炼钢原理与工艺培训教材(共187页).ppt

1、炼钢原理与工艺第一章第一章 炼钢学概述炼钢学概述第一节第一节 概述概述 第二节第二节 炼钢的任务及钢的分类炼钢的任务及钢的分类 第一节第一节 概述概述 钢与生铁钢与生铁的区别的区别： 首先是首先是碳的含量碳的含量，理论上一般把碳含量，理论上一般把碳含量2.11%称之称之钢钢，它的熔点一般在，它的熔点一般在1450-1500，而而生铁生铁的熔点一般在的熔点一般在1150-1250。 在钢中碳元素和铁元素形成在钢中碳元素和铁元素形成FeFe3 3C C固熔体固熔体，随，随着碳含量的增加，其强度、硬度增加，而塑性和着碳含量的增加，其强度、硬度增加，而塑性和冲击韧性降低冲击韧性降低。 钢的应用前景钢的

2、应用前景 钢具有很好的物理化学性能与力学性钢具有很好的物理化学性能与力学性能，可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工，能，可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工，其用途十分广泛；其用途十分广泛； 用途不同对钢的性能要求也不同，从用途不同对钢的性能要求也不同，从而对钢的生产也提出了不同的要求。而对钢的生产也提出了不同的要求。 石油、化工、航天航空、交通运输、石油、化工、航天航空、交通运输、农业、国防等许多重要的领域均需要各农业、国防等许多重要的领域均需要各种类型的大量钢材，我们的日常生活更种类型的大量钢材，我们的日常生活更离不开钢。离不开钢。 总之，钢材仍将是总之，钢材仍将是2121世纪用途最世纪用途最广的

3、结构材料和最主要功能材料。广的结构材料和最主要功能材料。炼炼 钢钢 方方 法法1 最早出现的炼钢方法是最早出现的炼钢方法是17401740年出现的年出现的坩埚法，它是将生铁和废铁装入由石墨坩埚法，它是将生铁和废铁装入由石墨和粘土制成的坩埚内，用火焰加热熔化和粘土制成的坩埚内，用火焰加热熔化炉料，之后将熔化的炉料浇成钢锭。此炉料，之后将熔化的炉料浇成钢锭。此法几乎无杂质元素的氧化反响。法几乎无杂质元素的氧化反响。 炼炼 钢钢 方方 法法2 1856 1856年英国人亨利年英国人亨利贝塞麦创造了酸贝塞麦创造了酸性空气底吹转炉炼钢法，也称为贝塞麦法，性空气底吹转炉炼钢法，也称为贝塞麦法，第一次解决了

4、用铁水直接冶炼钢水的难题，第一次解决了用铁水直接冶炼钢水的难题，从而使炼钢的质量得到提高，但此法要求从而使炼钢的质量得到提高，但此法要求铁水的硅含量大于铁水的硅含量大于0.8%0.8%，而且不能脱硫。，而且不能脱硫。目前已淘汰。目前已淘汰。 炼炼 钢钢 方方 法法3 1865 1865年德国人马丁利用蓄热室原理创年德国人马丁利用蓄热室原理创造了以铁水、废钢为原料的酸性平炉炼钢造了以铁水、废钢为原料的酸性平炉炼钢法，即马丁炉法。法，即马丁炉法。18801880年出现了第一座碱年出现了第一座碱性平炉。由于其本钱低、炉容大，钢水质性平炉。由于其本钱低、炉容大，钢水质量优于转炉，同时原料的适应性强，平

5、炉量优于转炉，同时原料的适应性强，平炉炼钢法仍一时成为的主要的炼钢法。炼钢法仍一时成为的主要的炼钢法。 炼炼 钢钢 方方 法法4 1878 1878年英国人托马斯创造了碱性炉衬年英国人托马斯创造了碱性炉衬的底吹转炉炼钢法，即托马斯法。他是的底吹转炉炼钢法，即托马斯法。他是在吹炼过程中加石灰造碱性渣，从而解在吹炼过程中加石灰造碱性渣，从而解决了高磷铁水的脱磷问题。当时，对西决了高磷铁水的脱磷问题。当时，对西欧的一些国家特别适用，因为西欧的矿欧的一些国家特别适用，因为西欧的矿石普遍磷含量高。但托马斯法的缺点是石普遍磷含量高。但托马斯法的缺点是炉子寿命底，钢水中氮的含量高。炉子寿命底，钢水中氮的含量

6、高。炼炼 钢钢 方方 法法5 1899 1899年出现了完全依靠废钢为原料的年出现了完全依靠废钢为原料的电弧炉炼钢法电弧炉炼钢法(EAF)(EAF)，解决了充分利用废，解决了充分利用废钢炼钢的问题，此炼钢法自问世以来，钢炼钢的问题，此炼钢法自问世以来，一直在不断开展，是当前主要的炼钢法一直在不断开展，是当前主要的炼钢法之一，由电炉冶炼的钢目前占世界总的之一，由电炉冶炼的钢目前占世界总的钢的产量的钢的产量的30-40%30-40%。炼炼 钢钢 方方 法法6 瑞典人罗伯特瑞典人罗伯特杜勒首先进行了氧气杜勒首先进行了氧气顶吹转炉炼钢的试验，并获得了成功。顶吹转炉炼钢的试验，并获得了成功。195219

7、52年奥地利的林茨城年奥地利的林茨城(Linz)(Linz)和多纳维和多纳维兹城兹城(Donawitz)(Donawitz)先后建成了先后建成了3030吨的氧气吨的氧气顶吹转炉车间并投入生产，所以此法也顶吹转炉车间并投入生产，所以此法也称为称为LDLD法。美国称为法。美国称为BOFBOF法法Basic Basic Oxygen FurnaceOxygen Furnace或或BOPBOP法。法。 LD/ BOF/ BOP炼炼 钢钢 方方 法法7 1965 1965年加拿大液化气公司研制成年加拿大液化气公司研制成双层管双层管氧气喷嘴氧气喷嘴，19671967年西德马克西米利安钢铁公年西德马克西米利

