耐火材料在钢铁工业的应用
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转炉炼钢法：使用的原料为生铁水和废钢。
电炉炼钢法：使用的原料为海绵铁或废钢，具有 广阔的发展前景。
钢包的初始功能是钢液 的装运容器，随着炉外精炼 技术的发展，钢包增加了如 下功能：加热，调节钢液温 度；真空脱气（脱氢、脱氧） 和去除夹杂；搅拌钢液，匀 化成分和温度；金属的合金 化和调整成分；吹氧脱碳； 精炼造渣功能（脱硫、脱 磷）。
用途：大部分作为炼钢的原料。10%左右用于 铸造各种部件和零件。
钢的C＜2%，具有比生铁更好的综合机械性能：
有较高的机械强度和韧性；可塑性好，易加工成各种 形状的钢材和制品；
能铸造、轧制、锻造和焊接；具有良好的导电、导热 性能；
若在钢中添加一些合金元素，则きぃ得到特殊性能的 钢种；
如果对钢进行热处理，可在较大范围内改变同一成分 的性能。
中间包是炼钢连铸生产过程中钢水从钢包分流到结晶器 的中间存储器，适用于钢包和结晶器之间钢水过渡的装置。
中间包的作用：
➢接受从钢包流出的钢水并稳定钢水流； ➢把钢水分配为几个铸流，底部设有和连铸机流数相应 的水口，减少钢流对结晶器中坯壳的冲刷，控制注入结 晶器钢水量，有利于非金属夹杂物上浮，提高铸坯质量；
炉外精炼
LF（钢包炉精炼法） ASEA-SKF（钢包真空精炼法） VOD（真空吹氧脱碳法） VAD（真空电弧加热脱气炉）
RH（真空处理） DH（真空处理）
RH炉安装照片
钢的浇注：是把在炼钢炉中和炉外精炼所得到的合格钢 水，经过钢包及中间包等浇注设备，注入到一定形状和尺寸 的钢锭模或结晶器中，使之凝固成为炼钢的最终产品—钢锭 或钢坯。
耐火材料在钢铁工业的应用 （第一部分)
河南科技大学高温材料研究院 2012年8月6日
➢钢铁生产流程及主要设备概述 ➢焦炉的结构及各部位用耐火材料 ➢高炉的结构及各部位用耐火材料 ➢热风炉的结构及各部位用耐火材料 ➢铁水罐、混铁炉用耐火材料
一、钢与生铁的区别
钢与生铁的成分： 主成分：铁元素Fe 副成分：C、Si、Mn、P、S
混铁炉、转炉和电炉
炼钢：生铁 钢
需要做到：
①降：降低含碳量 ②除：除去硫、磷等杂质 ③调：调节合金元素的含量 基本反应原理： 利用氧化还原反应，在高温下，用氧化剂（用纯氧气） 把生铁中过多的碳和其它杂质氧化除去。
炼钢 铁水冶炼
炼钢铁水冶炼设备： 转炉，电炉，平炉
转炉：对铁水进行冶炼操作 电炉：对不锈钢度钢块、生铁块等进行冶炼操作 平炉：基本已经不再使用
钢的浇注：是把在炼钢炉中和炉外精炼所得到的合格钢 水，经过钢包及中间包等浇注设备，注入到一定形状和尺寸 的钢锭模或结晶器中，使之凝固成为炼钢的最终产品—钢锭 或钢坯。
模铸：将盛在钢包内的钢水注入具有一定形状 和尺寸的钢锭模中铸成钢锭的方法。
（已经基本上被淘汰）
浇注
连续铸钢：通过连铸机将钢液连续地铸成钢坯， 不经过初轧工序，直接送轧钢车间轧制成钢材。
二、钢铁生产流程及主要设备概述
钢铁冶炼的任务：把铁矿石炼成合格的钢。 间接炼钢法：目前主要的炼钢方法
