钢铁材料生产

钢铁材料生产 炉料中的石灰石（炉料中的石灰石（CaOCaO）起造渣、助熔作用，它）起造渣、助熔作用，它可降低铁矿石的熔化温度，同时还会与铁水中可降低铁矿石的熔化温度，同时还会与铁水中其它元素发生作用而形成炉渣，覆盖在铁水表其它元素发生作用而形成炉渣，覆盖在铁水表面，起保护铁水和保温作用面，起保护铁水和保温作用 生铁熔炼后做成生铁锭向市场销售按用途分生铁熔炼后做成生铁锭向市场销售按用途分生铁锭有两种：铸造生铁和炼钢生铁生铁锭有两种：铸造生铁和炼钢生铁 铸造生铁：断口呈暗灰色，硅的质量分数较高，铸造生铁：断口呈暗灰色，硅的质量分数较高，主要用于铸铁件生产主要用于铸铁件生产 炼钢生铁：断口呈亮白色，硅的质量分数较低，炼钢生铁：断口呈亮白色，硅的质量分数较低，主要用于炼钢时配料主要用于炼钢时配料第1页/共11页 二、铸铁熔炼过程二、铸铁熔炼过程 铸铁生产所用的原材料（金属炉料）主要以铸铸铁生产所用的原材料（金属炉料）主要以铸造生铁为主，此外还有铁合金、废钢及回炉料造生铁为主，此外还有铁合金、废钢及回炉料等铸铁熔炼过程，实质上就是将金属炉料中等铸铁熔炼过程，实质上就是将金属炉料中的杂质元素含量通过一系列冶金化学反应控制的杂质元素含量通过一系列冶金化学反应控制在所要求的范围之内。

这种由生铁去除杂质并在所要求的范围之内这种由生铁去除杂质并按要求调整化学成分后的铁叫做铸铁，它和生按要求调整化学成分后的铁叫做铸铁，它和生铁的区别是杂质含量较低且成分要求较严格铁的区别是杂质含量较低且成分要求较严格加入废钢的目的主要是用来调节铁水成分，特加入废钢的目的主要是用来调节铁水成分，特别是含碳量；铁合金（硅铁、锰铁等）则是为别是含碳量；铁合金（硅铁、锰铁等）则是为了改善铸铁结晶后的力学性能熔炼时，将金了改善铸铁结晶后的力学性能熔炼时，将金属炉料与燃料、助溶剂一同加入化铁炉中，其属炉料与燃料、助溶剂一同加入化铁炉中，其工艺过程与生铁熔炼相似工艺过程与生铁熔炼相似第2页/共11页第二节第二节 炼钢过程概述炼钢过程概述 钢也是由生铁炼成的在炼钢的炉料中，除生铁之外，还有废钢材及其它钢也是由生铁炼成的在炼钢的炉料中，除生铁之外，还有废钢材及其它金属（合金元素），其中以废钢居多生铁中的碳及杂质元素含量较高，金属（合金元素），其中以废钢居多生铁中的碳及杂质元素含量较高，炼钢的过程就是要把生铁及其它炉料中的杂质元素（特别是碳）含量通过炼钢的过程就是要把生铁及其它炉料中的杂质元素（特别是碳）含量通过一系列冶金化学反应控制到一定的范围之内。

它可以概括为以下几个步骤：一系列冶金化学反应控制到一定的范围之内它可以概括为以下几个步骤： 1 1、将固体炉料（生铁、废钢等）炼成钢液将固体炉料（生铁、废钢等）炼成钢液 2 2、将钢液中的硅、锰、碳（指碳钢）含量炼到规格范围、将钢液中的硅、锰、碳（指碳钢）含量炼到规格范围 以内 3 3、将有害元素硫、磷的含量降低到规格范围以下将有害元素硫、磷的含量降低到规格范围以下 4 4、清除钢液中的非金属夹杂物和气体，使钢液纯净清除钢液中的非金属夹杂物和气体，使钢液纯净 生铁经以上冶金处理后就变成了钢因此，炼钢的过程，实际上就是清除生铁经以上冶金处理后就变成了钢因此，炼钢的过程，实际上就是清除（或减低）生铁中杂质含量的过程或减低）生铁中杂质含量的过程第3页/共11页 钢经脱氧并调整化学成分后，即可出炉等待浇钢经脱氧并调整化学成分后，即可出炉等待浇注 除少数钢液用来浇注铸钢件外，多数用来铸成除少数钢液用来浇注铸钢件外，多数用来铸成钢锭或通过连铸法制成连铸坯，连铸坯是指大钢锭或通过连铸法制成连铸坯，连铸坯是指大批量生产的钢制铸件毛坯批量生产的钢制铸件毛坯 钢锭用于轧制各种截面形状的型钢锭用于轧制各种截面形状的型 材，如槽钢、材，如槽钢、角钢、工字钢、钢板等。

