钢铁冶金复习资料汇总(精品)

第一章 钢铁生产技术经济指标 焦比高炉每炼一吨生铁的焦炭消耗量。矿铁比高炉冶炼吨铁的铁矿石消耗量。 铁钢比每炼一吨钢的生铁消耗量。铸铁比铸造铁产量与生铁总产量之比。 废钢比废钢消耗量和钢铁料总消耗量之比。合金比合金钢产量与钢总产量之比。 连铸比连铸坯产量与炼钢厂钢总产量之比。钢材比钢材产量与钢总产量之比。 板管比钢板、带钢、钢管的合金产量与钢材总产量之比。 第二章炼钢的任务、原材料和耐火材料 一、炼钢的任务（“四脱”（碳、氧、磷和硫）；“二去”（去气和去夹杂）；“二调整”（成 分和温度）。 三、夹杂物分类 1. 按来源可以分成外来夹杂和内生夹杂 2. 根据成分不同，夹杂物可分为氧化物，硅酸盐，硫化物，氮化物。 3. 按加工性能，夹杂物可分为塑性夹杂，脆性夹杂，点状不变形夹杂， 4. ISO4967-79 （参考ASTM分类）规定钢中夹杂物分为A、B、C、D四大类，分 别为硫化物、氧化铝、硅酸盐和球状氧化物。 铁水的要求 （1）成分； （2）带渣量不得超过0.5 （高炉渣中S、SiO2、A12O3量较高）。 （3）温度入炉铁水应大于125（TC （物理热），并且要相对稳定。 2. 废钢分类、要求 根据来源分为返回废钢；加工废钢；折旧废钢。 要求 1）外形尺寸和块度应保证能从炉口顺利加入转炉。废钢的长度〈转炉口直径的1/2, 废钢单重一般＜300kg 2）废钢中不得混有铁合金、属和橡胶、封闭器皿、爆炸物和易燃易爆品以及有毒物 品。 3）废钢的硫、磷含量均不大于0.050 4）废钢应清洁干燥 5）不同性质的废钢分类存放（合金废钢） 5. 石灰的作用、要求、活性石灰 作用主要用于造渣、脱P、脱S,用量比较大；能减少石灰、萤石消耗量和转炉渣 量，有利于提高脱S,脱P效果，减少转炉热损失和对炉衬的侵蚀。 要求石灰CaO含量高，SiO2和S含量低； 生过烧率低，活性高；块度适中；保持清洁、干燥和新鲜；粒度要求转炉20-50mm, 电炉 20-60mm。 活性石灰通常把在1050-1150C温度下焙烧的具有高反应能力的体积密度小，气孔 率高，比表面积大，晶粒细小的优质石灰叫活性石灰，也称软性石灰。 6. 萤石作用；白云石作用；合成造渣剂 萤石（CaF2）作用助熔作用加速石灰溶解，迅速改善炉渣流动性。但大量使用 萤石增加喷。 白云石（CaCO3.MgCO3）作用转炉中代替部分石灰造渣一减轻炉渣对炉衬的侵蚀, 提高炉衬寿命。 溅渣护炉操作中调整渣中的MgO含量。 合成造渣剂是用石灰加入适量的氧化铁皮、萤石、氧化猛或其他氧化物等熔剂，在 低温下预制成型。 特点熔点低、碱度高、成分均匀、粒度小，且在高温下易碎裂，成渣速度快。 五、耐火材料 1. 耐火材料凡是耐火度高于1580C,能在一定程度上抵抗温度骤、炉渣侵蚀和 承受高温荷重作用的无机非金属材料。 4. 主要耐材使用部位 硅酸铝系的粘土砖在混铁炉、鱼雷罐车和铸锭系统大量使用。 硅酸铝系的高铝砖在许多重要部位使用，电炉炉顶、钢包内衬、滑动水 口、浸入式水口等。 碱性耐火材料中 （1）镁砂及白云石砂的烧结电炉和转炉的炉壁； （2）镁砖、镁铭砖、镁铝砖电炉的炉墙、炉底及炉外精炼； （3）白云石砖、镁白云石砖早期转炉炉衬，炉外精炼； （4）镁碳砖转炉炉衬及炉外精炼重要部位。 