8、安钢铁公司引进此技术并成功开发了底吹氧转炉炼钢司引进此技术并成功开发了底吹氧转炉炼钢法，即法，即OBMOBM法法(Oxygen Bottom MaxhuetteOxygen Bottom Maxhuette) 。19711971年美国钢铁公司引进年美国钢铁公司引进OBMOBM法，法，19721972年建年建设了设了3 3座座200200吨底吹转炉，命名为吨底吹转炉，命名为Q-BOPQ-BOP (Quiet BOP)(Quiet BOP)。OBM/ Q-BOP炼炼 钢钢 方方 法法8 在顶吹氧气转炉炼钢开展的同时，在顶吹氧气转炉炼钢开展的同时，1978-19791978-1979年成功开发了转炉

9、顶底复合吹年成功开发了转炉顶底复合吹炼工艺，即从转炉上方供给氧气顶吹炼工艺，即从转炉上方供给氧气顶吹氧，从转炉底部供给惰性气体或氧气，氧，从转炉底部供给惰性气体或氧气，它不仅提高钢的质量，降低了消耗和吨钢它不仅提高钢的质量，降低了消耗和吨钢本钱，更适合供给连铸优质钢水。本钱，更适合供给连铸优质钢水。 LD- Q- BOP炼炼 钢钢 方方 法法9 我国首先在我国首先在1972-19731972-1973年在年在沈阳第一炼钢厂沈阳第一炼钢厂成功开发了全氧成功开发了全氧侧吹转炉炼钢工侧吹转炉炼钢工艺。并在唐钢等艺。并在唐钢等企业推广应用。企业推广应用。 总之，炼钢技术经过总之，炼钢技术经过20020

10、0多年的多年的开展，技术水平、自动化程度得开展，技术水平、自动化程度得到了很大的提高，到了很大的提高，2121世纪炼钢技世纪炼钢技术会面临更大的挑战，相信会有术会面临更大的挑战，相信会有不断的新技术涌现。不断的新技术涌现。 我国很早就掌握了炼铁的冶炼技术，我国很早就掌握了炼铁的冶炼技术，东汉东汉时就出现了冶炼和锻造技术，时就出现了冶炼和锻造技术，南北朝南北朝时期就掌握了灌钢法，曾在世界范围内处时期就掌握了灌钢法，曾在世界范围内处于领先地位。于领先地位。 但旧中国钢铁工业非常落后，产量但旧中国钢铁工业非常落后，产量很低，从很低，从18901890年建设的汉阳钢铁厂至年建设的汉阳钢铁厂至19481

11、948年的年的半个世纪中，钢产量累计到半个世纪中，钢产量累计到200200万吨万吨，19491949年只有年只有15.815.8万吨万吨。 新中国成立后，特别是改革开放以来，我国的钢铁事业得到迅速开展，1980年钢产量到达3712万吨，1990年到达6500万吨，1996年首次突破1亿吨大关，成为世界第一产钢大国，2005年产量到达3.4亿吨，占世界产量的1/3。 可以这样讲，我国的钢铁工业对世界产生了重要影响，我国不仅是产钢大国，而且已经开始迈入钢铁强国的行列。 第二节第二节 炼钢的任务及钢的分类炼钢的任务及钢的分类 炼钢的根本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，提高温

12、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。一、一、钢中的磷钢中的磷 w对于绝大多数钢种来说磷是有害元素。钢中磷的对于绝大多数钢种来说磷是有害元素。钢中磷的含量高会引起钢的含量高会引起钢的 “ “冷脆冷脆，即从高温降到，即从高温降到00以下，钢的塑性和冲击韧性降低，并使钢的焊接以下，钢的塑性和冲击韧性降低，并使钢的焊接性能与冷弯性能变差。性能与冷弯性能变差。w磷是降低钢的外表张力的元素，随着磷含量的增磷是降低钢的外表张力的元素，随着磷含量的增加，钢液的外表张力降低显著，从而降低了钢的加，钢液

13、的外表张力降低显著，从而降低了钢的抗裂性能。抗裂性能。w磷是仅次于硫在钢的连铸坯中偏析度高的元素，磷是仅次于硫在钢的连铸坯中偏析度高的元素，而且在铁固熔体中扩散速率很小，因而磷的偏而且在铁固熔体中扩散速率很小，因而磷的偏析很难消除，从而严重影响钢的性能，所以脱析很难消除，从而严重影响钢的性能，所以脱磷是炼钢过程的重要任务之一。磷在钢中是以磷是炼钢过程的重要任务之一。磷在钢中是以Fe3PFe3P或或Fe2PFe2P形式存在，但通常是以形式存在，但通常是以PP来表来表达。炼钢过程的脱磷反响是在金属液与熔渣界达。炼钢过程的脱磷反响是在金属液与熔渣界面进行的。面进行的。 不同用途的钢对磷的含量有严格要

14、求：不同用途的钢对磷的含量有严格要求： 非合金钢中普通质量级钢非合金钢中普通质量级钢P0.045%P0.045%； 优质级钢优质级钢 P0.035%P0.035%； 特殊质量级钢特殊质量级钢 P0.025%P0.025%； 有的甚至要求有的甚至要求 P0.010%P0.010%。 有些钢种有些钢种: :炮弹钢，耐腐蚀钢需加炮弹钢，耐腐蚀钢需加P P元素。元素。二、二、钢中的硫钢中的硫 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。 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

15、互溶，但在固熔体中的溶解度很小，仅为0.015%-0.020%。 w当钢中的当钢中的SS0.020%0.020%时，由于凝固偏析，时，由于凝固偏析，Fe-Fe-FeSFeS共晶体分布于晶界处，在共晶体分布于晶界处，在1150-12001150-1200的热加的热加工过程中，晶界处的共晶体熔化，钢受压时造成工过程中，晶界处的共晶体熔化，钢受压时造成晶界破裂，即发生晶界破裂，即发生“热脆热脆现象。现象。w如果钢中的氧含量较高，如果钢中的氧含量较高，FeSFeS与与FeOFeO形成的共晶体形成的共晶体熔点更低熔点更低940940，更加剧了钢的，更加剧了钢的“热脆热脆现现象的发生。象的发生。w锰可在钢

16、凝固范围内生成锰可在钢凝固范围内生成MnSMnS和少量的和少量的FeSFeS，纯纯MnSMnS的熔点为的熔点为16101610，共晶体，共晶体FeS-MnSFeS-MnS占占93.5%93.5%的熔点为的熔点为11641164，它们能有效的防，它们能有效的防止钢热加工过程的止钢热加工过程的“热脆热脆。 冶炼一般钢种时要求将冶炼一般钢种时要求将MnMn控制在控制在0.4%-0.4%-0.8%0.8%。在实际生产中还将。在实际生产中还将Mn/SMn/S比作为一个指比作为一个指标进行控制，标进行控制，Mn/SMn/S对钢的热塑性影响很大。对钢的热塑性影响很大。 从低碳钢高温下的拉伸实验发现提高从低碳

