⑴ 鋼鐵是怎麼煉成的要詳細過程
煉鐵:
輸料系統把燒結礦(由燒結廠燒成的)、焦碳、石灰石等原料輸入到高爐頂的布料系統,由布料系統均勻的按一定比例布入爐內。熱風系統將風吹進高爐,焦碳燃燒形成一定的高溫(1150--1200度)化學氣氛,燒結礦中鐵的氧化物在這種溫度和環境下發生還原反應。
礦石中的氧一部分形成二氧化碳,一部分變成一氧化碳,還有一些雜質氣體被高溫排走,進入除塵凈化系統和高爐燃氣回收系統,無用的二氧化碳被排走,一氧化碳被回收再利用。礦石中的鐵被還原後在高溫下行成液態鐵水。
鐵水又叫生鐵。生鐵可分三類:一類是供煉鋼用的鋼鐵(硅SI含量小於1.25%);一類是供澆鑄機件和工具的鑄造鐵(硅含量大於1.25%);還有一類是鐵合金(主要是錳鐵和硅鐵)。
煉鋼:
實質上是將鐵水(生鐵)加溫並添加不同的元素,通過吹氧等手段,使鐵的含碳量降低到0.2-1.7%的冶煉過程。可煉出多種不同質地的鋼。如加錳,就煉出錳鋼;加鎳、鉻、鈦就煉出不易生銹的鋼。
(1)鋼材怎麼練出來的擴展閱讀:
鐵碳合金分為鋼與生鐵兩大類,鋼是含碳量為0.03%~2%的鐵碳合金。碳鋼是最常用的普通鋼,冶煉方便、加工容易、價格低廉,而且在多數情況下能滿足使用要求,所以應用十分普遍。按含碳量不同,碳鋼又分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。隨含碳量升高,碳鋼的硬度增加、韌性下降。
合金鋼又叫特種鋼,在碳鋼的基礎上加入一種或多種合金元素,使鋼的組織結構和性能發生變化,從而具有一些特殊性能,如高硬度、高耐磨性、高韌性、耐腐蝕性,等等。經常加入鋼中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。
合金鋼的資源相當豐富,除Cr、Co不足,Mn品位較低外,W、Mo、V、Ti和稀土金屬儲量都很高。21世紀初,合金鋼在鋼的總產量中的比例將有大幅度增長。
含碳量2%~4.3%的鐵碳合金稱生鐵。生鐵硬而脆,但耐壓耐磨。根據生鐵中碳存在的形態不同又可分為白口鐵、灰口鐵和球墨鑄鐵。白口鐵中碳以Fe3C形態分布,斷口呈銀白色,質硬而脆,不能進行機械加工,是煉鋼的原料,故又稱煉鋼生鐵。
碳以片狀石墨形態分布的稱灰口鐵,斷口呈銀灰色,易切削,易鑄,耐磨。若碳以球狀石墨分布則稱球墨鑄鐵,其機械性能、加工性能接近於鋼。在鑄鐵中加入特種合金元素可得特種鑄鐵,如加入Cr,耐磨性可大幅度提高,在特種條件下有十分重要的應用。
鋼鐵中碳的來源:煉鐵的原料之一是鐵礦石,鐵礦石主要成份是Fe2O3,沒有碳。煉鐵的原料之二是焦碳。煉鐵過程部分焦碳留在了鐵水中,導致鐵水中含碳。鋼鐵的生產 由鐵礦石煉生鐵。
由生鐵作原料煉鋼,煉鋼的過程主要是除碳的過程.還不能將碳除盡,鋼需要有一定量的碳,性能才達到最佳。
按冶煉設備分
⑴轉爐鋼 用轉爐吹煉的鋼,可分為底吹、側吹、頂吹和空氣吹煉、純氧吹練等轉爐鋼;根據爐襯的不同,又分酸性和鹼性兩種。
⑵平爐鋼 用平爐煉制的鋼,按爐襯材料的不同分為酸性和鹼性兩種,一般平爐鋼多為鹼性。
⑶電爐鋼 用電爐煉制的鋼,有電弧爐鋼、感應爐鋼及真空感應爐鋼等。工業上大量生產的,是鹼性電弧爐鋼。
按鋼的品質分
⑴普通鋼 鋼中含雜質元素較多,含硫量ws一般≤O.05%,含磷量wP≤0.045%,如碳素結構鋼、低合金結構鋼等。
⑵優質鋼 鋼中含雜質元素較少,含硫及磷量ws、wp,一般均≤0.04%,如優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼和合金工具鋼、彈簧鋼、軸承鋼等。
⑶高級優質鋼 鋼中含雜質元素極少,含硫量ws一般≤O.03%,含磷量wP≤0.035%,如合金結構鋼和工具鋼等。高級優質鋼在鋼號後面,通常加符號「A」或漢字「高」以便識別。
