冶金工程概论小论文

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1、我知道的炼钢姓名：班级：学号：1.钢1.1什么是钢在了解炼钢之前，我们有必要了解下什么是钢，什么样的钢才算得上是好钢。通过查阅得知：钢是碳、硅、锰及其他元素在铁中的固熔体。钢中存在的元素可大致分为两大类：碳、硅、锰等是用以改善钢的性能，以满足工程材料要求的有益元素；另一类如磷、硫、氧、氢及氮等，是从炉料或大气中进入钢中的，它们的存在会使大部分钢的性能变坏。炼钢的任务在于通过化学反应，除去主原料（铁水和废钢等）中的杂质，并调整钢水成分和温度，达到规定要求。最后铸成合格的铸坯或钢锭。钢材中含有一定比例的碳，碳含量一般小于2.11%。标准钢好钢是要看材料用途，才能判

2、断质量好、差。1.2钢与生铁的区别首先是碳的含量，理论上一般把碳含量小于2.11%称之钢，它的熔点在1450-1500℃，而生铁的熔点在1100-1200℃。在钢中碳元素和铁元素形成Fe3C固熔体，随着碳含量的增加，其强度、硬度增加而塑性和冲击韧性降低。1.3钢的应用前景钢具有很好的物理、化学性能与力学性能，可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工，其用途十分广泛。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。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种类型的大量钢材，我们的日常生活更离不开钢。总之，钢材仍将是21世纪用途最广

3、的结构材料和最主要功能材料。2.炼钢的发展历史人类最初使用的是陨铁，如埃及金字塔中发现的铁和我国出土的商代铜钺铁刃都是陨铁，它们已在公元前1400~1500年被人们所利用。春秋末（公元前400~500年），人们用木炭在约1000℃的温度下还原铁矿石，得到几乎不含碳、硅、锰、硫、磷等元素，结构疏松，其中夹有渣和矿石的熟铁，此铁块比较柔软可锻。1740年，出现了一种可以熔炼液体钢的方法—坩埚法，它是将生铁和废钢装入石墨和粘土制成的坩埚内用火焰加热溶化炉料，之后将溶化的炉料铸成钢锭，但这种方法不能去除钢中的有害杂质。目前，现代大规模生产的炼钢方法按热能来源不同，可分

4、为转炉炼钢和电炉炼钢。2.1转炉炼钢法转炉炼钢是把氧气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，提高温度和调整成分。归纳为：“四脱”（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。转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里

5、吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风

6、，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果氧气是从炉底吹入，那就是底吹转炉；氧气从顶部吹入，就是顶吹转炉2.2电炉炼钢法电炉炼钢主要利用电弧热，在电弧作用区，温度高达4000℃。冶炼过程一般分为熔化期、氧化期和还原期，在炉内不仅能造成氧化气氛，还能造成还原气氛，因此脱磷、脱硫的效率很高。此类炼钢炉即电炉种类有电弧炉、感应电炉、电渣炉、电子束炉、自耗电弧炉等。通常说的电炉钢是用碱性电弧炉生产的钢。电炉钢多用来生产优质碳素结构钢、工具钢和合金钢。这类钢质量优良、性能均匀。在相同含碳量时，电炉钢的强度和塑性优于平炉

7、钢。电炉钢用相近钢种废钢为主要原料，也有用海绵铁代替部分废钢。通过加入铁合金来调整化学成分、合金元素含量。以废钢为原料的电炉炼钢，比之高炉转炉法基建投资少，同时由于直接还原的发展，为电炉提供金属化球团代替大部分废钢，因此就大大地推动了电炉炼钢。世界上现有较大型的电炉约1400座，电炉正在向大型、超高功率以及电子计算机自动控制等方面发展，最大电炉容量为400吨。电弧炉炼钢从整体可分为原材料的收集、冶炼前的准备工作、熔化期、氧化期和还原期五大阶段。2.2.1原材料的收集废钢是电弧炉炼钢的主要材料，废钢质量的好坏直接影响钢的质量、成本和电炉生产率2.2.2冶炼前的准

8、备工作配料是电炉炼钢工艺中不可缺少的组