17、钢高温下的拉伸实验发现提高Mn/SMn/S比可以提高钢的热延展性。一般比可以提高钢的热延展性。一般Mn/S7Mn/S7时不时不产生热脆产生热脆。Mn/SMn/S比对低碳钢热延展性的影响比对低碳钢热延展性的影响 硫还会明显硫还会明显降低钢的焊接性能降低钢的焊接性能，引起高温龟，引起高温龟裂，并在焊缝中产生气孔和疏松，从而降低焊缝裂，并在焊缝中产生气孔和疏松，从而降低焊缝的强度。的强度。硫含量超过硫含量超过0.06%0.06%时，会显著时，会显著恶化钢的耐恶化钢的耐蚀性蚀性。硫还是连铸坯中。硫还是连铸坯中偏析最为严重的元素偏析最为严重的元素。w不同钢种对硫含量有严格的规定：不同钢种对硫含量有严格的

18、规定：w 非合金钢中普通质量级钢非合金钢中普通质量级钢S0.045%S0.045%w 优质级钢优质级钢 S0.035%S0.035%，w 特殊质量级钢特殊质量级钢 S0.025%S0.025%w 有的钢种要求如管线钢有的钢种要求如管线钢 S0.005%,S0.005%,甚至甚至更低。更低。w 有些钢种，如易切削钢硫那么作为合金元素有些钢种，如易切削钢硫那么作为合金元素参加，要求参加，要求S=0.08%-0.20%S=0.08%-0.20%。三、三、钢中的氧钢中的氧w在吹炼过程中，向熔池供入了大量的氧气，到吹炼在吹炼过程中，向熔池供入了大量的氧气，到吹炼终点时，钢水中含有过量的氧，即钢中实际氧含

19、量终点时，钢水中含有过量的氧，即钢中实际氧含量高于平均值。高于平均值。w如不脱氧，在出钢、浇铸中，温度降低，氧溶解度如不脱氧，在出钢、浇铸中，温度降低，氧溶解度降低，促使碳氧反响，钢液剧烈沸腾，使浇铸困难，降低，促使碳氧反响，钢液剧烈沸腾，使浇铸困难，得不到正确凝固组织结构的连铸坯。得不到正确凝固组织结构的连铸坯。 w钢中钢中氧含量高氧含量高，还会产生，还会产生皮下气泡，疏松皮下气泡，疏松等缺陷，等缺陷，并并加剧硫的热脆加剧硫的热脆作用。在钢的凝固过程中，氧将作用。在钢的凝固过程中，氧将会以氧化物的形式大量析出，会会以氧化物的形式大量析出，会降低钢的塑性，降低钢的塑性，冲击韧性冲击韧性等加工性

20、能。等加工性能。w一般测定的是一般测定的是钢中的全氧钢中的全氧，即，即氧化物中的氧和溶氧化物中的氧和溶解的氧之和解的氧之和，在使用浓差法定氧时才是测定钢液，在使用浓差法定氧时才是测定钢液中溶解的氧，在铸坯或钢材中取样时是全氧样。中溶解的氧，在铸坯或钢材中取样时是全氧样。 脱氧的任务脱氧的任务根据具体的钢种，将钢中的氧含量降低到所根据具体的钢种，将钢中的氧含量降低到所需的水平，以保证钢水在凝固时得到合理需的水平，以保证钢水在凝固时得到合理的凝固组织结构；的凝固组织结构；使成品钢中非金属夹杂物含量最少，分布适使成品钢中非金属夹杂物含量最少，分布适宜，形态适宜，以保证钢的各项性能指标；宜，形态适宜，

21、以保证钢的各项性能指标；得到细晶结构组织。得到细晶结构组织。 常用的脱氧剂有常用的脱氧剂有Fe-Mn，Fe-Si，Mn-Si，Ca-Si等合金。等合金。 四、四、钢中的气体钢中的气体 w 钢液中的气体会显著降低钢的性能，而且容易钢液中的气体会显著降低钢的性能，而且容易造成钢的许多缺陷。钢中气体主要是指造成钢的许多缺陷。钢中气体主要是指氢与氮氢与氮，它们可以溶解于液态和固态纯铁和钢中。它们可以溶解于液态和固态纯铁和钢中。w氢氢在固态钢中溶解度很小，在钢水凝固和冷却在固态钢中溶解度很小，在钢水凝固和冷却过程中，氢会和过程中，氢会和COCO、N N2 2等气体一起析出，等气体一起析出，形成形成皮下气

22、泡中心缩孔、疏松、造成白点和发纹皮下气泡中心缩孔、疏松、造成白点和发纹。 w钢热加工过程中，钢中含有氢气的气孔会沿加钢热加工过程中，钢中含有氢气的气孔会沿加工方向被拉长形成发裂，进而引起钢材的强度、工方向被拉长形成发裂，进而引起钢材的强度、塑性、冲击韧性的降低，即发生塑性、冲击韧性的降低，即发生“氢脆氢脆现象。现象。w在钢材的纵向断面上，呈现出圆形或椭圆形的在钢材的纵向断面上，呈现出圆形或椭圆形的银白色斑点称之为银白色斑点称之为“白点白点，实为交错的细小，实为交错的细小裂纹。主要原因是钢中的氢在小孔隙中析出的裂纹。主要原因是钢中的氢在小孔隙中析出的压力和钢相变时产生的组织应力的综合力超过压力和

23、钢相变时产生的组织应力的综合力超过了钢的强度，产生了了钢的强度，产生了“白点白点。一般白点产生。一般白点产生的温度低于的温度低于2000C2000C。 w钢中的氮是以氮化物的形式存在，它对钢质量的影响表钢中的氮是以氮化物的形式存在，它对钢质量的影响表达出双重性。氮含量高的钢种长时间放置，将会变脆，达出双重性。氮含量高的钢种长时间放置，将会变脆，这一现象称为这一现象称为“老化老化或或“时效时效。原因是钢中氮化物。原因是钢中氮化物的析出速度很慢，逐渐改变着钢的性能。低碳钢产生的的析出速度很慢，逐渐改变着钢的性能。低碳钢产生的脆性比磷还严重。脆性比磷还严重。w钢中氮含量高时，在钢中氮含量高时，在25

