机械工程材料及成形工艺（第三版）-1-2工程材料基础知识-钢铁生产简介

工程材料的基础知识无锡职业技术学院2014年3月第二节钢铁生产简介一、炼铁第二节钢铁生产简介二、炼钢三、钢材生产主要内容首先请看钢铁是怎样炼成的？高炉转炉电弧炉轧制挤压拉拔……生铁钢钢材钢铁生产三个阶段（炼铁—炼钢—钢材加工）炼铁设备

高炉炼铁原料：铁矿石：赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、菱铁矿焦炭：C熔剂：石灰石（CaCo3)，荧石（CaF）炼铁的实质是使铁从铁矿石中还原出来的过程。例如：赤铁矿的还原反应：Fe3C+3CO→3Fe+3CO2高炉炼铁（点击播放动画）炼铁的基本流程：将铁矿石和焦炭放在高约100米的高炉中，吹入1200℃左右的热风，燃料炭燃烧释放出热量使铁矿石融化、燃烧产生的CO气体将铁矿石中氧化铁还原出铁液，矿石中的脉石与熔剂结合形成低熔点的轻质熔渣，浮于铁液上方，将铁液分离，这个过程大约需要5~6小时，此时铁液的温度大约为1500℃，这种铁液中除了铁还含有碳（C）硅（Si）锰（Mn）磷（P)硫（S）等杂质，高炉中的铁液从出铁口流出，冷却凝固获得产品——“生铁”一、炼铁1985年9月15日宝钢1号高炉点火宝钢高炉全景2005年1月26日首钢迁至唐山

首钢京唐钢铁公司5500立方米特大型高炉高炉出铁口景象高炉产品：生铁

炼钢生铁：硅含量较低wsi＜1.25%铸造生铁：硅含量较高wsi

＞1.25%以Fe和C为主要组成元素，含有Si、Mn、P、S等杂质元素的合金。生铁中碳质量分数较高（wc>2.11%），杂质元素的含量也较高的铁碳合金，生铁硬度高、性脆，很少直接使用副产品：

炉渣：含SiO2、CaO和Al2O3的铝硅酸盐，可用于生产水泥

煤气：含26％左右的CO，用作燃料。

炼铁产品及副产品：

炼钢的实质：通过氧化降低生铁中的过多的碳与杂质元素，使之达到有关标准规定的成分和性能。炼钢基本过程：氧化——造渣——脱氧

炼钢原料：生铁、废钢；熔剂（石灰石等）；脱氧剂（硅铁，锰铁，铝）

炼钢方法：转炉炼钢：电炉炼钢：

转炉电弧炉炼钢的基本流程：通过氧化剂将原料中过多的碳、及杂质元素与氧化剂反应形成各种氧化物；通过熔剂与各处氧化物的结合形成低密度的熔渣，与钢液分离；通过脱氧剂与残留在钢液中氧结合形成化合物进入炉渣去除。炼钢炉中的钢液从出钢口流出，冷却凝固获得产品——“钢”二、炼钢以生铁液为原料。大型企业适用，节能省电用于生产普通钢、碳钢氧气顶吹转炉炼钢（点击动画）

转炉炼钢：以转炉钢和废钢为原料。炉温高能熔化高熔点合金料，但耗能大用于生产合金钢，特殊钢，优质钢电弧炉炼钢（点击动画）

电炉炼钢（有电弧炉和感应炉）

：——钢液冷却凝固后获得钢锭或钢坯

沸腾钢：不完全脱氧的钢。组织疏松镇静钢：充分脱氧的钢，组织致密半镇静钢：脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间钢的连续浇注（点击动画）

钢的浇注：——用压力加工方法使钢坯变形获得所需形状与规格的钢材钢材种类钢板：厚板、薄板、中板、钢带型钢：圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、钢轨钢管：无缝钢管、有缝钢管钢丝：有低碳钢丝与高碳钢丝；可绕成钢索或钢绳三、钢材生产钢材生产工艺流程

钢材的生产方法（轧制、挤压、拉拔）钢的轧制热轧圆钢热轧线材点击动画，钢的轧制各类钢管（点击动画，无缝钢管轧制）小结：需要认识的几个基本概念钢铁：——是以Fe和C为主要组成元素，同时还含有Si、Mn、P、S等杂质元素的合金。但“钢”与“铁”是有区别的。生铁：——高炉炼铁产品。碳质量分数较高（wc>2.11%），杂质元素的含量也较高的铁碳合金，生铁硬度高、性脆，主要用于炼钢或铸造，很少直接使用。钢：——转炉与电炉炼钢产品。碳的质量分数较低（wc<2.11%），杂质元素的含量也较低的铁碳合金，钢