煉鋼基礎(chǔ)理論ppt課件(2)(已修改)
2025-05-13 12:06 本頁(yè)面
【正文】 冶金學(xué)之煉鋼篇 閻立懿 東北大學(xué)鋼鐵冶金研究所 2022年 5月 3日～ 6月 30日 /1教學(xué)樓 301 （ No2） 2022/5/29 東北大學(xué) /閻立懿 2 主 要 內(nèi) 容 ? 第一章 煉鋼概述 ? 第二章 煉鋼基礎(chǔ)理論 ? 第三章 煉鋼用原材料 ? 第四章 轉(zhuǎn)爐煉鋼法 ? 第五章 電爐煉鋼法 2022/5/29 東北大學(xué) /閻立懿 3 第一章煉鋼概述 ? 回顧世界煉鋼法的歷史 ， 介紹中國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展及基本現(xiàn)狀 。 ? 給出當(dāng)今所采用的煉鋼生產(chǎn)流程 。 ? 介紹鋼與鐵及區(qū)別 ， 煉鋼的基本任務(wù)及其手段 ， 鋼的分類 ， 匯總下表： 2022/5/29 東北大學(xué) /閻立懿 4 鋼及其煉鋼基本任務(wù) 項(xiàng)目 內(nèi)容 鋼與鐵 的區(qū)別 工業(yè)純鐵 C＜ ％ 鋼 C ％～ ％ 生鐵 C＞ ％ C在 ％～ ％的鋼鐵實(shí)用價(jià)值很少 鋼的分類 按化學(xué)成分： 中碳鋼 C ％～ ％ 中合金鋼 ∑i = ％～ 10％ 按質(zhì)量、按脫氧程度、按冶煉方法 按用途：結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、 特殊性能鋼（軸承、不銹、彈簧） 煉鋼基本 任務(wù) “四脫”（碳、磷、氧和硫） “二去”（去氣和去夾雜） “二調(diào)整”（成分和溫度） 采用的主要技術(shù)手段為： 供氧，造渣，加熱，加脫氧劑 和合金化操作 2022/5/29 東北大學(xué) /閻立懿 5 第二章 煉鋼基礎(chǔ)理論 ? 熔渣物理化學(xué)性質(zhì) ? 鋼液物理性質(zhì) ? 鋼液化學(xué)反應(yīng) 2022/5/29 東北大學(xué) /閻立懿 6 熔渣物理化學(xué)性質(zhì) 煉鋼就是煉渣 ——煉好鋼首先要煉好渣 （ 這是煉鋼界的諺語(yǔ) ） ， 所有煉鋼任務(wù)的完成幾乎都與熔渣有關(guān) 。熔渣的 結(jié)構(gòu) 決定著熔渣的物理化學(xué) 性質(zhì) ， 而熔渣的物理化學(xué)性質(zhì)又影響著煉鋼的化學(xué) 反應(yīng) 平衡及反應(yīng)速率 。 因此 ， 在煉鋼過(guò)程中必須控制和調(diào)整好爐內(nèi)熔渣的物理化學(xué)性質(zhì) 。 2022/5/29 東北大學(xué) /閻立懿 7 熔渣的作用、來(lái)源、組成與分類 1） 熔渣的主要作用 熔渣 （ 或稱爐渣 ） 在冶煉過(guò)程中起分離雜質(zhì) ， 完成氧化 、 還原精煉的作用 ， 具體如下： ? 去除鐵水和鋼水中的磷 、 硫等有害元素； ? 參與熔池傳氧 ， 靠氧化渣供氧 、 還原渣除氧； ? 保溫 ， 防止鋼液吸氣 （ H、 N） ， 防止鋼液過(guò)度氧化 ， 以及減少有益元素?zé)龘p； ——防護(hù) ? 吸收鋼液中上浮非金屬夾雜物及反應(yīng)產(chǎn)物； ? 電爐煉鋼過(guò)程 ， 熔渣可以穩(wěn)定電弧燃燒 ， 提高爐子熱效率 、 保護(hù)爐襯；電渣爐過(guò)程 ， 熔渣作為發(fā)熱體為冶煉提供所需熱源 。 2022/5/29 東北大學(xué) /閻立懿 8 熔渣的不利作用 : ? 熔渣侵蝕和沖刷爐襯 ， 尤其是 低堿度熔渣 ， 降低 爐襯使用壽命 。 ? 熔渣帶走大量的熱 ， 增加能量消耗 。 ? 熔渣中夾裹小顆粒金屬及未被還原的金屬氧化物 ， 降低金屬的回收率 。 因此 ， 造好渣是煉鋼的必要條件 ！ 2022/5/29 東北大學(xué) /閻立懿 9 2）熔渣的來(lái)源 ? 人為加入的造渣材料 ， 如石灰 、 白云石 、 螢石及火磚塊 。 ? 爐料 （ 鋼鐵料 ） 中帶入的泥土砂石 ， 如 SiO2…… ? 爐料 （ 鋼鐵料 ） 中 Si、 Mn、 P、 S、 Fe等元素的氧化產(chǎn)物 。 ? 冶煉過(guò)程被侵蝕的爐襯耐火材料，如 MgO…… 2022/5/29 東北大學(xué) /閻立懿 10 3）熔渣的組成 以氧化物為主有： CaO MnO FeO MgO Fe2O3 Al2O3 SiO2 P2O5 …… 堿性 ———中性 ——酸性 這些自由氧化物本身熔點(diǎn)都很高，如 CaO 2570 ℃ ，SiO2 1710℃ ，在煉鋼溫度（ 1600 ℃ ）難以熔化，但它們之間能相互化合，生成 低熔點(diǎn)復(fù)雜化合物 ，如： CaO＋ SiO2——CaOSiO2 ， Tp＝ 1540 ℃ （液態(tài)） 還有其他化合物： CaS、 CaF2 、 CaC2 等。 2022/5/29 東北大學(xué) /閻立懿 11 4）熔渣的分類 不同的煉鋼方法 、 不同的鋼種 、 不同的冶煉工藝 ， 要采用不同性質(zhì) 、 造不同成分的熔渣進(jìn)行冶煉 。 根據(jù)熔渣的組成及性質(zhì)不同 ， 可將它們分為：堿性渣與酸性渣 ， 氧化渣與還原渣 。 ? 堿性渣與酸性渣 堿性渣 以堿性氧化物 CaO 為主 ， 它可以去除磷 、 硫有害元素 ， 絕大多數(shù)煉鋼法可以造堿性渣 （ 一般
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