24、0-4500C250-4500C温度范围，其外表发蓝，温度范围，其外表发蓝，钢的强度升高，冲击韧性降低，称之为钢的强度升高，冲击韧性降低，称之为“蓝脆蓝脆。氮含。氮含量增加，钢的焊接性能变坏。量增加，钢的焊接性能变坏。w钢中参加适量的铝，可生成稳定的钢中参加适量的铝，可生成稳定的AlNAlN，能够压，能够压抑抑Fe4NFe4N生成和析出，不仅改善钢的时效性，还可生成和析出，不仅改善钢的时效性，还可以阻止奥氏体晶粒的长大。氮可以作为合金元素以阻止奥氏体晶粒的长大。氮可以作为合金元素起到细化晶粒的作用起到细化晶粒的作用. .在冶炼铬钢，镍铬系钢或在冶炼铬钢，镍铬系钢或铬锰系等高合金钢时，参加适量的

25、氮，能够改善铬锰系等高合金钢时，参加适量的氮，能够改善塑性和高温加工性能。塑性和高温加工性能。 五、五、钢中的夹杂钢中的夹杂 w钢中非金属夹杂按来源分可以分成钢中非金属夹杂按来源分可以分成外来夹外来夹杂和内生夹杂杂和内生夹杂。w外来夹杂外来夹杂是指冶炼和浇铸过程中，带入钢是指冶炼和浇铸过程中，带入钢液中的炉渣和耐火材料以及钢液被大气氧液中的炉渣和耐火材料以及钢液被大气氧化所形成的氧化物。化所形成的氧化物。内生夹杂内生夹杂包括：包括：w脱氧时的脱氧产物；脱氧时的脱氧产物；w钢液温度下降时，硫、氧、氮等杂质元素溶解钢液温度下降时，硫、氧、氮等杂质元素溶解度下降而以非金属夹杂形式出现的生成物；度下降

26、而以非金属夹杂形式出现的生成物；w凝固过程中因溶解度降低、偏析而发生反响的凝固过程中因溶解度降低、偏析而发生反响的产物；产物；w固态钢相变溶解度变化生成的产物。固态钢相变溶解度变化生成的产物。w 钢中大局部内生夹杂是在脱氧和凝固过程中钢中大局部内生夹杂是在脱氧和凝固过程中产生的。产生的。根据成分不同，夹杂物可分为根据成分不同，夹杂物可分为w氧化物夹杂氧化物夹杂，即，即 FeOFeO、MnOMnO、SiOSiO2 2、AlAl2 2O O3 3 、CrCr2 2O O3 3等简单的氧化物；等简单的氧化物；wFeO-FeFeO-Fe2 2O O3 3 、FeO-AlFeO-Al2 2O O3 3、

27、MgO-AlMgO-Al2 2O O3 3等等尖晶石类尖晶石类和和各种各种钙铝的复杂氧化物钙铝的复杂氧化物；w2FeO-SiO2FeO-SiO2 2，、2MnO-SiO2MnO-SiO2 2、 3MnO-Al3MnO-Al2 2O O3 3-2SiO-2SiO2 2等等硅硅酸盐酸盐；w硫化物夹杂硫化物夹杂，如，如FeSFeS、MnSMnS、CaSCaS等；等；w氮化物夹杂氮化物夹杂，如，如AlNAlN、TiNTiN、ZrNZrN、VNVN、BNBN等。等。 w按加工性能，夹杂物可分为：按加工性能，夹杂物可分为：塑性夹杂塑性夹杂，它是在，它是在热加工时，沿加工方向延伸成条带状；热加工时，沿加工方

28、向延伸成条带状；脆性夹杂脆性夹杂，它是完全不具有塑性的夹杂物，如尖晶石类型夹它是完全不具有塑性的夹杂物，如尖晶石类型夹杂物，熔点高的氮化物；杂物，熔点高的氮化物；点状不变性夹杂点状不变性夹杂，如，如SiOSiO2 2超过超过70%70%的硅酸盐，的硅酸盐，CaSCaS、钙的铝硅酸盐等。、钙的铝硅酸盐等。 由于非金属夹杂对钢的性能产生严重的影响，由于非金属夹杂对钢的性能产生严重的影响，因此在炼钢、精炼和连铸过程应最大限度地降低钢因此在炼钢、精炼和连铸过程应最大限度地降低钢液中夹杂物的含量，控制其形状、尺寸液中夹杂物的含量，控制其形状、尺寸。 六、六、钢中的成分钢中的成分( (碳碳) )w炼钢的重

29、要任务之一就是要把熔池中的碳氧化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，它可以也是重要的合金元素，它可以增加钢的强度和增加钢的强度和硬度硬度，但，但对韧性产生不利影响对韧性产生不利影响。w钢中的碳决定了冶炼、轧制和热处理的温度制钢中的碳决定了冶炼、轧制和热处理的温度制度。度。w碳能碳能显著改变钢的液态和凝固性质显著改变钢的液态和凝固性质，在，在160016000 0C C，C0.8%C0.8%时，时，每增每增0.1%0.1%的碳的碳 钢的钢的熔点降低熔点降低6.56.50 0C C 密度减少密度

30、减少4kg/m4kg/m3 3 黏度降低黏度降低0.7%0.7% NN的溶解度降低的溶解度降低0.001%0.001% HH的溶解度降低的溶解度降低0.4 cm0.4 cm3 3/100g/100g 增大增大凝固区间凝固区间17.7917.790 0C C 。锰锰(Mn)(Mn) 锰的作用是锰的作用是消除钢中硫的热脆倾向消除钢中硫的热脆倾向，改变硫化，改变硫化物的形态和分布以提高钢质；物的形态和分布以提高钢质； 锰是锰是一种非常弱的脱氧剂一种非常弱的脱氧剂，在碳含量非常低、，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，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