⑵ 鋼怎麼煉
煉鋼開始時,先清除爐內的爐渣,再向轉爐內注入1200~1300 ℃的液態生鐵以及一定量的廢內鋼和生石灰,容然後鼓入空氣、轉動轉爐使其直立起來。在這一過程中,液態生鐵表面會發生劇烈反應,使硅、錳元素氧化生成爐渣,並利用對流作用使反應充分進行。經過一段時間,鋼液中只剩下少量的硅元素與錳元素時,碳元素開始氧化,生成一氧化碳並釋放出大量熱量,使鋼液劇烈沸騰,溢出爐口的一氧化碳會燃燒產生巨大的火焰。最後,磷元素也會發生氧化反應並進一步生成磷酸亞鐵。磷酸亞鐵與生石灰反應生成磷酸鈣和硫化鈣從而形成爐渣。當磷元素、硫元素逐漸減少,火焰消退,爐口出現褐色的四氧化三鐵蒸汽時,鋼便已經煉成。最後,將轉爐轉到水平位置,鋼水傾至鋼水包內,再加入脫氧劑進行脫氧。
值得一提的是煉鐵和煉鋼是兩種完全不同的工藝。首先,兩者原料不同,煉鐵原料為鐵礦石、焦炭等,煉鋼原料為生鐵和廢鋼。其次,設備不同,通常煉鐵用的設備是高爐,而煉鋼用的是轉爐、電爐等。煉鋼和煉鐵是鋼鐵生產中的兩個階段,煉鐵是鋼鐵生產的上游工藝,煉鐵得到的生鐵是煉鋼的原料。一般是先煉鐵,之後再進行煉鋼,最後得到各種鋼材。
⑶ 鋼鐵是怎麼樣練成的
鋼鐵是由礦石、焦炭、煤炭等礦物原料經過熔煉、凝固、精煉等工藝過程加工製成的。
3、精煉:
將鐵錠經過精煉,去除其中的雜質,使其成為鋼鐵。這過程是把電爐(或高爐)煉鋼得到的鋼水提純,去除雜質,得到較為純凈的鋼水。連鑄機澆鑄鋼汪察坯,通過上述過程煉制雹洞出來的鋼水,澆入鑄模冷卻凝固後即得到鋼坯,現代工業上大規模生產鋼鐵一般使用連鑄機,可連續澆注鋼水,不斷輸出鋼坯,此時就已經完成了煉鋼過程了。
4、加工:
將鋼鐵經過加工,得到的鋼坯根據其用途經過軋制、拉拔或機源陵枯加工,得到各種形狀的鋼材,或製成各種不同規格的鋼鐵產品。這時的鋼材就是市場上常用的鋼鐵原材料了。
⑷ 鋼鐵是怎樣練成的
《鋼鐵是怎樣煉成的》是前蘇聯作家尼古拉·奧斯特洛夫斯基所著的一部長篇小說,於1933年寫成,約為26.52萬字(亦有374000字的說法)。作者1936年12月22日去世前的兩年間,小說用各種語言重印重版了50次。2020年4月,列入《教育部基礎教育課程教材發展中心 中小學生閱讀指導目錄(2020年版)》初中段。
在蘇聯解體之前,這部著作先後用61種文字印行了600多次共3000餘萬冊,同時流傳國外。且被改編成各種影視,最早是由馬克·頓斯闊依執導在1942年被改編成同名電影,其後被改編翻拍數十次影視作品。
小說簡介:「為了掙脫生命的枷鎖,為了能夠重新戰斗,為了實現自身的價值,你是否盡了最大的努力了呢?」保爾每次都堅定地回答:「我盡了最大的努力了!」《鋼鐵是怎樣煉成的》是一部半自傳性質的紀實作品,作者將自己的人生經歷加以提煉,以文學的手法進行重塑,誕生了小說的主人公保爾·柯察金。小說以保爾的人生經歷為核心,記述了他從普通青年成長為紅軍戰士,並不懈地為理想奮斗的過程。戰爭結束後,身患重疾的保爾再次向命運發起挑戰,破除重重阻礙寫出一部英雄主義小說,重新開始了新的生活,回到戰斗的行列。保爾的一生歷經身體和精神的雙重磨難,即使是雙目失明、癱瘓在床,瀕臨絕望的邊緣時,仍與命運殊死搏鬥。保爾誓欲為理想燃盡生命、為信念承受苦難的精神,激勵了無數青年的人生。
主要角色:保爾·柯察金、冬妮婭、麗達
內容試讀:
「人最寶貴的是生命。生命每個人只有一次。一個人的一生應當這樣度過:當他回首往事時,不因虛度年華而悔恨,也不因卑鄙庸俗而羞愧。這樣,在臨死的時候,他就可以說:『我的整個生命和全部精力已獻給了世界上最壯麗的事業——為人類的解放而斗爭。』」這一膾炙人口的人生箴言正是對小說《鋼鐵是怎樣煉成的》的主人公保爾·柯察金本人一生的精闢總結,也是對蘇聯第一代革命青年精神世界的光輝寫照。
