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1、炼钢原理与操作第一章 概论,一、教学目的 理解炼钢的任务；了解钢铁工业的发展历程。二、重点难点 炼钢的基本任务；钢铁生产的长、短流程。,第一章 概述,第二节 炼钢基本任务,第一节,现代炼钢法的发展历程,1856年英国人亨利贝塞麦(H.Bessemer):酸性空气底吹转炉炼钢法,底吹空气使铁水中硅、锰、碳氧化放热造酸性渣，不脱磷、硫.钢水中氮的含量高冶炼时间长,炉子寿命低,1878年英国人托马斯（S.G.Thomas）:碱性空气底吹转炉炼钢法(即托马斯法）,造碱性渣，脱磷、脱硫。原料使用范围广钢的质量好。钢水中氮的含量高。冶炼时间长,炉子寿命低.,6,现代炼法的发展历程,1865年法国人马丁（M
2、ar Tin)发明了以铁水、废钢为料的酸性平炉（马丁炉)法。1880年，出现第一座碱性平炉,适用于各种原料条件，生铁和废钢的比例调范围大钢的品种质量超过空气转炉。设备庞大，生产率较低，对环境的污染较大,1952年奥地利林茨(Linz)城，1953年多纳维茨(Donawitz)城建成了30t氧气顶吹转炉车间并投入生产，称为LD法。,生产率、热效率高。成本低，钢水质量高实现自动化操作。氧气转炉炼钢是目前世界上最主要的炼钢方法。,现代炼钢法的发展历程,1967年德国马克希米利安钢铁公司与加拿大莱尔奎特公司 共同试验，开发了氧气底吹转炉炼钢法。特点：炉底吹入氧气，改善冶金反应的动力学条件，脱碳能力强。
3、有利于冶炼超低碳钢种。造渣慢，脱磷效果差。,1979年日本住友金属研制出氧气顶底复吹转炉。特点：促进了金属与渣、气体间的平衡，吹炼过程平稳。渣中氧化铁含量少，减少了金属和铁合金的消耗。改造容易(对LD转炉)，因此该炼钢方法在各国得到了迅速。,现代炼钢法的发展历程,1899年法国人赫劳特研制三相交流电弧炉，完全使用废钢冶炼获得成功。特点：钢液成分、温度和炉内气氛容易控制。品种适应性大，特别适于冶炼高合金钢。电弧炉炼钢法也是当前主要的炼钢法之一。电炉冶炼的钢目前占世界钢总产量的3040。电炉炼钢根据电能转换成热能方式不同：感应炉、电渣炉、等离子炉等特种冶金方法。,现代炼钢生产工艺流程,长流程：短流
4、程：氧气转炉方法生产的钢所占比例70%电弧炉炼钢法生产的钢所占比例30%,采矿,选矿,烧结,炼铁,铁水预处理,复吹转炉,炉外精炼,连铸,连轧,废钢预热,超高功率电炉,炉外精炼,连铸,连轧,现代炼钢生产工艺流程,现代炼钢生产工艺流程,1890年清末张之洞在湖北开办了我国第一个钢铁厂1890年1948年累计产钢不到200万吨,1996年钢产量 10124万吨位居世界第一位,中国钢产量从1亿t到2亿t，用了7年时间,从2亿t钢到3亿t仅用了2年时间,2007年中国粗钢产量为4.89亿吨,2008年中国粗钢产量为5.02亿吨是日本、美国、俄罗斯韩国、印度、德国、乌克兰、巴西、意大利之和,中国钢产量平均
5、年增长率连续保持在20以上受到全球钢铁界瞩目,我国钢铁工业的发展,近代钢铁工业状况,我国钢产量的变化情况,我国钢铁工业存在的差距,我国是钢铁大国、非钢铁强国高附加值产品缺口大：每年进口不锈钢薄板、镀锌板、冷轧薄板、电工钢板、石油管道无缝管等约1500多万吨。钢材质量水平与先进国家有差距。中小企业钢厂水平低：有害元素、气体含量、夹杂物、分成范围控制水平低。能耗大：钢原材料的消耗与发达国家日本、韩国有差距高污染：废气、废水、废渣 利用的不好（中小企业）,我国钢铁工业的发展战略,我国钢铁工业要坚持内需为主导，避免大进大出。淘汰落后工艺、装备和产品：禁止新建20t以下的转炉、电炉，300m3以下的高炉
6、 推进循环经济：不能局限在钢厂内部“循环”，必须与外部社会、上下游发生关系。钢铁企业要通过跨地区集团化重组，向集团化方向发展：以若干个大型先进型企业为核心，联合其他企业，逐步壮大。积极利用低品位的铁矿石资源：科学、合理地利用国内低品位铁矿资源。,第二节,钢和铁的区别,钢：C2.0%（实用1.4）的铁碳合金，少量的杂质元素强度高，塑性好，韧性大具有很好的物理化学性能与力学性能可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工。较好的焊接性。生铁：C2.0%4.5%的铁碳合金，一定的杂质元素。脆而硬，无韧性不能锻、轧，只能铸造性。做炼钢原料、铸件。纯铁.、.铁碳合金。塑性好，韧性大，强度很低做实验用料。熟铁.的铁碳
7、合金一定杂质。,按化学成份分类,碳素钢 高碳钢 C0.6%中碳钢 C0.250.6%低碳钢 C0.25%超低碳钢C0.015%(无公认标准)合金钢（合金元素总量）高合金钢 10%合金钢 510%低合金钢 35普通低合金钢 3%微合金钢（低碳钢的基础上加入微量的Ni、V、Ti）,本章小结,【复习与思考】炼钢的主要方法有哪些，各有何特征?长流程与短流程各有何特点?炼钢的基本任务是什么?,一、教学目的 掌握炼钢反应的原理；掌握炉渣在炼钢过程的重要性；掌握钢液脱磷、脱碳、脱氧、脱硫、及去气、去夹杂的基本机理。二、重点难点 钢液脱磷、脱碳、脱氧、脱硫、及去气、去夹杂的基本机理与主要反应。,第二章 炼钢基本理论,