31、力；提高他们的脱氧能力； 锰还可以锰还可以略微提高钢的强度略微提高钢的强度，并可提高钢的淬，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。成奥氏体不锈钢、耐热钢等。硅硅 (Si)(Si) 硅是钢中最根本的脱氧剂。普通钢中含硅硅是钢中最根本的脱氧剂。普通钢中含硅在在0.17%-0.37%0.17%-0.37%，14500C14500C钢凝固时，能保证钢钢凝固时，能保证钢中与其平衡的氧小于与碳平衡的量，抑制凝中与其平衡的氧小于与碳平衡的量，抑制凝固过程中固过程中COCO气泡的产生。气泡的产生。 生产沸腾钢时，生产沸腾

32、钢时，SiSi为为0.03%-0.07%0.03%-0.07%，MnMn为为0.25%-0.70%0.25%-0.70%，它只能微弱控制，它只能微弱控制C-OC-O反反响。响。 硅能提高钢的机械性能，增加了钢的电阻硅能提高钢的机械性能，增加了钢的电阻和导磁性。和导磁性。 硅硅对钢液的性质影响较大对钢液的性质影响较大，160016000 0C C纯铁中每增加纯铁中每增加1%1%的硅：的硅： 碳的饱和碳的饱和溶解度溶解度降低了降低了0.294%0.294% 铁的铁的熔点熔点降低降低8 80 0C C 密度密度降低降低80kg/m80kg/m3 3 NN的饱和溶解度降低的饱和溶解度降低0.003%0

33、.003% HH降低降低1.4cm1.4cm3 3/100g/100g 钢的钢的凝固区间凝固区间增加增加10100 0C C，钢液的收缩率提，钢液的收缩率提 高高2.05%2.05%。铝铝(Al)(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%。钢中铝的参加量因氧量而异，对高碳钢应少加些，而低碳钢那么应多加，参加量一般为:钢。 铝加到钢中将与氧发生反响生成Al2O3，在出钢、镇静和浇铸时生成的Al2O3大局部上浮排除，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

34、度。 七、钢的分类七、钢的分类 w按化学成分分类按化学成分分类w 按是否参加合金元素可钢分为把碳素按是否参加合金元素可钢分为把碳素钢和合金钢两大类。钢和合金钢两大类。w 碳素钢是指钢中除含有一定量为了碳素钢是指钢中除含有一定量为了脱氧而参加硅一般脱氧而参加硅一般0.40%0.40%和锰和锰一般一般0.80%0.80%等合金元素外，不含等合金元素外，不含其他合金元素的钢。根据碳含量的上下其他合金元素的钢。根据碳含量的上下又可分成低碳钢又可分成低碳钢C0.25%C0.25%，中，中碳钢碳钢(0.25%C0.60%)(0.25%C0.60%)和高碳钢和高碳钢(C0.60%)(C0.60%)。 合金钢

35、合金钢是指钢中除含有硅和锰作为合金元素或脱氧元素是指钢中除含有硅和锰作为合金元素或脱氧元素外，还含有其他合金元素如铬、镍、钼、钛、钒、铜、钨、外，还含有其他合金元素如铬、镍、钼、钛、钒、铜、钨、铝、钴、铌、锆和稀土元素等，有的还含有某些非金属元铝、钴、铌、锆和稀土元素等，有的还含有某些非金属元素如硼、氮等的钢。素如硼、氮等的钢。 根据钢中合金元素含量的多少，又可分为根据钢中合金元素含量的多少，又可分为低合金钢低合金钢，中中合金钢和高合金钢合金钢和高合金钢。一般合金元素总含量。一般合金元素总含量小于小于3%3%的为的为普通普通低合金钢低合金钢，总含量为，总含量为3%3%5%5%的为的为低合金钢低

36、合金钢，大于大于10%10%的叫的叫高高合金钢合金钢，总含量介于，总含量介于5%5%10%10%之间为之间为中合金钢中合金钢。 按钢中所含有的按钢中所含有的主要合金元素不同主要合金元素不同可分为可分为锰钢、硅钢、锰钢、硅钢、硼钢、铬镍钨钢、铬锰硅钢硼钢、铬镍钨钢、铬锰硅钢等。等。 按冶炼方法和质量水平分类按冶炼方法和质量水平分类w按炼钢炉设备不同可分为转炉钢、电炉钢、平炉钢。其中电按炼钢炉设备不同可分为转炉钢、电炉钢、平炉钢。其中电炉钢包括电弧炉钢、感应炉钢、电渣钢、电子束熔炼及有关炉钢包括电弧炉钢、感应炉钢、电渣钢、电子束熔炼及有关的真空熔炼钢等。的真空熔炼钢等。 w 按脱氧程度不同可分为沸

37、腾钢不经脱氧或微弱脱氧、按脱氧程度不同可分为沸腾钢不经脱氧或微弱脱氧、镇静钢脱氧充分和半镇静钢脱氧不完全，介于镇静钢镇静钢脱氧充分和半镇静钢脱氧不完全，介于镇静钢和沸腾钢之间。和沸腾钢之间。 w按质量水平不同可分为普通钢、优质钢和高级优质钢。按质量水平不同可分为普通钢、优质钢和高级优质钢。 按用途分类按用途分类 分为三大类：结构钢，工具钢，特殊性能钢。分为三大类：结构钢，工具钢，特殊性能钢。 w结构钢结构钢是目前生产最多、使用最广的钢种，它包括是目前生产最多、使用最广的钢种，它包括碳素碳素结构钢结构钢和和合金结构钢合金结构钢，主要用于制造机器和结构的零件，主要用于制造机器和结构的零件及建筑工程

38、用的金属结构等。及建筑工程用的金属结构等。碳素结构钢碳素结构钢是指用来制造是指用来制造工程结构件和机械零件用的钢，其硫、磷等杂质含量比工程结构件和机械零件用的钢，其硫、磷等杂质含量比优质钢高些，一般优质钢高些，一般S0.055%S0.055%，P0.045%P0.045%，优质碳，优质碳素钢素钢SS和和PP均均0.040%0.040%。碳素结构钢的价格最低，工。碳素结构钢的价格最低，工艺性能良好，产量最大，用途最广。艺性能良好，产量最大，用途最广。 合金结构钢是在优质碳素结构钢的根底上，适合金结构钢是在优质碳素结构钢的根底上，适当地参加一种或数种合金元素，用来提高钢的强度、当地参加一种或数种合