角钢、工字钢、钢板等第4页/共11页 （1 1）镇静钢钢锭）镇静钢钢锭 这种钢脱氧时分别用锰铁、硅铁（或炭粉）、这种钢脱氧时分别用锰铁、硅铁（或炭粉）、铝块分三步进行脱氧，脱氧过程进行的比较充铝块分三步进行脱氧，脱氧过程进行的比较充分，钢液洁净，钢水在钢锭模中平静的凝固，分，钢液洁净，钢水在钢锭模中平静的凝固，没有气泡浮出，故称镇静钢这种钢成分均匀，没有气泡浮出，故称镇静钢这种钢成分均匀，组织致密，质量较高，一般属于优质钢组织致密，质量较高，一般属于优质钢第5页/共11页 （2 2）半镇静钢钢锭）半镇静钢钢锭 这种钢脱氧时进行了锰铁、硅铁（或炭粉）两这种钢脱氧时进行了锰铁、硅铁（或炭粉）两步脱氧，脱氧程度不如镇静钢充分，钢液在钢步脱氧，脱氧程度不如镇静钢充分，钢液在钢锭模中凝固时有少量气泡（锭模中凝固时有少量气泡（COCO）浮出，故称半）浮出，故称半镇静钢第6页/共11页 （3 3）沸腾钢钢锭）沸腾钢钢锭 这种钢在熔炼后期只用锰铁进行不充分脱氧这种钢在熔炼后期只用锰铁进行不充分脱氧由于钢液中的氧化亚铁和碳的反应仍在进行由于钢液中的氧化亚铁和碳的反应仍在进行（FeO + C Fe + COFeO + C Fe + CO），钢液在钢锭模中），钢液在钢锭模中静置过程中，有较多的静置过程中，有较多的COCO气泡浮出，象沸腾一气泡浮出，象沸腾一样，故称沸腾钢。

这种钢的化学成分不均匀，样，故称沸腾钢这种钢的化学成分不均匀，气孔、杂质较多，质量较差，但出材率高，价气孔、杂质较多，质量较差，但出材率高，价格较低第7页/共11页三、钢产品三、钢产品 钢锭主要用来轧制各种型钢锭主要用来轧制各种型材的，这些具有一定截面材的，这些具有一定截面形状的型材即为炼钢的最形状的型材即为炼钢的最终产品机械工程中常用终产品机械工程中常用的钢制型材有以下几种：的钢制型材有以下几种： 1.1.板材板材 即钢板，分薄板、即钢板，分薄板、中板和厚板三种薄板是中板和厚板三种薄板是指厚度小于指厚度小于4mm4mm的钢板，的钢板，分热轧、冷轧两种分热轧、冷轧两种4 420mm20mm的钢板为中板，的钢板为中板，20mm20mm以上为厚板，中板、以上为厚板，中板、厚板多为热轧板厚板多为热轧板热轧钢板第8页/共11页 2.2.管材管材 即钢管，分无缝钢管和即钢管，分无缝钢管和有缝钢管两类无缝钢管质量和有缝钢管两类无缝钢管质量和性能较好，主要用于石油、锅炉性能较好，主要用于石油、锅炉等重要场合；有缝钢管是用钢带等重要场合；有缝钢管是用钢带焊接而成，质量较差但价格低廉，焊接而成，质量较差但价格低廉，常用于自来水、煤气等普通场合。

常用于自来水、煤气等普通场合 3.3.型材型材 即具有一定截面形状的即具有一定截面形状的钢材，常用的有槽钢、角钢、工钢材，常用的有槽钢、角钢、工字钢、方纲、圆钢及扁钢等字钢、方纲、圆钢及扁钢等 4.4.线材线材 即钢丝，用圆钢经过冷即钢丝，用圆钢经过冷拔而成低碳钢丝用于捆绑或编拔而成低碳钢丝用于捆绑或编制用；高碳钢丝用于制作弹簧或制用；高碳钢丝用于制作弹簧或钢丝绳等钢丝绳等 5.5.其它型材其它型材 钢轨钢、钢轨钢、“H H”型钢、型钢、六角形钢、方钢管等六角形钢、方钢管等第9页/共11页第五节 碳钢第10页/共11页。