1、金属工艺学第一章 钢铁生产,教学目标:,1掌握炼铁原料、炼铁的实质和基本过程、高炉产品; 2掌握炼钢的实质和基本过程、炼钢的方法、钢的浇注; 3了解镇静钢和沸腾钢的组织特征与用途。,钢铁厂 炼钢车间,钢铁生产,1.1 炼 铁,炼铁:从铁矿石中提取铁及其他有用元素的过程。炼铁原料: 铁矿石、焦炭和熔剂。铁矿石是炼铁的主要原料。 实质:还原过程 。 炼铁过程 炼铁是在高炉中进行,炼铁的冶金反应特点:,还原反应,炼铁基本过程:将铁矿石、焦炭和熔剂按一定比例由装料机构装入炉内,同时从环形风管通过风口向炉缸吹入热风。焦炭燃烧,产生高温和大量的CO气体,CO气体上升与铁矿石接触,将铁的氧化物还原成纯铁。在
2、高温下,纯铁逐渐吸收碳和少量硅、锰、磷、硫等杂质元素,成为熔点较低的铁液(即生铁),从出铁口流出,熔渣浮在铁液上面,从出渣口排出。,炼铁主要产品,钢铁生铁:含硅量较高,硬度较低,断口呈灰色,主要作为铸造生产的原料钢铁生产钢铁生产 炼钢生铁:含硅量较低、硬度高,断口呈白色,主要用作炼钢原料钢铁生铁:含硅量较高,硬度较低,断口呈灰色,主要作为铸造生产的原料钢铁生产钢铁生产,1.2 炼 钢,炼钢:通过氧化、造渣等过程,将生铁中碳和各种杂质元素的含量减小到钢规定的成分要求。 炼钢实质:氧化过程。,炼钢原料,生铁和废钢,此外还有熔剂(石灰石、莹石)、氧化剂,(铁矿石)和脱氧剂(铝、硅铁、锰铁)等。,炼钢
3、方法,转炉炼钢 电炉炼钢 平炉炼钢,转炉炼钢,平炉炼钢,电弧炉炼钢,炼钢方法,2.沸腾钢 钢液在浇注仅前进行轻度假脱氧,Wo = 0.03%0.07%,成分偏析较严重、组织不致密。机械性能不均匀, 冲击韧性差, 常用于要求不高的零件。,1.镇静钢 钢液在浇注前用锰铁、硅铁和铅进行了充分脱氧 ,Wo = 0.01%左右, 成分较均匀、组织较致密。主要用于机械性能要求较高的零件。,3.半镇静钢 半镇静钢是脱氧过程介于镇静钢和沸腾钢之间的钢,是用锰铁和硅铁进 行脱氧。其质量也介于二者之间,可代替部分镇静钢,一般不适于做重要零件。,钢的种类,常用的钢材,板材一般分为厚板和薄板。厚度460 mm的为厚板;厚度4 mm以下的为薄板。 管材有无缝钢管和有缝钢管(焊接钢管和锻接钢管)两种。 型材常用的有方钢、圆钢、扁钢、角钢,复杂截面的有工字钢、槽钢、T字钢等。 线材用直径为69 mm热轧线材再经拉拔而成。,钢铁生产过程,钢铁厂,炼钢车间,