冶炼工艺 直接炼钢法
熔融还原法
高炉是利用焦炭 还原铁矿石的反应 来生产生铁的设备。
高炉是利用焦炭 还原铁矿石的反应 来生产生铁的设备。
高炉炼铁的产物：铁水
热风炉的作用是为高炉 的冶炼提供阻燃热风，起到 节约焦炭的作用。据现场经 验估计，风温每提高100℃， 吨铁焦比可降低20Kg左右， 增产近5%。
鱼雷罐的作用是从高炉向 转炉或电炉运输铁水，同时还 要有铁水预处理（脱硫，脱磷、 脱硅）的功能。
炼钢：通过冶炼降低生铁中的碳和去除有害杂质，再根 据对钢性能的要求加入适量的合金元素，使其成为具有高的 强度、韧性或其它特殊性能的钢。
炼钢：通过冶炼降低生铁中的碳和去除有害杂质，再根 据对钢性能的要求加入适量的合金元素，使其成为具有高的 强度、韧性或其它特殊性能的钢。
炼钢 混铁炉
高炉和转炉之间的炼钢辅助 设备。
主要用于调节和均衡高炉和 转炉之间铁水供求的设备， 保证不间断地供给转炉需要 的铁水，铁水在混铁炉中储 存和混匀铁水成份及均匀温 度，对转炉炼钢非常有利。
混铁炉整体承包
作为客户要熟悉的内容： 混铁炉的容量、结构——炉衬的结构 砌筑的方式、施工周期——是否整体浇注 耐火材料的种类、用量——关注的核心 混铁炉的使用——是否用于三脱
炼钢的基本任务
脱碳并将其含量调整到一定范围 脱磷、脱碳
去除杂质 脱氧 去除气体和非金属夹杂物
调整钢液成分和温度 将钢液浇注成 质量好的钢锭和钢坯
现在大规模的炼钢方法大都是1856年以后出现的，主要 有平炉炼钢法、转炉炼钢法、电弧炉炼钢法三类。
现在大规模的炼钢方法大都是1856年以后出现的，主要 有平炉炼钢法、转炉炼钢法、电弧炉炼钢法三类。
炼钢方法
平炉炼钢法：由于钢铁冶炼周期长、效率低以及 耐火材料的消耗高等不足，在世界发达国家早已 被淘汰，在我国也已于上世纪九十年代末被完全 淘汰。
现在大规模的炼钢方法大都是1856年以后出现的，主要 有平炉炼钢法、转炉炼钢法、电弧炉炼钢法三类。
炼钢方法
平炉炼钢法：由于钢铁冶炼周期长、效率低以及 耐火材料的消耗高等不足，在世界发达国家早已 被淘汰，在我国也已于上世纪九十年代末被完全 淘汰。
所谓炉外精炼，就是按传统工艺在常规炼钢炉中完成的 精炼任务，如去除钢水中杂质（包括不需要的元素、气体和 夹杂），成分和温度的调整和均匀化等任务，部门或全部地 移到钢包或其他容器中进行。因此，炉外精炼也称为二次精 炼、钢包冶金或钢包精炼。
所谓炉外精炼，就是按传统工艺在常规炼钢炉中完成的 精炼任务，如去除钢水中杂质（包括不需要的元素、气体和 夹杂），成分和温度的调整和均匀化等任务，部门或全部地 移到钢包或其他容器中进行。因此，炉外精炼也称为二次精 炼、钢包冶金或钢包精炼。
钢铁中常见元素的含量（%）
元素
C
Si
Mn
P
S
生铁Hale Waihona Puke Baidu
＞2
0.2-2.0 0.2-2.5
≤0.5
≤0.07
钢
＜2
0.01-0.3 0.3-0.8 ＜0.05 ＜0.05
钢与生铁的本质区别：C含量的不同 生铁的碳含量：＞2% 特点：硬而脆，不能锻造