永遠的保爾·柯察金
保爾·柯察金出身貧寒,生性頑劣,因冒犯神甫被開除學籍後,年少的保爾為生活所迫走入了「人間」。艱苦的生活、繁重的勞動、赤裸裸的弱肉強食、黑暗的社會底層,在保爾幼小的心靈里烙下了深深的印痕。遇到了黨的地下工作者茹赫來後,革命的種子開始在他心裡萌芽,他的生活也因此發生了轉折。
他奮不顧身地從押送兵的手中解救了被捕的布爾什維克,並因此被捕入獄;逃出樊籠後,年輕的保爾加入了紅軍,在叱吒風雲的布瓊尼騎兵第一軍浴血奮戰;戰火餘生,保爾又日夜投入肅反工作,執行各種艱巨的任務。國內戰爭結束後,年輕的蘇維埃國家滿目瘡痍、百廢待興,保爾響應號召,奔赴勞動戰線,在極端惡劣的條件下修築鐵路;大病初癒,保爾又忘我地投身社會主義建設,與各種反革命勢力和不良現象做不妥協的斗爭。
由於車禍,保爾的腿受了重傷,加之痼疾復萌、沉痾惡化,保爾開始輾轉於各個醫院、療養院,最終他全身癱瘓,雙目失明,面臨「離隊」的可怕境地。但意志剛毅的保爾即使在這種情況下也沒有垂頭喪氣,他說:「只要我的心臟還在跳動……你們就別想叫我離開黨。能使我離開隊伍的只有死亡。」保爾堅強地挺住了,他克服艱難困苦,歷時四個春秋,創作出了「大受贊賞」的小說!「鐵環已被砸毀,保爾拿起了新的武器,回歸了戰斗的隊伍,開始了新的生活。」
這就是一個由不諳世事、有著樸素階級感情的少年成長為一名自覺的無產階級戰士的生活軌跡,是一代青年鍛煉成長的過程,無怪乎革命者茹赫來慨嘆說:「鋼鐵就是這樣煉成的!」
書友書評:合上書,輕輕地閉上眼睛。保爾•柯察金這個高大光輝的形象,仍然在我的腦海中揮之不去,終於,他又一次喊出了那句話:「我把整個生命和全部精力都獻給了人生最寶貴的事業——為人類的解放而奮斗。」
奧斯特洛夫斯基說:「鋼是在烈火與驟冷中鑄造而成的。只有這樣它才能成為堅硬的,什麼都不懼怕,我們這一代人也是在這樣的斗爭中、在艱苦的考驗中鍛煉出來的,並且學會了在生活面前不頹廢。」是的,保爾總是把黨和祖國的利益放在第一位,而把自己的生命置之度外。黨叫他干什麼,他就去干什麼,沒有退縮,沒有畏懼,心甘情願地為革命事業獻身。
推薦指數:★★★★★★★
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⑸ 鋼鐵是怎麼煉出來的
碳2%(質量分數)以下的是鋼,2%以上的是鐵,降低鐵中碳的含量的過程即為煉鋼。
煉鋼工藝過程
造渣:調整鋼、鐵生產中熔渣成分、鹼度和粘度及其反應能力的操作。目的是通過渣——金屬反應煉出具有所要求成分和溫度的金屬。例如氧氣頂吹轉爐造渣和吹氧操作是為了生成有足夠流動性和鹼度的熔渣,以便把硫、磷降到計劃鋼種的上限以下,並使吹氧時噴濺和溢渣的量減至最小。
出渣:電弧爐煉鋼時根據不同冶煉條件和目的在冶煉過程中所採取的放渣或扒渣操作。如用單渣法冶煉時,氧化末期須扒氧化渣;用雙渣法造還原渣時,原來的氧化渣必須徹底放出,以防回磷等。
熔池攪拌:向金屬熔池供應能量,使金屬液和熔渣產生運動,以改善冶金反應的動力學條件。熔池攪拌可藉助於氣體、機械、電磁感應等方法來實現。
電爐底吹:通過置於爐底的噴嘴將N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等氣體根據工藝要求吹入爐內熔池以達到加速熔化,促進冶金反應過程的目的。採用底吹工藝可縮短冶煉時間,降低電耗,改善脫磷、脫硫操作,提高鋼中殘錳量,提高金屬和合金收得率。並能使鋼水成分、溫度更均勻,從而改善鋼質量,降低成本,提高生產率。
熔化期:煉鋼的熔化期主要是對平爐和電爐煉鋼而言。電弧爐煉鋼從通電開始到爐料全部熔清為止、平爐煉鋼從兌完鐵水到爐料全部化完為止都稱熔化期。熔化期的任務是盡快將爐料熔化及升溫,並造好熔化期的爐渣。
