演示文稿钢铁冶金概论

演示文稿钢铁冶金概论目前一页\总数二十四页\编于十六点（优选）钢铁冶金概论目前二页\总数二十四页\编于十六点主要内容一、概述二、铁合金的生产方法三、硅系、锰系及铬系合金的生产四、其它铁合金生产简介目前三页\总数二十四页\编于十六点一、概述1.铁合金的定义

由一种或一种以上的金属和非金属元素与铁组成的合金，称为铁合金；铁合金还包括有其它非铁质元素组成的合金。2.用途脱氧剂：

炼钢过程为脱C而吹入大量的氧，部分残留在钢中，影响钢材质量，需加入与氧亲和力强的合金，形成氧化产物进入炉渣去除，用于脱氧的合金称为脱氧剂；常用如Fe-Si、Fe-Mn、Mn-Si、Al等；合金剂：

炼钢过程用于调整钢的化学成分使钢合金化的元素或合金称合金剂。目前四页\总数二十四页\编于十六点3.铁合金的分类普通铁合金特种铁合金Si系铁合金:Fe-Si,Ca-Si,工业SiMn系铁合金:高、中、低CFe-Mn,Mn-Si,金属MnCr系铁合金:高、中、低CFe-Cr,Cr-Si,金属Cr其它铁合金:Fe-P,Fe-W,Fe-Ni,Fe-Ti,Fe-Mo,Fe-V,Fe-Nb,Fe-B等Fe-ZrN-化铁合金:Mn系,Cr系发热铁合金:高、低CFe-Cr,Fe-Nb氧化物压块:MoO3、WO3钙系复合脱氧剂：Ca、Si、Mn、Al复合合金目前五页\总数二十四页\编于十六点二、铁合金的生产方法1、高炉法2、电炉法3、炉外法4、真空电阻炉法5、氧气转炉法目前六页\总数二十四页\编于十六点1、高炉法

主要用于生产易还原元素铁合金和低品位铁合金。目前主要用于生产Fe-Mn，生产过程与高炉法生铁冶炼基本相同；优点：连续式生产；生产效率高；成本低缺点：炉内温度低难还原元素不能被还原，生产品种有限目前七页\总数二十四页\编于十六点2、电炉法-分为矿热炉和电弧炉（精炼炉）两种

目前八页\总数二十四页\编于十六点3.炉外法目前九页\总数二十四页\编于十六点

用硅、铝、或铝镁合金作还原剂，依靠反应产生的化学热进行冶炼，在筒式炉中进行；主要用于生产Fe-Mo、Fe-Ti、Fe-B、Fe-W等。目前十页\总数二十四页\编于十六点4.真空电阻炉法功能：

主要用于生产含氮合金、含碳极低的微碳Fe-Cr（[C]0.01~0.05%）；工艺：将压制成型块料装入电阻炉内，依靠电流通过电极时的电阻热加热，同时抽气。脱碳反应是在固态下进行，生产为间歇式。目前十一页\总数二十四页\编于十六点5.氧气转炉法原料：液态碳素合金、纯氧、冷却剂及造渣材料；工艺：将液态碳素合金兑入转炉，高压氧气经氧枪入炉进行吹炼，依靠氧化反应放出的热量脱碳，通过耗氧量判断终点。按操作工艺特点分为连续式和间歇式，无熔剂法和有熔剂法。目前十二页\总数二十四页\编于十六点三、硅系、锰系及铬系合金的生产1.硅系铁合金2.锰系铁合金3.铬系铁合金目前十三页\总数二十四页\编于十六点1.硅系铁合金1）主要品种硅铁、工业硅、含硅脱氧剂；2）硅铁冶炼的主要原材料硅石（SiO2＞97%）、含铁原料（碳素钢屑）、碳质还原剂；3）主要反应：SiO2+2C+Fe=Fe-Si+CO目前十四页\总数二十四页\编于十六点2.锰系铁合金1）主要品种高、中、低碳Fe-Mn、Mn-Si合金及金属Mn；2）碳素锰铁冶炼的主要原材料

电炉熔剂法生产碳素Fe-Mn的原料为锰矿（MnO2）、还原剂（焦炭）、熔剂（石灰）3）主要反应：MnO2→Mn2O3+O2Mn2O3→Mn3O4+O2Mn3O4→MnO+O2MnO+C→Mn+COFeO+C→Fe+COMnO.SiO2+CaO→CaO.SiO2+MnO（R≈1.2~1.4）目前十五页\总数二十四页\编于十六点3.铬系铁合金1）主要品种碳素、中低碳、微碳Fe-Cr、Cr-Si合金、金属Cr；2）碳素铬铁冶炼的主要原材料

铬矿（Fe,Mg)O(Cr,Al,Fe)2O3、还原剂（焦炭）、硅石(SiO2)(用于调整炉渣粘度)3）主要反应：Cr2O3+C→Cr+COCr2O3+C→Cr3C2+COCr2O3+C→Cr7C3+COCr2O3+C→Cr23C6+CO目前十六页\总数二十四页\编于十六点四、其它铁合金生产简介(Fe-W)1.Fe-W的用途细化晶粒(钢锭不容易产生裂纹)；与[C]形成W-C,增加红硬性冲击强度、耐磨性；耐酸、热合金；电接触点合金目前十七页\总数二十四页\编于十六点2.钨矿

除稀有的钨辉矿WS2外其余均以钨酸盐形式存在；主要：黑钨矿（FeO.MnO）WO3

白钨矿CaO.WO3目前十八页\总数二十四页\编于十六点3.冶炼原理用碳作还原剂化学反应：2/3WO3+2C——2/3W+2COT始=963KWO3+7/3C——1/3W2C+2COT始=959K用硅、铝作还原剂化学反应：2/3WO3+Si——2/3W+SiO2

由于单位炉料发热量低所以必须加入Al以增大炉料发热值！2/3WO3+4/3Al——2/3Al2O3+2/3W目前十九页\总数二十四页\编于十六点4.钨铁冶炼

钨铁的生产方法的决定因素：含[W]70~80%的Fe-W熔化温度为2973~3273K，所以在电炉条件下合金在炉内为半熔融态，不可能从炉内流出！

①.积块法②.炉外法③.取铁法目前二十页\总数二十四页\编于十六点①积块法设备：小型单相炉或三相电炉（300~2500KVA）原料：钨精矿+还原剂（沥青焦、FeSi）+造渣剂（CaF2、Mg砂）工艺：目前二十一页\总数二十四页\编于十六点②炉外法工艺目前二十二页\总数二十四页\编于十六点③取铁法工艺过程精炼期取铁期贫化期目前二十三页\总数二十四