5. 耐材损毁原因（1）溶渣的浸蚀（2）耐火材料在高温高真空下的损毁（3）耐 火材料的剥落 第三章钢生产的理论基础 一、熔渣的作用、来源、分类与特点、组成 1. 熔渣的作用控制钢液的氧化还原反应；脱除杂质（S、P）,吸收夹杂物；防止钢 液的吸气；防止钢液的散热；稳定电弧燃烧（对EAF和LF）；防止钢液的二次氧化（钢 包/中包覆盖剂、结晶器保护渣）；炉渣是电阻发热体（对电渣重熔）。 熔渣的不利作用钢液混渣，降低钢质；侵蚀耐火材料，降低炉衬寿命；夹带金属及 金属氧化物，降低了金属的回收率。 2. 熔渣的来源加入的造渣材料，如石灰、石灰石、萤石、硅石、铁矶土及火砖块。 氧化产物，Si、Mn、P、Fe等元素的氧化产物。被侵蚀的炉衬等耐火材料。 3. 熔渣的分类、特点及组成 熔渣分为碱性氧化渣、碱性还原渣（白渣） 特点碱性氧化渣迅速氧化；能较好脱P；能脱去50的S；钢水中 ［O］较 iWj。 碱性还原渣（白渣）脱s能力强；脱氧能力强；钢水易增碳；钢水易 回磷；钢水中［H］增加；钢水中［N］增加。 熔渣的氧化性也称熔渣的氧化能力，是指在一定的温度下，单位时间内熔渣向钢液 供氧的数量。 对炼钢的影响（体现在熔渣自身、对钢水和对炼钢操作工艺影响二个方面） 熔渣的氧化性决定了脱磷、脱碳以及夹杂物的去除等。 影响化渣速度，影响熔渣粘度，影响熔渣向熔池传氧；影响钢水含氧量［O］,影响钢 水脱磷，影响铁合金收得率，影响炉衬寿命，影响金属收得率 四、氧的来源、直接氧化、间接氧化 1. 氧的来源直接向熔池中吹入工业纯氧（＞98）；向熔池中加入富铁矿；炉气中 的氧传入熔池。 2. 两种氧化方式铁液中元素的氧化方式有两种直接氧化和间接氧化。 直接氧化是指氧气直接与铁液中的元素产生氧化反应。（往往发生于铁液与气相界 面上） 间接氧化吹入的氧气山于动力学的原因首先与铁液中的Fe原子反应形成FeO进入 炉渣同时使铁液中溶解氧[O],炉渣中的FeO和溶解在铁液中的[O]再与元素发生间接 氧化。往往发生于渣金界面 五、硅、镒氧化反应及影响因素、残镒的作用 1. 硅氧化反应及影响因素 硅的氧化 气金界面上[Si] 02 SiO2 渣金界面上为主 [Si] 2 [0] SiO2[Si] 2 FeO SiO2 2Fe [Si] 2 FeO 2 CaO Ca2SiO4 2Fe 硅的氧化和还原反应的影响因素 温度低有利于硅的氧化； 炉渣中降低Si02的成分含量或增加CaO、FeO含量，有利于硅的氧化，炉渣氧化能 力越强，越有利硅的氧化； 金属液成分金属液中增加硅元素含量，有利于硅的氧化； 炉气氧分压越高，越有利于硅的氧化。 2. 镒氧化反应及影响因素 候的氧化镐反应，形成在高温下是稳定的MnO 在气-金界面上[Mn] 1/202 MnO 在渣-金界面上 [Mn] [O] MnO [Mn] FeO MnO Fe 候的还原MnO [C] [MnO]{CO} 影响镒的氧化和还原反应的因素有 温度低有利于镒的氧化； 炉渣碱度高，使MnO的活度提高，在大多数情况下，MnO基本以游离态存在； 如果aMnO1.0,则不利于镐的氧化。炉渣氧化性强，则有利于镐的氧化； 能增加Mn元素活度的元素，其含量增加，有利于镒的氧化； 炉气氧分压越高，越有利于镒的氧化。 3. 残镒的作用 防止钢水的过