氧化期和脫炭期:普通功率電弧爐煉鋼的氧化期,通常指爐料溶清、取樣分析到扒完氧化渣這一工藝階段。也有認為是從吹氧或加礦脫碳開始的。氧化期的主要任務是氧化鋼液中的碳、磷;去除氣體及夾雜物;使鋼液均勻加熱升溫。脫碳是氧化期的一項重要操作工藝。為了保證鋼的純凈度,要求脫碳量大於0.2%左右。隨著爐外精煉技術的發展,電弧爐的氧化精煉大多移到鋼包或精煉爐中進行。
精煉期:煉鋼過程通過造渣和其他方法把對鋼的質量有害的一些元素和化合物,經化學反應選入氣相或排、浮入渣中,使之從鋼液中排除的工藝操作期。
還原期:普通功率電弧爐煉鋼操作中,通常把氧化末期扒渣完畢到出鋼這段時間稱為還原期。其主要任務是造還原渣進行擴散、脫氧、脫硫、控制化學成分和調整溫度。目前高功率和超功率電弧爐煉鋼操作已取消還原期。
爐外精煉:將煉鋼爐(轉爐、電爐等)中初煉過的鋼液移到另一個容器中進行精煉的煉鋼過程,也叫二次冶金。煉鋼過程因此分為初煉和精煉兩步進行。初煉:爐料在氧化性氣氛的爐內進行熔化、脫磷、脫碳和主合金化。精煉:將初煉的鋼液在真空、惰性氣體或還原性氣氛的容器中進行脫氣、脫氧、脫硫,去除夾雜物和進行成分微調等。將煉鋼分兩步進行的好處是:可提高鋼的質量,縮短冶煉時間,簡化工藝過程並降低生產成本。爐外精煉的種類很多,大致可分為常壓下爐外精煉和真空下爐外精煉兩類。按處理方式的不同,又可分為鋼包處理型爐外精煉及鋼包精煉型爐外精煉等。
鋼液攪拌:爐外精煉過程中對鋼液進行的攪拌。它使鋼液成分和溫度均勻化,並能促進冶金反應。多數冶金反應過程是相界面反應,反應物和生成物的擴散速度是這些反應的限制性環節。鋼液在靜止狀態下,其冶金反應速度很慢,如電爐中靜止的鋼液脫硫需30~60分鍾;而在爐精煉中採取攪拌鋼液的辦法脫硫只需3~5分鍾。鋼液在靜止狀態下,夾雜物*上浮除去,排除速度較慢;攪拌鋼液時,夾雜物的除去速度按指數規律遞增,並與攪拌強度、類型和夾雜物的特性、濃度有關。
鋼包喂絲:通過喂絲機向鋼包內喂入用鐵皮包裹的脫氧、脫硫及微調成分的粉劑,如Ca-Si粉、或直接喂入鋁線、碳線等對鋼水進行深脫硫、鈣處理以及微調鋼中碳和鋁等成分的方法。它還具有清潔鋼水、改善非金屬夾雜物形態的功能。
鋼包處理:鋼包處理型爐外精煉的簡稱。其特點是精煉時間短(約10~30分鍾),精煉任務單一,沒有補償鋼水溫度降低的加熱裝置,工藝操作簡單,設備投資少。它有鋼水脫氣、脫硫、成分控制和改變夾雜物形態等裝置。如真空循環脫氣法(RH、DH),鋼包真空吹氬法(Gazid),鋼包噴粉處理法(IJ、TN、SL)等均屬此類。
鋼包精煉:鋼包精煉型爐外精煉的簡稱。其特點是比鋼包處理的精煉時間長(約60~180分鍾),具有多種精煉功能,有補償鋼水溫度降低的加熱裝置,適於各類高合金鋼和特殊性能鋼種(如超純鋼種)的精煉。真空吹氧脫碳法(VOD)、真空電弧加熱脫氣法(VAD)、鋼包精煉法(ASEA-SKF)、封閉式吹氬成分微調法(CAS)等,均屬此類;與此類似的還有氬氧脫碳法(AOD)。
惰性氣體處理:向鋼液中吹入惰性氣體,這種氣體本身不參與冶金反應,但從鋼水中上升的每個小氣泡都相當於一個「小真空室」(氣泡中H2、N2、CO的分壓接近於零),具有「氣洗」作用。爐外精煉法生產不銹鋼的原理,就是應用不同的CO分壓下碳鉻和溫度之間的平衡關系。用惰性氣體加氧進行精煉脫碳,可以降低碳氧反應中CO分壓,在較低溫度的條件下,碳含量降低而鉻不被氧化。
預合金化:向鋼液加入一種或幾種合金元素,使其達到成品鋼成分規格要求的操作過程稱為合金化。多數情況下脫氧和合金化是同時進行的,加入鋼中的脫氧劑一部分消耗於鋼的脫氧,轉化為脫氧產物排出;另一部則為鋼水所吸收,起合金化作用。在脫氧操作未全部完成前,與脫氧劑同時加入的合金被鋼水吸收所起到的合金化作用稱為預合金化。
