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炼钢专业基础知识讲座 （提纲） 1 钢铁生产发展史 人类最先使用生产工具的是铁器(生铁)，由于生铁的使用性能脆，不能进行压力加工，随着近代生产技术发展，形成了现代钢铁冶炼法即把生铁炼成使用性能好的钢。 由于自然界的铁是以铁的氧化物形态存在于各种铁矿石之中，所以在高炉中用还原剂焦碳将矿石中的氧去掉，其后，铁水又继续吸收过剩的碳最终成为生铁。在炼钢过程中，由于铁与钢的含C量不同，又重新把过剩的碳通过氧化除去。在1856年贝塞麦首先发明了底吹转炉炼钢法，即在底部通入如空气，用空气中的氧氧化铁水中的碳，同时升温，形成渣层，从而能去除铁水中的相关杂质，最终把铁炼成钢，该炼钢法是现代炼钢法的开始。 使用空气吹炼，由于空气中氮氧气在高温下能溶于钢水，使钢水中含氮增高，影响了钢的性能。至二次世界大战后，由于从空气中分离氮、氧技术水平的提高，继后至1952年发展了纯氧顶吹转炉法(L.D法)，至19世纪80年代，结合了顶吹、底吹的优点产生了顶底复合吹炼法，成为当今炼钢的主要方法。 随着时代的前进，科学的发展，供电日益方便，另一种炼钢方法---电炉炼钢法(电弧炉冶炼)也相继产生，成为当今世界上与转炉并存的两种主要炼钢方法。 随着氧气转炉的出现，原有一种炼钢方法---平炉，由于总体效益差，已逐渐被淘汰。 2 基础知识 2.1 钢与铁(生铁) 钢与生铁都是铁-碳合金，理论上讲以冷却过程中是否产生渗碳体(Fe3C)为界，当含C量2.11%的铁一碳合和金称为钢，C量≥2.11%的铁碳合金全称为生铁，然而钢铁决不是简单的铁一碳二元合金，而是以铁为主要元素，还有其他元素的多元合金，例：通常我们称为钢中五大元素－碳，硅、锰、硫、磷。 2.2 钢的分类 钢的分类方法很多，这里简单叙述一下通常的分类方法。 2.2.1 按化学成份分 碳素钢，按含C量不同可分为低碳钢（C〈0.25%〉，中碳钢，高碳钢（C0.6%） 合金钢按含量不同分低合金钢（合金总量3％），中合金钢、高合金钢（合金总量10％）。 2.2.2 按用途分 按用途分可分为，电工钢、不锈钢、，轴承钢等。 3 炼钢基本任务 炼钢基本任务是把经过铁水预处理的铁水及加入假如的废钢（称为主原料），通过吹氧（产生化学反应热）或电能升温后，形成液态溶液，在高温下进行一系列物理化学反应，去碳及其它杂质（S.P等），加入合金，调整成份，温度，把初炼钢水出钢至钢包内，包内的初炼钢水，经过各种精炼设施进行钢水二次精炼，最终调整温度，成份，净化钢水，送至下道工序浇铸，通过浇铸，使液态钢水最终凝固成固态的钢坯或钢锭，后送相应的轧钢厂进行轧制。 4 宝钢炼钢厂生产系统的组成 宝钢炼钢厂现有三个炼钢厂：一炼钢，二炼钢，大电炉 一炼钢是属于宝钢一期工程（转炉三吹一），转炉三吹二及连铸属二期工程 二炼钢，大电炉均属宝钢三期工程 炼钢厂生产系统组成主要可分为铁水预处理、冶炼、渣处理、二次精练，浇铸等系统，并与其配套的水，气，通风除尘等，公辅设施系统及供电，控制的三电通信系统。 现分别概述有关下列几个主要系统 4.1 铁水预处理系统 为了均衡 转炉操作，达到精料要求，便于实现自动控制，在高炉铁水进炼钢炉前脱除铁水中的某些成份（主要是硅，硫，磷俗称三脱）称铁水预处理 4.1.1 铁水预处理的目的。 脱硅----有二个目的，1.为了降低转炉冶炼过程中石灰的消耗，达到转炉少渣冶炼。2.根据物理化学原理，只有铁水中含硅量降到一定值后，脱磷的反应才能进行，所以铁水脱磷的必要条件是铁水先要脱硅。 脱硫----为了减轻转炉脱硫的负担，克服转炉有限的脱硫能力，为了满足冶炼低硫钢及超纯净钢等高附加值产品的需要。 脱磷----充分利用铁水在低温时对脱磷的有利条件，为了冶炼低磷钢，对铁水进行脱磷。 4.1.2 铁水预处理的处理方法 按反应容器可分，混铁车(鱼雷罐车)法、铁水罐法、转炉法(用转炉作为脱磷炉) 按处理的方式可分，机械搅拌法—依靠机械动力搅拌浆进行各种反应；喷吹法—由载流气体将反应所需粉剂送至喷枪然后喷入铁水内部，达到预处理要求。 4.2 冶炼 4.2.1 转炉冶炼 转炉冶炼是利用铁水带入的物理热及输入氧气，通过氧铁、碳、硅等元素的氧化反应产生的化学热来提高铁水熔池温度，同时熔化了作为主原料之一的废钢及辅原料石灰等造渣剂，形成钢水与熔渣两种液体，在高温下在两液极内进行一系列物理化学反应，完成脱碳、脱硫、脱磷等反应，最终加入部分合金，达到温度，成份符合要求的初炼钢水。 自20世纪80年代，转炉冶炼法从原氧气顶吹转炉发展成顶底复合吹炼法，其主要原理是结合了顶部吹氧与底部吹惰性气体，利用底吹的优点克服顶吹的缺点，实践证明复吹转炉具有良好的冶金效果。 4.2.2 电炉冶炼 电炉冶炼是由一次侧高压电源经过炉旁变压器变成低电压大电流，通过石墨电极间电弧产生的