钢与生铁的本质区别：C含量的不同 生铁的碳含量：＞2% 特点：硬而脆，不能锻造
电炉炼钢法：使用的原料为海绵铁或废钢，具有 广阔的发展前景。
钢包的初始功能是钢液 的装运容器，随着炉外精炼 技术的发展，钢包增加了如 下功能：加热，调节钢液温 度；真空脱气（脱氢、脱氧） 和去除夹杂；搅拌钢液，匀 化成分和温度；金属的合金 化和调整成分；吹氧脱碳； 精炼造渣功能（脱硫、脱 磷）。
用途：大部分作为炼钢的原料。10%左右用于 铸造各种部件和零件。
钢的C＜2%，具有比生铁更好的综合机械性能：
有较高的机械强度和韧性；可塑性好，易加工成各种 形状的钢材和制品；
能铸造、轧制、锻造和焊接；具有良好的导电、导热 性能；
若在钢中添加一些合金元素，则きぃ得到特殊性能的 钢种；
如果对钢进行热处理，可在较大范围内改变同一成分 的性能。
中间包是炼钢连铸生产过程中钢水从钢包分流到结晶器 的中间存储器，适用于钢包和结晶器之间钢水过渡的装置。
中间包的作用：
➢接受从钢包流出的钢水并稳定钢水流； ➢把钢水分配为几个铸流，底部设有和连铸机流数相应 的水口，减少钢流对结晶器中坯壳的冲刷，控制注入结 晶器钢水量，有利于非金属夹杂物上浮，提高铸坯质量；
炉外精炼
LF（钢包炉精炼法） ASEA-SKF（钢包真空精炼法） VOD（真空吹氧脱碳法） VAD（真空电弧加热脱气炉）
RH（真空处理） DH（真空处理）
RH炉安装照片
钢的浇注：是把在炼钢炉中和炉外精炼所得到的合格钢 水，经过钢包及中间包等浇注设备，注入到一定形状和尺寸 的钢锭模或结晶器中，使之凝固成为炼钢的最终产品—钢锭 或钢坯。
耐火材料在钢铁工业的应用 （第一部分)
河南科技大学高温材料研究院 2012年8月6日
➢钢铁生产流程及主要设备概述 ➢焦炉的结构及各部位用耐火材料 ➢高炉的结构及各部位用耐火材料 ➢热风炉的结构及各部位用耐火材料 ➢铁水罐、混铁炉用耐火材料
一、钢与生铁的区别
钢与生铁的成分： 主成分：铁元素Fe 副成分：C、Si、Mn、P、S
混铁炉、转炉和电炉
炼钢：生铁 钢
需要做到：
①降：降低含碳量 ②除：除去硫、磷等杂质 ③调：调节合金元素的含量 基本反应原理： 利用氧化还原反应，在高温下，用氧化剂（用纯氧气） 把生铁中过多的碳和其它杂质氧化除去。
炼钢 铁水冶炼
炼钢铁水冶炼设备： 转炉，电炉，平炉
转炉：对铁水进行冶炼操作 电炉：对不锈钢度钢块、生铁块等进行冶炼操作 平炉：基本已经不再使用
钢的浇注：是把在炼钢炉中和炉外精炼所得到的合格钢 水，经过钢包及中间包等浇注设备，注入到一定形状和尺寸 的钢锭模或结晶器中，使之凝固成为炼钢的最终产品—钢锭 或钢坯。
模铸：将盛在钢包内的钢水注入具有一定形状 和尺寸的钢锭模中铸成钢锭的方法。
（已经基本上被淘汰）
浇注
连续铸钢：通过连铸机将钢液连续地铸成钢坯， 不经过初轧工序，直接送轧钢车间轧制成钢材。
二、钢铁生产流程及主要设备概述
钢铁冶炼的任务：把铁矿石炼成合格的钢。 间接炼钢法：目前主要的炼钢方法
冶炼工艺 直接炼钢法
熔融还原法
高炉是利用焦炭 还原铁矿石的反应 来生产生铁的设备。
