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学习情境1物料的识别及选用 任务1.1废钢、铁水及生铁的识别和选用 【任务描述】 通过转炉冶炼原料样本的观察和比较，会对废钢、铁水及生铁进行识别和选用。能够识别各种废钢铁，并根据所炼钢种的不同选用钢铁原材料。 【任务分析】 技能目标： ①据所炼钢种的要求选用不同的钢铁料 ②据所炼钢种的要求选用合适的铁水原料 知识目标： ①废钢铁中密封容器和有害元素的识别 【知识准备】 1.1.1 操作步骤或技能实施 1.1.1.1 识别 (1) 废钢与生铁的识别。钢是碳含量低于1.70％的一种铁碳合金，炼钢生产中所炼钢种碳含量大多在1.00％以下。钢的特点是强度高、塑性好，可以锻、轧成各种所需要的形状，并且能随成分、压力加工和热处理方法的不同获得不同性能的材料。 所谓废钢是指已不能正常应用的钢材余料；锈蚀或报废的机器部件；零件加工时的碎屑，如车屑、刨屑或磨屑等。钢厂的废品及返回料等，一般以锭、坯、棒、管、板、管、带、丝、压块、铸件、轧辊等形态出现。合金废钢可以采用手提光谱仪、砂轮研磨来鉴别钢种，必要时也可以作化学分析来鉴别。如表1-7为某厂废钢分类及规格。 表1-7 废钢分类及规格 类 别 各种废钢典型举例 块度/mm×mm×mm 单重/kg 重型废钢 中包大块、铸坯及其切头、切尾、重型机械零件及重铸造钢件 ＜400×500×800 ＜500 中型废钢 钢材及其切头、切边、机械零件及铸钢件、工业设备废钢等 ＜300×400×800 ＜300 小型废钢 钢材切头、机械零件、铸件工具、农具等 轻薄废钢 钢带及切头、薄板及切边钢丝盘条、钢屑等 ＜8 渣 钢 包底钢、跑钢、渣钢(含钢78%) 生铁以铁块、铁水、铸件、轧辊等形态出现。生铁是碳含量w(C)＞2.0％的另一种铁碳合金，炼钢生产中所用的生铁，其碳含量w(C)=3.5%～4.4％之间。它的特点是无塑性，很脆，不能进行压力加工变形，熔点较低，液态时的流动性比钢好，易铸成各种铸件。 固态生铁标为铁块，表面大多有凹槽及肉眼可见砂眼。铁块有两大品种：一是灰口铁，也叫灰铸铁，因其断面呈暗灰色而得名，其硅含量较高，液态时流动性好，常用于生产铸件；二是白口铁，因其断面呈亮白色而得名，其硅含量较低，一般作为炼钢用生铁。表1-8为某厂炼钢生铁块技术要求。 液态生铁称为铁水，分为化铁炉铁水和高炉铁水两大类。二者相比，高炉铁水中的硫、磷含量一般较低，而碳、硅含量较高，铁水兑入转炉时会飞扬起一层飞灰，其中还可能夹带有闪亮的细片。表1-9为某厂铁水技术要求。化铁炉铁水是浪费能源、破坏地球环境的工艺，必须淘汰。 表1-8 炼钢用生铁块技术条件 铁 种 炼钢用生铁 铁 号 牌 号 炼04 炼08 炼10 代 号 L04 L08 L10 化学成分 w/% C ≥3.50 Si ＜0.45 0.45～0.85 0.85～1.25 Mn 一 组 ≤0.30 二 组 0.30～0.50 三 组 大于0.50 P 一 级 ＜0.15 二 级 0.15～0.25 三 级 0.25～0.40 S 特 类 ≤0.02 一 类 0.02～0.03 二 类 0.03～0.05 三 类 0.05～0.07 注：优质钢种用铁块为L04或L08；P一级；S一类或特类 表1-9 某厂炼钢用铁水技术条件 项 目 w(Si) /% w(Mn)/% w(P)/% w(S)/% 温 度 /℃ 成 分 0.45～0.85 ≤0.6 ≤0.15 ≤0.05 ≤1250 前后波动量 ±0.15 ±0.05 ±0.03 注：优质钢种对铁水的要求见该钢种操作要点 (2) 废钢来源。废钢来源主要有两方面。一是社会废钢：社会上的工业废钢(如旧机器及部件，废轧辊，废铸件，车刨屑等)和生产废钢(如废旧铁门窗，铁锅及家用工具等)，经回收分类后可以作为炼钢生产的金属料，使这些废钢得到再生。二是钢厂自己的返回料(其中有的是合金返回料)：一般是指开坯、成品车间的切头、切尾、冷条、报废的坯料及钢材等，炼钢车间的注余钢水、包底残钢、汤道以及报废的钢锭等。合金返回钢返炼后可以回收其中的合金元素，节省自然资源。 1.4.2.2 根据所炼钢种的要求选用不同的钢铁料(转炉炼钢) (1) 所炼钢种对硫、磷有较高要求的，宜选用含硫、磷低等级的铁块或铁水。 (2) 所炼钢种对夹杂物有严格要求的，应选用纯净的(一级或二级)废钢。 (3) 对钢种硫磷含量要求特别严格的应对所用铁水进行预处理，预先将铁水中的硫、磷含量脱到很低水平后再进行炼钢。 1.4.3 注意事项 (1) 废钢(特别是合金废钢)应分类堆放，标明钢种及成分。