成分控制:保證成品鋼成分全部符合標准要求的操作。成分控制貫穿於從配料到出鋼的各個環節,但重點是合金化時對合金元素成分的控制。對優質鋼往往要求把成分精確地控制在一個狹窄的范圍內;一般在不影響鋼性能的前提下,按中、下限控制。
增硅:吹煉終點時,鋼液中含硅量極低。為達到各鋼號對硅含量的要求,必須以合金料形式加入一定量的硅。它除了用作脫氧劑消耗部分外,還使鋼液中的硅增加。增硅量要經過准確計算,不可超過吹煉鋼種所允許的范圍。
終點控制:氧氣轉爐煉鋼吹煉終點(吹氧結束)時使金屬的化學成分和溫度同時達到計劃鋼種出鋼要求而進行的控制。終點控制有增碳法和拉碳法兩種方法。
出鋼:鋼液的溫度和成分達到所煉鋼種的規定要求時將鋼水放出的操作。出鋼時要注意防止熔渣流入鋼包。用於調整鋼水溫度、成分和脫氧用的添加劑在出鋼過程中加入鋼包或出鋼流中
⑹ 鋼是怎麼練成的
煉鋼的過程一般是生鐵腦碳的過程,基本上是高溫鐵水放入轉爐吹氧,加入適量合金,再用真空等精練爐進行精煉,得到所需鋼種。還有一個是電爐煉鋼,後面的程序是一樣的。
鋼或稱鋼鐵、鋼材,是一種由鐵與其他元素結合而成的合金,當中最普遍的是碳。碳約占鋼材重量的0.02%至2.0%,視乎鋼材的等級。其他有時會用到的合金元素還包括錳、鉻、釩和鎢。
碳與其他元素有硬化劑的作用,能夠防止鐵原子的晶格因原子滑移過其他原子而出現位錯。調整合金元素的量,及其存在與鋼中的形式(溶質元素及參與相),就能夠控制鋼成品的特性,例如硬度、延展性及強度。加了碳的鋼會比純鐵更硬更強,但是這種鋼的延展性會比鐵差。
含碳量高於2.0%的合金叫鑄鐵,因為這種合金的熔點較低,可鑄性強。鋼又跟熟鐵不同,熟鐵可以含有少量的碳,但這些碳雜質都是夾雜在鋼中的殘留熔渣。鋼有兩種跟鑄鐵和熟鐵不同的特性,就是鋼的耐銹度較高,以及可焊度更佳。
盡管在文藝復興之前很久,人們已經懂得使用各種低效的方法來生產鋼,但是鋼的普及化要等到十七世紀,也就是有了更高效的生產法之後。自從在十九世紀發明了貝塞麥煉鋼法之後,鋼就成了一種可大量生產的廉價材料。
後來煉鋼法經過更多的改進,例如鹼性氧氣煉鋼法,使得鋼的生產價格更低,但同時品質更好。時至今日,鋼已經成為世界上普遍的材質,年生產量達十三億噸。在各種建築、基礎設施、工具、船隻、汽車、機械、電器及武器中,鋼都是一種主要的成分。現代鋼鐵一般用各種標准化團體所制定的不同品質標准來區分。
(6)鋼材怎麼練出來的擴展閱讀
地球地殼上所有的天然鐵都是以礦石的形式存在,一般為氧化鐵,例如磁鐵礦及赤鐵礦等。要提取鐵,就要把鐵礦中的氧移除,讓氧與其他的化學元素結合,例如碳。
這個過程叫熔煉,最早應用於熔點較低的金屬,例如熔點約為250 °C的錫及熔點約為1,100 ℃的銅。而鑄鐵的熔點則為1,375 ℃。這種溫度用青銅時代已經有的古老方法就可以達到。
由於氧化率在800 ℃以上時會急劇增加,所以保持冶煉環境低氧是很重要的。跟銅與錫不同的是,液態鐵能夠很容易地溶解碳。熔煉所生成的合金(生鐵)含碳量過高,因此還不能叫作鋼。後續的步驟會把多餘的碳和氧除掉。
很多時候會向鐵/碳化合物加入其他材料,來達至所需的特性。在鋼里加入鎳和錳會增加鋼的強度,並使奧氏體的化學性質更加穩定,加入鉻會使硬度及熔點上升,加入釩也可以使硬度上升,但同時更會減輕金屬疲勞所帶來的效應。
為了防止腐蝕,最少會要加入11%的鉻,這樣表面就會生成一層硬的氧化物;這種合金叫不銹鋼。鎢能幹預滲碳體的生成,使馬氏體得以在較低的淬火率下生成,這樣的成品叫高速鋼。另一方面,硫、氮與磷會使鋼變得更脆弱,因此必須從礦石中除掉這些普遍存在的元素。
⑺ 鋼鐵是怎麼練成的
1、自信
2、向上
3、堅持
4、善良
⑻ 鋼鐵是怎麼樣練成的
