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炼钢工艺与操作炼钢基础知识-炼钢基本任务

1.炼钢基本任务生铁和钢的区别首先是碳的含量，理论上一般把碳含量小于2.11%称之钢，它的熔点在1450-1500℃，而生铁的熔点在1100-1200℃。在钢中碳元素和铁元素形成Fe3C固熔体，随着碳含量的增加，其强度、硬度增加，而塑性和冲击韧性降低。1.1生铁和钢的区别

1.炼钢基本任务铁的合金生铁钢含碳的质量分数2%~4.3%0.03%~2%杂质硅锰(较多)硫磷(较多)硅锰(适量)硫磷(较少)机械加工可铸不可锻可铸,可锻,可压延机械性能硬而脆硬而韧,有弹性

1.炼钢基本任务炼铁和炼钢的比较炼铁炼钢目的把铁从铁矿石中还原出来降低含碳量;除硫磷等杂质;调节合金元素的含量原理氧化-还原反应还原剂还原出铁氧化-还原反应氧化剂氧化杂质除去原料铁矿石、石灰石、焦碳、空气生铁（废钢）、纯氧、氧化钙设备炼铁高炉转炉、平炉、电炉

1.炼钢基本任务钢具有很好的物理化学性能与力学性能，可进行拉、压、轧、冲、拔等，钢以其低廉的价格、可靠的性能成为世界上使用最多的材料之一，是建筑业、制造业和人们日常生活中不可或缺的成分。可以说钢是现代社会的物质基础。1.2钢的应用前景

1.炼钢基本任务炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，提高温度和调整成分。归纳为：“四脱”（碳、氧、磷和硫），“二去”（去气和去夹杂），“二调整”（成分和温度）。采用的主要技术手段为：供氧，造渣，升温，加脱氧剂和合金化操作。1.3炼钢的基本任务

1.炼钢基本任务1.碳（C）炼钢的重要任务之一就是要把熔池中的碳氧化脱除至所炼钢钟的要求。从钢的性质可看出碳也是重要的合金元素，它可以增加钢的强度和硬度，但对韧性产生不利影响。钢中的碳决定了冶炼、轧制和热处理的温度制度。碳能显著改变钢的液态和凝固性质，在1600℃，[C]≤0.8%时，每增0.1%的碳。钢的熔点降低6.5℃密度减少4kg/m3黏度降低0.7%[N]的溶解度降低0.001%1.4钢中的化学成分

1.炼钢基本任务[H]的溶解度降低0.4cm3/100g增大凝固区间17.79℃。2.锰(Mn)锰的作用是消除钢中硫的热脆倾向，改变硫化物的形态和分布以提高钢质；锰是一种非常弱的脱氧剂，在碳含量非常低、氧含量很高时，可以显示出脱氧作用，协助脱氧，提高他们的脱氧能力；锰还可以略微提高钢的强度，并可提高钢的淬透性能，稳定并扩大奥氏体区，常作为合金元素生成奥氏体不锈钢、耐热钢等。3.硅(Si)硅是钢中最基本的脱氧剂。普通钢中含硅在0.17%-0.37%，1450℃钢凝固时，能保证钢中与其平衡的氧小于与碳平衡的量，抑制凝固过程中CO气泡的产生。

1.炼钢基本任务生产沸腾钢时，[Si]为0.03%-0.07%，[Mn]为0.25%-0.70%，它只能微弱控制C-O反应。硅能提高钢的机械性能，增加了钢的电阻和导磁性。硅对钢液的性质影响较大，1600℃纯铁中每增加1%的硅：碳的饱和溶解度降低了0.294%铁的熔点降低80℃密度降低80kg/m3[N]的饱和溶解度降低0.003%[H]降低1.4cm3/100g钢的凝固区间增加10℃，钢液的收缩率提高2.05%。

1.炼钢基本任务4.铝(Al)铝是终脱氧剂，生产镇静钢时，[Al]多在0.005%-0.05%，通常为0.01%-0.03%。钢中铝的加入量因氧量而异，对高碳钢应少加些，而低碳钢则应多加，加入量一般为：0.3-1.0kg/t钢。铝加到钢中将与氧发生反应生成Al2O3，在出钢、镇静和浇铸时生成的Al2O3大部分上浮排除，在凝固过程中大量细小分散的Al2O3还能促进形成细晶粒钢。铝是调整钢的晶粒度的有效元素，它能使钢的晶粒开始长大并保持到较高的温度。5.钢中的硫硫对钢的性能会造成不良影响，钢中硫含量高，会使钢的热加工性能变坏，即造成钢的“热脆”性。

1.炼钢基本任务硫在钢中以FeS的形式存在，FeS的熔点为1193℃，Fe与FeS组成的共晶体的熔点只有985℃。液态Fe与FeS虽可以无限互溶，但在固熔体中的溶解度很小，仅为0.015%-0.020%。当钢中的[S]＞0.020%时，由于凝固偏析，Fe-FeS共晶体分布于晶界处，在1150-1200℃的热加工过程中，晶界处的共晶体熔化，钢受压时造成晶界破裂，即发生“热脆”现象。如果钢中的氧含量较高，FeS与FeO形成的共晶体熔点更低（940℃），更加剧了钢的“热脆”现象的发生。锰可在钢凝固范围内生成MnS和少量的FeS，