39、金元素，用来提高钢的强度、韧性和淬透性。合金结构钢根据化学成分主要指韧性和淬透性。合金结构钢根据化学成分主要指含碳量热处理工艺和用途的不同，又可分为渗碳含碳量热处理工艺和用途的不同，又可分为渗碳钢、调质钢和氮化钢。钢、调质钢和氮化钢。 渗碳钢指用低碳结构钢制成零部件，经外表化学处理，渗碳钢指用低碳结构钢制成零部件，经外表化学处理，淬火并低温回火后，使零件外表硬度高而心部韧性好，既耐淬火并低温回火后，使零件外表硬度高而心部韧性好，既耐磨又能承受高的交变负荷或冲击负荷。磨又能承受高的交变负荷或冲击负荷。 调质钢的含碳量大于调质钢的含碳量大于0.25%0.25%，所制成的零件经淬火和高温，所制成的零

40、件经淬火和高温回火调质处理后，可得到适当的高强度与良好的韧性。回火调质处理后，可得到适当的高强度与良好的韧性。 氮化钢一般是指以中碳合金结构钢制成零件，先经过调氮化钢一般是指以中碳合金结构钢制成零件，先经过调质或外表火焰淬火、高频淬火处理，获得所需要的力学性能，质或外表火焰淬火、高频淬火处理，获得所需要的力学性能，最后再进行氮化处理，以进一步改善钢的外表耐磨性能。最后再进行氮化处理，以进一步改善钢的外表耐磨性能。 工具钢包括碳素工具钢和合金工具钢及高速钢。工具钢包括碳素工具钢和合金工具钢及高速钢。碳 素 工 具 钢 的 硬 度 主 要 以 含 碳 量 的 上 下 来 调 整碳 素 工 具 钢

41、的 硬 度 主 要 以 含 碳 量 的 上 下 来 调 整0.65%C1.30%0.65%C1.30%，为了提高钢的综合性能，有的钢中，为了提高钢的综合性能，有的钢中参加参加0.35%0.35%0.60%0.60%的锰。的锰。合金工具钢不仅含有很高碳，有的高达合金工具钢不仅含有很高碳，有的高达2.30%2.30%，而且含有较高的，而且含有较高的铬，铬的含量可到达铬，铬的含量可到达13%13%、钨达、钨达9%9%、钼、钒等合金元素，、钼、钒等合金元素，这类钢主要用于各式模具。这类钢主要用于各式模具。高速工具钢除含有较高的碳高速工具钢除含有较高的碳1%1%左右外，还含有很高的钨有左右外，还含有很高

42、的钨有的高达的高达19%19%和铬、钒、钼等合金元素，具有较好的赤热硬性。和铬、钒、钼等合金元素，具有较好的赤热硬性。 特殊性能钢特殊性能钢指的是具有特殊化学性能或力学性能指的是具有特殊化学性能或力学性能的钢，如的钢，如轴承钢、不锈钢、弹簧钢、高温合金钢轴承钢、不锈钢、弹簧钢、高温合金钢等。等。 轴承钢轴承钢是指用于制造各种环境中工作的各类轴承是指用于制造各种环境中工作的各类轴承圈和滚动体的钢，这类钢圈和滚动体的钢，这类钢含碳含碳1%1%左右左右，含铬最高含铬最高不超过不超过1.65%1.65%，要求具有高而均匀的硬度和耐磨性，要求具有高而均匀的硬度和耐磨性，内部组织和化学成分均匀，夹杂物和炭

43、化物的数内部组织和化学成分均匀，夹杂物和炭化物的数量及分布要求高。量及分布要求高。不锈钢是指在大气、水、酸、碱和盐等溶液，或其他不锈钢是指在大气、水、酸、碱和盐等溶液，或其他腐蚀介质中具有一定化学稳定性的钢的总称。耐大腐蚀介质中具有一定化学稳定性的钢的总称。耐大气、蒸汽和水等弱介质腐蚀的称为不锈钢，耐酸、气、蒸汽和水等弱介质腐蚀的称为不锈钢，耐酸、碱和盐等强介质腐蚀的钢称为耐腐蚀钢。不锈钢具碱和盐等强介质腐蚀的钢称为耐腐蚀钢。不锈钢具有不锈性，但不一定耐腐蚀，而耐腐蚀钢那么一般有不锈性，但不一定耐腐蚀，而耐腐蚀钢那么一般都具有较好的不锈性。都具有较好的不锈性。 根据化学成分不同，可分为马氏体不

44、锈钢根据化学成分不同，可分为马氏体不锈钢(13%Cr(13%Cr钢为代表钢为代表) )，铁素体不锈钢，铁素体不锈钢(18%Cr(18%Cr钢为代表钢为代表) )，奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢(18%Cr-8%Ni(18%Cr-8%Ni钢代表钢代表) )和双相不锈钢。和双相不锈钢。 w弹簧钢主要含有硅、锰、铬合金元素，具有高的弹性极限、弹簧钢主要含有硅、锰、铬合金元素，具有高的弹性极限、高的疲劳强度以及高的冲击韧性和塑性，专门用于制造螺高的疲劳强度以及高的冲击韧性和塑性，专门用于制造螺旋簧及其他形状弹簧，对钢的外表性能及脱碳性能的要求旋簧及其他形状弹簧，对钢的外表性能及脱碳性能的要求比一般钢较为严格

45、。比一般钢较为严格。w高温合金指的是在应力及高温同时作用下，具有长时间抗高温合金指的是在应力及高温同时作用下，具有长时间抗蠕变能力与高的持久强度和高的抗蚀性的金属材料，常用蠕变能力与高的持久强度和高的抗蚀性的金属材料，常用的有铁基合金、镍基合金、钴基合金，还有铬基合金、钼的有铁基合金、镍基合金、钴基合金，还有铬基合金、钼基合金及其他合金等。高温合金主要用于制造燃汽轮机、基合金及其他合金等。高温合金主要用于制造燃汽轮机、喷气式发动机等高温下工作零部件。喷气式发动机等高温下工作零部件。 思考题思考题1 1、炼钢的根本任务是什么，通过哪些手段实现？、炼钢的根本任务是什么，通过哪些手段实现？2 2、磷