把煉鋼用生鐵放到煉鋼爐內按一定工藝熔煉,即得到鋼。鋼的產品有鋼錠、連鑄坯和直接鑄成各種鋼鑄件等。通常所講的鋼,一般是指軋製成各種鋼材的鋼。鋼屬於黑色金屬但鋼不完全等於黑色金屬。 煉鋼過程加料
加料:向電爐或轉爐內加入鐵水或廢鋼等原材料的操作,是煉鋼操作的第一步。
造渣
造渣:調整鋼、鐵生產中熔渣成分、鹼度和粘度及其反應能力的操作。目的是通過 鋼鐵高爐渣——金屬反應煉出具有所要求成分和溫度的金屬。例如氧氣頂吹轉爐造渣和吹氧操作是為了生成有足夠流動性和鹼度的熔渣,能夠向金屬液面中傳遞足夠的氧,以便把硫、磷降到計劃鋼種的上限以下,並使吹氧時噴濺和溢渣的量減至最小。
出渣
出渣:電弧爐煉鋼時根據不同冶煉條件和目的在冶煉過程中所採取的放渣或扒渣操作。如用單渣法冶煉時,氧化末期須扒氧化渣;用雙渣法造還原渣時,原來的氧化渣必須徹底放出,以防回磷等。
熔池攪拌
熔池攪拌:向金屬熔池供應能量,使金屬液和熔渣產生運動,以改善冶金反應的動力學條件。熔池攪拌可藉助於氣體、機械、電磁感應等方法來實現。
脫磷
減少鋼液中含磷量的化學反應。磷是鋼中有害雜質之一。含磷較多的鋼,在室溫或更低的溫度下使用時,容易脆裂,稱為「冷脆」。鋼中含碳越高,磷引起的脆性越嚴重。一般普通鋼中規定含磷量不超過 0.045%,優質鋼要求含磷更少。生鐵中的磷,主要來自鐵礦石中的磷酸鹽。氧化磷和氧化鐵的熱力學穩定性相近。在高爐的還原條件下,爐料中的磷幾乎全部被還原並溶入鐵水。如選礦不能除去磷的化合物,脫磷就只能在(高)爐外或鹼性煉鋼爐中進行。
鐵中脫磷問題的認識和解決,在鋼鐵生產發展史上具有特殊的重要意義。鋼的大規模工業生產開始於1856年貝塞麥(H.Bessemer)發明的酸性轉爐煉鋼法。但酸性轉爐煉鋼不能脫磷;而含磷低的鐵礦石又很少,嚴重地阻礙了鋼生產的發展。1879年托馬斯(S.Thomas)發明了能處理高磷鐵水的鹼性轉爐煉鋼法,鹼性爐渣的脫磷原理接著被推廣到平爐煉鋼中去,使大量含磷鐵礦石得以用於生產鋼鐵,對現代鋼鐵工業的發展作出了重大的貢獻。
鹼性渣的脫磷作用 脫磷反應是在爐渣與含磷鐵水的界面上進行的。鋼液中的磷 【P】和氧 【O】結合成氣態P2O5的反應
電爐底吹
電爐底吹:通過置於爐底的噴嘴將N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等氣體根據工藝要求吹入爐內熔池以達到加速熔化,促進冶金反應過程的目的。採用底吹工藝可縮短冶煉時間,降低電耗,改善脫磷、脫硫操作,提高鋼中殘錳量,提高金屬和合金收得率。並能使鋼水成分、溫度更均勻,從而改善鋼質量,降低成本,提高生產率。
熔化期
熔化期:煉鋼的熔化期主要是對平爐和電爐煉鋼而言。電弧爐煉鋼從通電開始到爐 鋼花伴我煉鋼忙料全部熔清為止、平爐煉鋼從兌完鐵水到爐料全部化完為止都稱熔化期。熔化期的任務是盡快將爐料熔化及升溫,並造好熔化期的爐渣。
氧化期
氧化期和脫碳期:普通功率電弧爐煉鋼的氧化期,通常指爐料溶清、取樣分析到扒完氧化渣這一工藝階段。也有認為是從吹氧或加礦脫碳開始的。氧化期的主要任務是氧化鋼液中的碳、磷;去除氣體及夾雜物;使鋼液均勻加熱升溫。脫碳是氧化期的一項重要操作工藝。為了保證鋼的純凈度,要求脫碳量大於0.2%左右。隨著爐外精煉技術的發展,電弧爐的氧化精煉大多移到鋼包或精煉爐中進行。
精煉期
精煉期:煉鋼過程通過造渣和其他方法把對鋼的質量有害的一些元素和化合物,經化學反應選入氣相或排、浮入渣中,使之從鋼液中排除的工藝操作期。 連鑄機出坯
還原期
還原期:普通功率電弧爐煉鋼操作中,通常把氧化末期扒渣完畢到出鋼這段時間稱為還原期。其主要任務是造還原渣進行擴散、脫氧、脫硫、控制化學成分和調整溫度。高功率和超功率電弧爐煉鋼操作已取消還原期。
爐外精煉