高炉是利用焦炭 还原铁矿石的反应 来生产生铁的设备。
高炉炼铁的产物：铁水
热风炉的作用是为高炉 的冶炼提供阻燃热风，起到 节约焦炭的作用。据现场经 验估计，风温每提高100℃， 吨铁焦比可降低20Kg左右， 增产近5%。
鱼雷罐的作用是从高炉向 转炉或电炉运输铁水，同时还 要有铁水预处理（脱硫，脱磷、 脱硅）的功能。
炼钢：通过冶炼降低生铁中的碳和去除有害杂质，再根 据对钢性能的要求加入适量的合金元素，使其成为具有高的 强度、韧性或其它特殊性能的钢。
炼钢：通过冶炼降低生铁中的碳和去除有害杂质，再根 据对钢性能的要求加入适量的合金元素，使其成为具有高的 强度、韧性或其它特殊性能的钢。
炼钢 混铁炉
高炉和转炉之间的炼钢辅助 设备。
主要用于调节和均衡高炉和 转炉之间铁水供求的设备， 保证不间断地供给转炉需要 的铁水，铁水在混铁炉中储 存和混匀铁水成份及均匀温 度，对转炉炼钢非常有利。
混铁炉整体承包
作为客户要熟悉的内容： 混铁炉的容量、结构——炉衬的结构 砌筑的方式、施工周期——是否整体浇注 耐火材料的种类、用量——关注的核心 混铁炉的使用——是否用于三脱
炼钢的基本任务
脱碳并将其含量调整到一定范围 脱磷、脱碳
去除杂质 脱氧 去除气体和非金属夹杂物
调整钢液成分和温度 将钢液浇注成 质量好的钢锭和钢坯
现在大规模的炼钢方法大都是1856年以后出现的，主要 有平炉炼钢法、转炉炼钢法、电弧炉炼钢法三类。
现在大规模的炼钢方法大都是1856年以后出现的，主要 有平炉炼钢法、转炉炼钢法、电弧炉炼钢法三类。
炼钢方法
平炉炼钢法：由于钢铁冶炼周期长、效率低以及 耐火材料的消耗高等不足，在世界发达国家早已 被淘汰，在我国也已于上世纪九十年代末被完全 淘汰。
现在大规模的炼钢方法大都是1856年以后出现的，主要 有平炉炼钢法、转炉炼钢法、电弧炉炼钢法三类。
炼钢方法
平炉炼钢法：由于钢铁冶炼周期长、效率低以及 耐火材料的消耗高等不足，在世界发达国家早已 被淘汰，在我国也已于上世纪九十年代末被完全 淘汰。
所谓炉外精炼，就是按传统工艺在常规炼钢炉中完成的 精炼任务，如去除钢水中杂质（包括不需要的元素、气体和 夹杂），成分和温度的调整和均匀化等任务，部门或全部地 移到钢包或其他容器中进行。因此，炉外精炼也称为二次精 炼、钢包冶金或钢包精炼。
所谓炉外精炼，就是按传统工艺在常规炼钢炉中完成的 精炼任务，如去除钢水中杂质（包括不需要的元素、气体和 夹杂），成分和温度的调整和均匀化等任务，部门或全部地 移到钢包或其他容器中进行。因此，炉外精炼也称为二次精 炼、钢包冶金或钢包精炼。
钢铁中常见元素的含量（%）
元素
C
Si
Mn
P
S
生铁Hale Waihona Puke Baidu
＞2
0.2-2.0 0.2-2.5
≤0.5
≤0.07
钢
＜2
0.01-0.3 0.3-0.8 ＜0.05 ＜0.05
钢与生铁的本质区别：C含量的不同 生铁的碳含量：＞2% 特点：硬而脆，不能锻造
钢与生铁的本质区别：C含量的不同 生铁的碳含量：＞2% 特点：硬而脆，不能锻造