46、和硫对钢产生哪些危害？、磷和硫对钢产生哪些危害？3 3、实际生产中为什么要将、实际生产中为什么要将Mn/SMn/S比作为一个指比作为一个指 标进行控制？标进行控制？4 4、氢和氮对钢产生哪些危害？、氢和氮对钢产生哪些危害？5 5、外来夹杂和内生夹杂的含义是什么？、外来夹杂和内生夹杂的含义是什么？ ？第二章 炼钢根底理论第一节 装料2.1 .1 转炉炼钢原料 转炉炼钢的主要原料是铁水，其次还配有局部废钢。2.1.1.1 铁水 铁水是氧气顶吹转炉的主原料，一般占装入量的70%以上。铁水的物理热和化学热是氧气顶吹转炉炼钢过程中的唯一热源。因此，铁水的温度和化学成分应符合一定要求，以简化和稳定冶炼操作

47、，并获得良好的技术经济指标。2.1.1.1 .1对铁水温度的要求 铁水温度的上下，标志这铁水物理热的多少。较高的铁水温度可以保证转炉吹炼的顺利进行，同时还能增加废钢的配加量，降低转炉的生产技术。因此，希望铁水的温度尽量高些，另外还需要入炉铁水温度相对稳定。2.1.1.1.2 对铁水成分的要求 转炉炼钢的适应性较强，可将各种成分的铁水吹炼成钢。但是，为了方便转炉炼钢操作及降低生产本钱，铁水的成分应该适宜和稳定。1、铁水的含硅量 铁水中的硅是转炉炼钢的主要发热元素之一。根据转炉炼钢的热平衡计算，铁水中的含硅量每增加0.1%，废钢比可增加1.3%-1.5%。 假设含硅量低于0.5%时，铁水的化学热缺

48、乏，会导致废钢比下降，小容量转炉甚至不能正常吹炼。另外，铁水含硅量过低时，石灰溶解困难，这不仅不利于硫和磷的去除，同时还会因渣量少而对钢液的覆盖效果差，吹炼时金属飞溅严重，导致冶炼收得率下降。 反之，如果铁水含硅量高于0.8%，不仅增加造渣材料的消耗，而且使炉内的渣量偏大。理论计算说明，铁 水的含硅量每增加0.1%，吹炼1t铁水要增加2kg多的二氧化硅，同时还需要多加6kg的石灰，渣量那么增加8kg。过多的渣量容易引起喷溅，增加金属损失。另外，铁水含硅量高时，初期渣子的碱度低，对炉衬的侵蚀作用加剧；同时，初期渣中的二氧化硅含量高，会使渣中的FeO、MnO含量相对较低，容易在石灰块外表生成一层熔

49、点为2130的2COSO外壳，阻碍石灰熔化，降低成渣速度，不利于早期的去磷。 2、铁水含的锰量 铁水中的锰是一种有益元素，主要表达在锰氧化后生成的氧化锰能促进石灰溶解，促进初渣形成而减少萤石的用量，有利于提高炉龄和减轻氧枪粘钢。有资料说明，如果铁水中的锰含量从0.3%提高到0.9%，萤石的用量可以减少82%。但是当锰含量超过1%时，炉渣太稀，不利于转炉的吹炼。 3、铁水的含磷量 磷会使钢产生“冷脆现象，是钢中的有害元素之一。转炉单渣法吹炼时脱磷效率一般为85%-90%，考虑到出钢后回磷及废钢中带入的磷，希望入炉铁水的含磷量小于0.15%0.20%，最高不能超过0.4%。假设铁水含磷量过高，转炉

50、吹炼需采用双渣法操作，这将会恶化转炉生产的技术经济指标。 4、铁水的含硫量 硫会使钢产生“热脆现象，也是钢中的有害原审。LD转炉脱硫效果差，单渣法冶炼时的脱硫效率仅为30%35%，而通常要求钢液含硫量在0.03%以下，因此希望铁水含硫量低于0.04%0.05%。 2.1.1.2 废钢 废钢是转炉炼钢的另一种原料，不过在此它是作为冷却剂使用的。LD炼钢中，铁水的物理热和化学热足以把熔池的温度从12501300加热到1600左右的炼钢温度，且有充裕热量，废钢就是用来消耗这些充裕热量，以控制熔池温度的 。2.1.2 转炉的装入制度 转炉的装入制度包括装入量、废钢比及装料顺序三个问题。2.1.2.1

51、装入量确实定 转炉的装入量是指每炉装入铁水和废钢两种金属炉料的总量。生产时间说明，对于不同容积的转炉以及同一转炉在不同冶炼条件下，都有其不同而合理的装入量。装入量过大，会导致吹炼过程中的喷溅加剧而被迫降低供氧强度，从而使氧射流对熔池的搅拌力下降，成渣变慢，炉衬寿命缩短；反之，装入量过小，不仅使转炉生产能力得不到充分发挥，产量低，而且由于熔池过浅，使炉底容易被氧气射流冲蚀而过早损坏。目前控制LD转炉装入量的方法有以下三种。1、定量装入法 所谓定量装入，是指在整个炉役期内，每炉的装入量保持不变的装料方法。这种方法的优点是，生产组织简单、便于实现吹炼过程中的计算机自动控制。其问题是，容易造成炉役前期

52、的装入量偏大而熔池较深，炉役后期的装入量偏小而熔池较浅。转炉容量越小，炉役前后期的这种差异越大。因此，定量装入法适用于大转炉。 2、定深装入法 所谓定深装入，是指在一个炉役期间，随着炉衬的侵蚀，炉子实际有效容积不断扩大，从而逐渐增加装入量，以保证熔池深度不变的装料方法。该法优点是，氧枪操作稳定，有利于提高供氧强度并减轻喷溅。其问题是，定深装入法的装入量和出钢量变化频繁，生产组织难度大。 3、分阶段定量装入法。 该法是根据炉衬的侵蚀规律和炉膛的扩大程度，将一个炉役期划分为35个阶段，每个阶段实行定量装入，装入量逐段递增。分阶段定量装入法大体上保持了适当的熔池深度，可以满足吹炼工艺的要求，又保证了

53、装入量的相对稳定，便于组织生产。中小转炉普遍使用此法。在确定各阶段的装入量时应考虑以下因素：1熔池深度要合理。生产实践证明，熔池的深度H为氧气射流对熔池的最大冲击深度h的1.52.0倍时较为合理。既能防止氧气射流冲蚀炉底，同时又能保证氧气射流对熔池有良好的搅拌。2炉容比V/T要适宜。转炉的工作容积，也称有效容积，以“V表示，公称吨位用“T表示，两者之比值“VT称之为炉容比，单位为(m3t)。转炉生产率的上下以及吹炼中的喷溅情况都和炉容比的大小密切相关。 炉容比过大，会增加设备重量、厂房高度和耐火材料消耗量，因而使整个车间的费用增加，本钱提高，对钢的质量也有不良影响；而炉容比过小，炉内没有足够的

