炼钢基本原理

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1、会计学1炼钢基本原理炼钢基本原理钢和铁的区别钢和铁的区别名称名称含碳量含碳量/%熔点熔点/特性特性生铁生铁2.04.511001200脆而硬，无韧性，不能锻、轧，铸脆而硬，无韧性，不能锻、轧，铸造特性好造特性好钢钢2.0（工业上实用的（工业上实用的钢中一般钢中一般wC1.4%）14501500强度高，塑性好，韧性大，可以锻、强度高，塑性好，韧性大，可以锻、压、铸压、铸第1页/共26页第2页/共26页第3页/共26页第4页/共26页第5页/共26页第6页/共26页第7页/共26页第8页/共26页第9页/共26页第10页/共26页第11页/共26页l 炼钢炉渣的作用：炉渣是炼钢过程中的必然产物，它

2、直接参与炼钢过程的物理化学反应和传热、传质过程。其具体作用如下：通过对炉渣成分、性能及数量的调整，可以控制金属中各元素的氧化和还原过程，如调整渣的碱度及渣中FeO的含量来去除P、S等。向钢中输送氧以氧化各种杂质，如平炉、电炉炉气中和矿石中的氧，均通过炉渣传入钢液。吸收钢液中的非金属夹杂物，并防止钢液吸气（H和N 其它作用：电弧炉炉渣可起稳弧作用；电渣炉炉渣是电阻发热体，可重熔和精炼金属；浇注过程中采用保护渣可改善钢锭质量等。第12页/共26页l 炼钢炉渣的来源：废钢带入的泥沙和铁锈等；氧化物或冷却剂（矿石、烧结矿等）带入的脉石。加入的各种造渣材料（石灰、萤石、粘土砖等）以及被侵蚀的炉衬耐火材料

3、。炼钢过程中化学反应的产物，即金属炉料、脱氧剂及合金中的各元素被氧化后所生成的氧化物；还有少量硫化物。l 炼钢炉渣的组成：以各种金属氧化物为主，如SiO2、MnO、CaO、FeO(酸性电弧炉渣)，有的炼钢炉渣还含有P2O5、MgO、Al2O3，并含有少量硫化物和氟化物如CaS、MnS(碱性平炉渣)。第13页/共26页第14页/共26页l 炼钢熔池中炼钢熔池中氧氧的的来源来源氧的来源主要有三种形式：直接向熔池中吹入工业纯氧(含O298%)；是向熔池中加入富铁矿；是炉气中的氧传入熔池。l 铁液中元素的氧化方式：直接氧化与间接氧化 直接氧化氧气与金属液直接接触，气体氧分子分解并吸附在铁液表面：第15

4、页/共26页吸附氧溶解于铁液中：或与铁液中其它元素反应：熔池中Fe原子数远大于其它元素的原子数，所以在氧流作用区，氧首先与铁结合成FeO，表面生成的FeO薄膜的金属液滴随氧气射流急速前进，参与熔池的循环运动，将氧传给金属，并氧化杂质，起到了间接氧化的作用，即：间接氧化O+Me=MeO吹入熔池中的气体氧，一部分溶入金属，一部分与杂质元素反应，一部分则以形式进入炉渣。第16页/共26页 当金属液不与炉气中的气态氧直接接触或接触很少时，如在平炉，电炉及氧气顶吹转炉高枪位操作时的情况。这时气态氧主要通过炉渣传入金属：首先气渣界面的FeO被氧化成高价氧化铁：含Fe2O3炉渣与金属液接触时，又被还原渣中氧

5、化亚铁增高，按分配定律将由渣中转入金属，起到了传氧媒介的作用：第17页/共26页l 炼钢熔池中炼钢熔池中元素的元素的氧氧化次序化次序第18页/共26页脱碳反应贯穿于整个炼钢过程。碳的氧化在炼钢过程中的作用：熔池中排出的CO使钢液产生沸腾现象使熔池受到激烈的搅拌，起到均匀熔池成分和温度的作用；大量的CO气泡通过渣层是产生泡沫渣和气渣金三相乳化的重要原因；上浮的CO气泡有利于钢中气体和夹杂物的排出，从而提高钢的质量。第19页/共26页l 炼钢的一个重要任务是吹氧去除铁液中的碳，称为脱碳。脱碳反应有：熔池内碳的间接氧化反应：氧射流冲击区的直接氧化反应第20页/共26页第21页/共26页第22页/共26页第23页/共26页第24页/共26页第25页/共26页