炼钢和炼铁的原理和基础知识.doc

第四章 炼钢 ? 第一节 炼钢生产概述 3 一、炼钢的原理 3 二、铁水预处理 3 （一）铁水脱硫预处理 3 （二）铁水脱硅预处理 4 （三）铁水脱磷预处理 4 三、钢的冶炼 4 （一）转炉炼钢 4 （二）电炉炼钢 5 （三）平炉炼钢 6 四、二次冶金 6 五、浇注 7 （一）铸钢 7 （二）钢锭浇注 7 （三）连铸 7 第二节 钢的分类及统计指标结构 8 一、 按化学成分分类 9 （一） 非合金钢 9 （二）低合金钢 11 （三）合金钢 12 （四）按特性及用途分类 13 二、按冶炼方法分类 14 （一）转炉钢 14 （二）电弧炉钢 14 （三）平炉钢 14 （四）感应炉钢 14 （五）重熔钢 14 三、按脱氧方法分类 15 （一）镇静钢 15 （二）沸腾钢 15 （三）半镇静钢 15 四、按粗钢产品的状态分类 15 第三节 炼钢产品产量统计 15 第四节 炼钢主要技术经济指标计算方法 16 一、转炉炼钢技术经济指标 16 （一）转炉钢锭合格率 16 （二）按计划钢种出钢率 17 （三）转炉炼钢金属料消耗 17 （四）转炉炼钢其它物料消耗 18 （五）转炉炼钢。人实物劳动生产率 19 （六）转炉日历利用系数 19 （七）转炉日历作业率。 19 （八）转炉炼钢出钢至出钢时间 20 （九）转炉每炉产钢量 20 （十）转炉炉衬寿命 20 （十一）转炉氧气喷枪头寿命 20 （十二）转炉各类钢种比 21 （十三）转炉吹损率 21 （十四）转炉铸锭收得率 21 （十五）铁水预处理比 21 二、电炉炼钢技术经济指标 22 （一）电炉炼钢生产（不包括重熔钢） 22 （二）精炼炉炼钢生产 26 （三）感应炉炼钢生产 28 （四）三相电渣炉炼钢生产 28 （五）重熔钢生产 28 三、平炉炼钢技术经济指标 29 （一）平炉钢锭合格率 29 （二）按计划钢种出钢率 29 （三）平炉炼钢金属料消耗 29 （四）平炉炼钢其它物料消耗 31 （五）平炉炼钢工人实物劳动生产率 31 （六）平炉日历利用系数 31 （七）平炉日历作业率 32 （八）平炉炼炉率 32 （九）平炉冷修率 32 （＋）平炉热修率 32 （十一）平炉炼钢出钢至出钢时间 32 （十二）平炉每炉产钢量 33 （十三）平炉炉顶寿命 33 （十四）平炉炉底寿命 33 （十五）平炉各类钢种比 33 四、连铸技术经济指标 34 （一）连铸坯合格率 34 （二）合格坯收得率 34 （三）连铸比 34 （四）连铸机台时产量 35 （五）连铸机日历作业率 35 （六）连铸机多炉连浇平均炉数 35 （七）连铸机多炉连浇时间 35 （八）溢漏率 35 五、炼钢通用技术经济指标 36 （一）炼钢工序单位能耗 36 （二）炼钢金属收得率 36 ? 第一节 炼钢生产概述 钢是以铁为主要元素，含碳量一般在2％以下，并含有其它元素的金属材料。在铬钢中含碳量可能大于2％，但2％通常是钢和铸铁的分界线。钢的一小部分用于铸造或锻造机械零部件，绝大部分经压延加工成各种钢材后使用。 钢是应用最广泛的一种金属材料。工业、农业、交通运输、建筑和国防等，都离不开钢。钢的生产对国民经济各部门的发展都有重要作用。 一、炼钢的原理 目前，从铁矿石到炼出钢一般是分为两步进行的，即先在以高炉为主要代表的炼铁设备中将铁矿石（包括烧结矿、球团矿）冶炼成生铁（或海绵铁等），然后再在炼钢炉中将铁冶炼成钢。 铁矿石中的铁是以氧化铁状态存在的。从铁的氧化物中提炼铁的过程叫做还原。高炉冶炼生铁，是利用焦炭燃烧以及焦炭产生的一氧化碳，在高温下将铁从铁矿石中还原出来。 炼钢，是利用不同来源的氧（如空气、氧气）来氧化炉料（主要是生铁）所含杂质的复杂的金属提纯过程。主要工艺包括氧化去除硅、磷、碳，脱硫、脱氧和合金化。任务就是根据所炼钢种的要求，把生铁中的含碳量降到规定范围，并使其它元素的含量减少或增加到规定范围，达到最终钢材所要求的金属成分。炼钢过程基本上是一个氧化过程。这些元素氧化以后，有的在高温下与石灰石、石灰等熔剂起反应，形成炉渣。有的变成气体逸出，留下的金属熔体就是钢水。 炼出的钢水，在炼钢（氧化）过程中吸收了过量的氧，如不去除这些氧，则会降低成品钢的机械性能。因此，在炼钢最后阶段的操作中，还要用锰铁、硅铁和铝等进行脱氧。这样，达到一定成分和温度的钢水，用钢锭模铸成钢锭，或用连铸机铸成钢坯。钢锭或连铸坯送到轧钢厂，轧成各种钢材。再有一部分钢水直接铸造成铸钢件。 炼钢是整个钢铁工业生产过程中最重要的环节。在这一环节，主要涉及的生产工艺包括铁水预处理、熔炼、二次冶金（炉外精炼）、浇注（模铸、连铸）等。 二、铁水预处理 铁水预处理是指铁水在进入炼钢炉前，为除去某些有害成分或回收某些有益成分而进行的处理过程。就炼钢而言，主要是