建材治金業(yè)冶金質量分析(編輯修改稿)
2025-02-16 05:14 本頁面
【文章內容簡介】 鋼的應用前景 鋼具有很好的物理化學性能與力學性能，可進行拉、壓、軋、沖、拔等深加工，其用途十分廣泛； 用途不同對鋼的性能要求也不同，從而對鋼的生產(chǎn)也提出了不同的要求。 石油、化工、航天航空、交通運輸、農(nóng)業(yè)、國防等許多重要的領域均需要各種類型的大量鋼材，我們的日常生活更離不開鋼。 總之，鋼材仍將是 21世紀用途最廣的結構材料和最主要功能材料。 煉 鋼 方 法（ 1） ?最早出現(xiàn)的煉鋼方法是 1740年 出現(xiàn)的 坩堝法 ，它是將生鐵和廢鐵裝入由石墨和粘土制成的坩堝內，用火焰加熱熔化爐料，之后將熔化的爐料澆成鋼錠。 此法幾乎無雜質元素的氧化反應 。 煉 鋼 方 法（ 2） ?1856年 英國人 亨利 貝塞麥 發(fā)明了酸性空氣底吹轉爐煉鋼法，也稱為 貝塞麥法 ，第一次解決了用鐵水直接冶煉鋼水的難題，從而使煉鋼的質量得到提高，但此法 要求鐵水的硅含量大于 %， 而且不能脫硫 。目前已淘汰。 煉 鋼 方 法（ 3） ?1865年 德國人馬丁利用蓄熱室原理發(fā)明了以鐵水、廢鋼為原料的酸性平爐煉鋼法，即 馬丁爐法 。 1880年 出現(xiàn)了第一座堿性平爐 。由于其成本低、爐容大，鋼水質量優(yōu)于轉爐，同時原料的適應性強，平爐煉鋼法仍一時成為的主要的煉鋼法。 煉 鋼 方 法（ 4） ?1878年 英國人 托馬斯 發(fā)明了堿性爐襯的底吹轉爐煉鋼法，即 托馬斯法 。他是在吹煉過程中加石灰造堿性渣，從而 解決了高磷鐵水的脫磷問題 。當時，對西歐的一些國家特別適用，因為西歐的礦石普遍磷含量高。但 托馬斯法的缺點是爐子壽命底，鋼水中氮的含量高 。 煉 鋼 方 法（ 5） ?1899年 出現(xiàn)了完全依靠廢鋼為原料的 電弧爐煉鋼法 (EAF)， 解決了充分利用廢鋼煉鋼的問題 ， 此煉鋼法自問世以來 ， 一直在不斷發(fā)展 ， 是當前主要的煉鋼法之一 ， 由電爐冶煉的鋼目前占世界總的鋼的產(chǎn)量的 3040%。 煉 鋼 方 法（ 6） ?瑞典人羅伯特 杜勒首先進行了氧氣頂吹轉爐煉鋼的試驗，并獲得了成功。 1952年 奧地利的林茨城 (Linz)和多納維茲城(Donawitz)先后建成了 30噸的氧氣頂吹轉爐車間并投入生產(chǎn)，所以此法也稱為LD法 。美國稱為 BOF法 （ Basic Oxygen Furnace）或 BOP法 。 LD/ BOF/ BOP 煉 鋼 方 法（ 7） ?1965年加拿大液化氣公司研制成 雙層管氧氣噴嘴 ， 1967年西德馬克西米利安鋼鐵公司引進此技術并成功開發(fā)了底吹氧轉爐煉鋼法，即 OBM法 (Oxygen Bottom Maxhuette) 。 1971年美國鋼鐵公司引進 OBM法， 1972年建設了 3座 200噸底吹轉爐，命名為 QBOP (Quiet BOP)。 OBM/ QBOP 煉 鋼 方 法（ 8） ?在頂吹氧氣轉爐煉鋼發(fā)展的同時， 19781979年 成功開發(fā)了 轉爐頂?shù)讖秃洗禑捁に?，即從轉爐上方供給氧氣（頂吹氧），從轉爐底部供給惰性氣體或氧氣，它不僅提高鋼的質量，降低了消耗和噸鋼成本，更適合供給連鑄優(yōu)質鋼水。 LD Q BOP 煉 鋼 方 法（ 9） ?我國首先在19721973 年在沈陽第一煉鋼廠成功開發(fā)了全氧側吹轉爐煉鋼工藝 。 并在唐鋼等企業(yè)推廣應用 。 總之，煉鋼技術經(jīng)過 200多年的發(fā)展，技術水平、自動化程度得到了很大的提高， 21世紀煉鋼技術會面臨更大的挑戰(zhàn)，相信會有不斷的新技術涌現(xiàn)。 我國鋼鐵工業(yè)的狀況 我國很早就掌握了煉鐵的冶煉技術，東漢 時就出現(xiàn)了冶煉和鍛造技術， 南北朝時期就掌握了灌鋼法，曾在世界范圍內處于領先地位。 但舊中國鋼鐵工業(yè)非常落后，產(chǎn)量很低，從 1890年建設的漢陽鋼鐵廠至 1948年的 半個世紀中，鋼產(chǎn)量累計到 200萬噸 ，1949年只有 。 新中國成立后，特別是改革開放以來，我國的鋼鐵事業(yè)得到迅速發(fā)展， 1980年鋼產(chǎn)量達到 3712萬噸， 1990年達到 6500萬噸， 1996年首次突破 1億噸大關，成為世界第一產(chǎn)鋼大國， 2022年產(chǎn)量達到 噸，占世界產(chǎn)量的 1/3。 可以這樣講，我國的鋼鐵工業(yè)對世界產(chǎn)生了重要影響，我國不僅是產(chǎn)鋼大國，而且已經(jīng)開始邁入鋼鐵強國的行列。 我國粗鋼產(chǎn)量的變化情況 煉鋼的基本任務及原料 一、煉鋼的基本任務 ?1)降低 C到規(guī)定的范圍。 ?2)除去雜質 (Si、 Mn、 S、 P等 ) ?3)添加合金元素進行合金化。 煉鋼的基本任務是脫碳 、 脫磷 、 脫硫 、脫氧 ， 去除有害氣體和非金屬夾雜物 ， 提高溫度和調整成分 。 歸納為： “ 四脫 ” （ 碳 、 氧 、 磷和硫 ） ， “ 二去 ” （ 去氣和去夾雜 ） ， “ 二調整 ” （ 成分和溫度 ） 。 采用的 主要技術手段 為： 供氧 ， 造渣 ， 升溫 ， 加脫氧劑 和合金化操作 。 二、煉鋼原料及質量要求 煉鋼原料有金屬原料和非金屬原料兩大類。金屬原料包括生鐵、廢鋼、合金材料；非金屬原料包括氧化劑和造渣材料等。 1．生鐵 煉鋼生鐵的化學成分是否穩(wěn)定，對于煉鋼操作和產(chǎn)品質量有較大影響。一殷除要求煉鋼生鐵中碳的質量分數(shù)在 ％左右外，對于生鐵中其他元素的質量分數(shù)也作了規(guī)定，不同煉鋼法亦有不同的要求。如平爐對 Mn不作規(guī)定，但要求 Si≤％， S(1級 ) ≤％， P(1級 )≤％；而氧氣頂吹轉爐法要求 Mn(1級 )≤ ％， S ≤ ％，其 s、 P與平爐法相同。 2．廢鋼 廢鋼的物理狀態(tài)和化學成分是報復雜的，為了保證煉鋼的技術、經(jīng)濟指標和鋼的質量，對煉鋼所用的廢鋼必須嚴格分類和
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