建筑结构和工程结构，如房梁、桥梁、输电塔、起重运输机械、船舶、工业炉、反应塔、容器架以及仓库货架等。

4.总结

通过这次对冶金工程概论的学习，我改变了以往对冶金工程专业的茫然，对我们的专业知识，学科前景有了一定程度的了解。

我国目前的钢铁产量在世界上超过任何一个国家，稳居首位。虽然我国目前钢铁行业的前景不错，但是我们在一些技术上面和发达国家相比依旧有一定的差距，这就要求我们在提高产量的同时也要注重技术上的改进