爐外精煉:將煉鋼爐(轉爐、電爐等)中初煉過的鋼液移到另一個容器中進行精煉的煉鋼過程,也叫二次冶金。煉鋼過程因此分為初煉和精煉兩步進行。初煉:爐料在氧化性氣氛的爐內進行熔化、脫磷、脫碳和主合金化。精煉:將初煉的鋼液在真空、惰性氣體或還原性氣氛的容器中進行脫氣、脫氧、脫硫,去除夾雜物和進行成分微調等。將煉鋼分兩步進行的好處是:可提高鋼的質量, 煉鋼車間縮短冶煉時間,簡化工藝過程並降低生產成本。爐外精煉的種類很多,大致可分為常壓下爐外精煉和真空下爐外精煉兩類。按處理方式的不同,又可分為鋼包處理型爐外精煉及鋼包精煉型爐外精煉等。
鋼液攪拌
鋼液攪拌:爐外精煉過程中對鋼液進行的攪拌。它使鋼液成分和溫度均勻化,並能促進冶金反應。多數冶金反應過程是相界面反應,反應物和生成物的擴散速度是這些反應的限制性環節。鋼液在靜止狀態下,其冶金反應速度很慢,如電爐中靜止的鋼液脫硫需30~60分鍾;而在爐精煉中採取攪拌鋼液的辦法脫硫只需3~5分鍾。鋼液在靜止狀態下,夾雜物上浮除去,排除速度較慢;攪拌鋼液時,夾雜物的除去速度按指數規律遞增,並與攪拌強度、類型和夾雜物的特性、濃度有關。
鋼包喂絲
鋼包喂絲:通過喂絲機向鋼包內喂入用鐵皮包裹的脫氧、脫硫及微調成分的粉劑,如Ca-Si粉、或直接喂入鋁線、碳線等對鋼水進行深脫硫、鈣處理以及微調鋼中碳和鋁等成分的方法。它還具有清潔鋼水、改善非金屬夾雜物形態的功能。
鋼包處理
鋼包處理:鋼包處理型爐外精煉的簡稱。其特點是精煉時間短(約10~30分鍾), 轉爐煉鋼精煉任務單一,沒有補償鋼水溫度降低的加熱裝置,工藝操作簡單,設備投資少。它有鋼水脫氣、脫硫、成分控制和改變夾雜物形態等裝置。如真空循環脫氣法(RH、DH),鋼包真空吹氬法(Gazid),鋼包噴粉處理法(IJ、TN、SL)等均屬此類。
鋼包精煉
鋼包精煉:鋼包精煉型爐外精煉的簡稱。其特點是比鋼包處理的精煉時間長(約60~180分鍾),具有多種精煉功能,有補償鋼水溫度降低的加熱裝置,適於各類高合金鋼和特殊性能鋼種(如超純鋼種)的精煉。真空吹氧脫碳法(VOD)、真空電弧加熱脫氣法(VAD)、鋼包精煉法(ASEA-SKF)、封閉式吹氬成分微調法(CAS)等,均屬此類;與此類似的還有氬氧脫碳法(AOD)。
氣體處理
惰性氣體處理:向鋼液中吹入惰性氣體Ar,這種氣體本身不參與冶金反應,但從鋼水中上升的每個小氣泡都相當於一個「小真空室」(氣泡中H2、N2、CO的分壓接近於零),具有「氣洗」作用。爐外精煉法生產不銹鋼的原理,就是應用不同的CO分壓下碳鉻和溫度之間的平衡關系。用惰性氣體加氧進行精煉脫碳,可以降低碳氧反應中CO分壓,在較低溫度的條件下,碳含量降低而鉻不被氧化。
預合金化
預合金化:向鋼液加入一種或幾種合金元素,使其達到成品鋼成分規格要求的操作過程稱為合金化。多數情況下脫氧和合金化是同時進行的,加入鋼中的脫氧劑一部分消耗於鋼的脫氧,轉化為脫氧產物排出;另一部則為鋼水所吸收,起合金化作用。在脫氧操作未全部完成前,與脫氧劑同時加入的合金被鋼水吸收所起到的合金化作用稱為預合金化。
成分控制
成分控制:保證成品鋼成分全部符合標准要求的操作。成分控制貫穿於從配料到出鋼的各個環節,但重點是合金化時對合金元素成分的控制。對優質鋼往往要求把成分精確地控制在一個狹窄的范圍內;一般在不影響鋼性能的前提下,按中、下限控制。
增硅
增硅:吹煉終點時,鋼液中含硅量極低。為達到各鋼號對硅含量的要求,必須以合金料形式加入一定量的硅。它除了用作脫氧劑消耗部分外,還使鋼液中的硅增加。增硅量要經過准確計算,不可超過吹煉鋼種所允許的范圍。
終點控制
終點控制:氧氣轉爐煉鋼吹煉終點(吹氧結束)時使金屬的化學成分和溫度同時達到計劃鋼種出鋼要求而進行的控制。終點控制有增碳法和拉碳法兩種方法。
出鋼