54、反响空间，势必引起喷溅，对炉衬的冲刷加剧，操作恶化，导致金属消耗增高，炉衬寿命降低，不利于提高生产率。目前，国内外转炉的炉容比通常为0.81.0。一般说来，转炉容量小、铁水含硅或含磷高、供氧强度大及用氧化铁皮做冷却剂时，炉容比取上限；反之，那么取下限。 2.1.2.2 废钢比 废钢的参加量占金属料装入量的百分比称为废钢比。提高废钢比，可以减少铁水的用量，从而有助于降低转炉的生产本钱；同时可减少石灰的用量和渣量，有利于减轻吹炼中的喷溅，提高了金属收得率；还可以缩短吹炼时间、减少氧气消耗和增加产量。 2.1.2.3 装料顺序 LD转炉的装料顺序，一般情况下是先加废钢后兑铁水，以防止废钢外表有水或炉

55、内渣未倒净装料时引起爆炸。炉役后期，为使其免受废钢的直接冲击，在确认废钢枯燥及渣已倒净或已加石灰稠化的条件下，可先兑铁水后加废钢。 第二节 供氧 炼钢的根本任务是靠向熔池供氧，造碱性渣，去除原料中的杂质，得到成分和温度合格的钢水。因此可以说供氧是炼钢过程进行的中心环节。 2.2.1 熔池中氧的来源 熔池内氧的主要来源于直接吹氧、加矿分解和炉气供氧三个方面。 2.2.1.1 直接吹氧 直接吹入氧气是炼钢生产中向熔池供氧的最主要方法。目前炼钢所用的氧都是由工业制氧机别离空气所得。通常要求氧气的含氧量不低于98.5%，水分不能超过3g/m3，而且具有一定的压力。 LD转炉为了获得较高的脱碳速度，缩短

56、冶炼时间，采 用高压氧气经水冷氧枪从熔池上方垂直向下吹入的方式供氧，而且氧枪的喷头是拉瓦尔型的，工作氧压0.51.1Mpa，氧气流股的出口速度高达450500m/s，即属于超音速射流。超音速氧流有足够的动能去冲击、搅拌熔池，改善脱碳反响的动力学条件，加速反响的进行。在转炉内超音速射流向前流动，与周围介质进行物质和能量交换，其流速逐渐变慢，断面积逐渐增大，温度逐渐升高。 2.2.1.2 参加铁矿石和氧化铁皮 铁矿石和氧化铁皮是作为冷却剂参加的，因为它们主要都是以铁的氧化物形式存在的，参加熔池后， 随着升温、熔化并溶解，可提高渣中FeO的含量，从而会向熔池中供氧。 2.2.1.3 炉气传氧 如果炼

57、钢炉内炉气中氧的分压大于渣中氧化亚铁的分解压，同时又大于钢液中氧化亚铁的分解压时，气相中的氧就会不断地传入熔池。有研究说明，在炼钢温度下，氧化性熔渣中FeO的分解压约为10-2Pa，钢液中FeO分解压约为10-410-5Pa，而LD转炉炉气中氧的分压接近于1atm。可见，在氧化精炼过程中，炼钢炉内具备了炉气向熔池传氧的条件，气相中的氧会不断地传入熔渣和钢液。2.2.2 转炉的供氧制度 如何合理的向熔池供氧以便得到最正确的冶炼条件，在生产上也称供氧制度。包括两个方面：根据原料，炉子吨位，设计好的氧枪；制定合理的氧枪操作制度。因此，选定氧枪后，要确定供氧制度，只需要制定合理的氧枪操作制度，它包括：

58、确定恰当的供氧强度，确定供氧压力，确定合理的枪位及在吹炼过程中如何调节枪位。 2.2.2.1 供氧强度 所谓供氧强度，是指单位时间内向每吨金属供给的标准状态氧气量的多少，即：供氧强度m/tmin=每吨金属需氧量m/t/供养时间min。 生产实践说明，容量为3050吨的转炉，供氧强度为2.84.0 m/tmin,120150吨的转炉，供氧强度为2.53.5 m/tmin。国外大型转炉的供氧强度一般为2.54.0 m/tmin。 2.2.2.2 供氧压力 氧气的压力是转炉炼钢中供氧操作的一个重要参数。对于同一氧枪来说，提高氧气压力可以增加供氧强度而缩短冶炼时间。但是枪位一定时，过分增大氧压会引起严

59、重喷溅，同时氧气射流对熔池的冲击深度也会增加，从而有冲蚀炉底的危险。适宜的供氧压力，一般是先经验选定，然后在使用中修正。转炉中涉及的氧气压力主要是喷头前的绝对压力p0和使用压力p用表压。 喷头前的氧压p0是设计喷头和确定吹炼制度时的原始参数。根据经验，小型转炉的p0一般为0.40.7Mpa，大型转炉的p0那么为0.81.1Mpa。 通常所说的供氧压力，是指转炉车间内氧气压力测定点的表压值，又称使用压力，常以p用表示。使用压力p用与喷头前压力p0间的关系为： p用= p0-0.1+0.150.25MPa 实际供氧压力允许有约45%的正偏差，特别是在采用分阶段定量装入法时，随着装入量的递增，要相应

60、提高供氧压力，以增大供氧量。 2.2.2.3 枪位及其控制 转炉炼钢中的枪位，通常定义为氧枪喷头至平静熔池液面的距离。这一距离较大时，称高枪位，反之称低枪位。枪位上下是转炉吹炼过程中的一个重要参数，它不仅与熔池内钢液环流运动的强弱有直接关系，而且对转炉内的传氧情况有重大影响。 一、 枪位与熔池内钢液环流的关系 转炉炼钢中，氧气流股不断冲击熔池，在熔池中央冲出一个“凹坑，该坑的深度常被叫做氧气射流的冲击深度，坑口的面积被称为氧气射流的冲击面积；与此同时，到达坑底后的氧气射流形成反射流股，通过与钢液的摩擦力引起熔池内的钢液进行环流运动，改善了炉内化学反响的动力学条件，对加速冶炼有重要意义。 在吹炼