出鋼:鋼液的溫度和成分達到所煉鋼種的規定要求時將鋼水放出的操作。出鋼時要注意防止熔渣流入鋼包。用於調整鋼水溫度、成分和脫氧用的添加劑在出鋼過程中加入鋼包或出鋼流中也叫脫氧合金化。
⑼ 鐵是怎麼煉成鋼的
把煉鋼用生鐵放入煉鋼爐內熔煉,再把鋼液澆鑄成型,冷卻後即得到鋼錠或連鑄或直接鑄成各種鑄鋼件等。
從鐵礦石(就是赤鐵礦、菱鐵礦、磁鐵礦等)提煉出來的是含碳2%~4.3%的生鐵,爾後要在高溫下用氧化劑將過多的碳和其他雜質氧化成氣體或爐渣除去,一般是用氧氣頂吹轉爐煉鋼(吹氧法),使其轉變為含碳0.03%~2%的鋼。
且在煉鋼過程中添加硅、錳、鋁等合金作為脫氧劑,以調整鋼水的成分製成符合規格的鋼材。同時可添加一些必要的元素使其成為各種優良性能的合金。
鋼,是對含碳量質量百分比介於0.02%至2.11%之間的鐵碳合金的統稱。鋼的化學成分可以有很大變化,只含碳元素的鋼稱為碳素鋼(碳鋼)或普通鋼;在實際生產中,鋼往往根據用途的不同含有不同的合金元素,比如:錳、鎳、釩等等。
煉鋼過程成分控制:
保證成品鋼成分全部符合標准要求的操作。成分控制貫穿於從配料到出鋼的各個環節,但重點是合金化時對合金元素成分的控制。對優質鋼往往要求把成分精確地控制在一個狹窄的范圍內;一般在不影響鋼性能的前提下,按中、下限控制。
吹煉終點時,鋼液中含硅量極低。為達到各鋼號對硅含量的要求,必須以合金料形式加入一定量的硅。它除了用作脫氧劑消耗部分外,還使鋼液中的硅增加。增硅量要經過准確計算,不可超過吹煉鋼種所允許的范圍。
⑽ 鋼鐵是怎麼練成的
從人的角度來說要承受個中千錘百煉的苦!
從物理角度來說:
鋼、鐵冶金工藝的總稱。工業生產的鐵根據含碳量分為生鐵(含碳量2%以上)和鋼(含碳量低於2%)。基本生產過程是在煉鐵爐內把鐵礦石煉成生鐵,再以生鐵為原料,用不同方法煉成鋼,再鑄成鋼錠或連鑄坯。
鐵冶煉 現代煉鐵絕大部分採用高爐煉鐵,個別採用直接還原煉鐵法和電爐煉鐵法。高爐煉鐵是將鐵礦石在高爐中還原,熔化煉成生鐵,此法操作簡便,能耗低,成本低廉,可大量生產。生鐵除部分用於鑄件外,大部分用作煉鋼原料。由於適應高爐冶煉的優質焦炭煤日益短缺,相繼出現了不用焦炭而用其他能源的非高爐煉鐵法。直接還原煉鐵法,是將礦石在固態下用氣體或固體還原劑還原,在低於礦石熔化溫度下,煉成含有少量雜質元素的固體或半熔融狀態的海綿鐵、金屬化球團或粒鐵,作為煉鋼原料(也可作高爐煉鐵或鑄造的原料)。電爐煉鐵法,多採用無爐身的還原電爐,可用強度較差的焦炭(或煤、木炭)作還原劑。電爐煉鐵的電加熱代替部分焦炭,並可用低級焦炭,但耗電量大,只能在電力充足、電價低廉的條件下使用。
鋼冶煉 煉鋼主要是以高爐煉成的生鐵和直接還原煉鐵法煉成的海綿鐵以及廢鋼為原料,用不同的方法煉成鋼。主要的煉鋼方法有轉爐煉鋼法、平爐煉鋼法、電弧爐煉鋼法3類(見鋼,轉爐,平爐,電弧爐)。以上3種煉鋼工藝可滿足一般用戶對鋼質量的要求。為了滿足更高質量、更多品種的高級鋼,便出現了多種鋼水爐外處理(又稱爐外精煉)的方法。如吹氬處理、真空脫氣、爐外脫硫等,對轉爐、平爐、電弧爐煉出的鋼水進行附加處理之後,都可以生產高級的鋼種。對某些特殊用途,要求特高質量的鋼,用爐外處理仍達不到要求,則要用特殊煉鋼法煉制。如電渣重熔,是把轉爐、平爐、電弧爐等冶煉的鋼,鑄造或鍛壓成為電極,通過熔渣電阻熱進行二次重熔的精煉工藝;真空冶金,即在低於1個大氣壓直至超高真空條件下進行的冶金過程,包括金屬及合金的冶煉、提純、精煉、成型和處理。
鋼液在煉鋼爐中冶煉完成之後,必須經盛鋼桶(鋼包)注入鑄模,凝固成一定形狀的鋼錠或鋼坯才能進行再加工。鋼錠澆鑄可分為上鑄法和下鑄法。上鑄鋼錠一般內部結構較好,夾雜物較少,操作費用低;下鑄鋼錠表面質量良好,但因通過中注管和湯道,使鋼中夾雜物增多。近年來,在鑄錠方面出現了連續鑄鋼、壓力澆鑄和真空澆鑄等新技術。