炼钢金属原料的种类及对铁水、废钢、铁合金的要求.docVIP

【本章学习要点】本章学习炼钢金属原料的种类及对铁水、废钢、铁合金的要求，常用的铁合金的作用，非金属料的种类、作用及其要求。 ? ? ??? 原材料的质量和供应条件直接影响炼钢的技术经济指标。保证原材料的质量，既指保证原材料化学成分和物理性质满足技术要求，还指原材料化学成分和物理性质保持稳定，这是达到优质、高产、低耗的前提条件。 炼钢原材料可分为金属料和非金属料两大类。 ? 第一节　金　属　料 ? ??? 炼钢用的金属料主要有铁水、废钢、生铁、原料纯铁、海绵铁、中间合金材料和铁合金。 ?? ?一、铁水 ??? 铁水是转炉炼钢最主要的金属料，一般占转炉金属料70％以上。铁水的成分、温度是否适当和稳定，对简化、稳定转炉操作，保证冶炼顺行以及获得良好的技术经济指标都十分重要。 ??? 转炉炼钢对铁水有如下要求： ??? 1)温度：温度是铁水带入炉内物理热多少的标志，是转炉炼钢热量的重要来源之一。铁水温度过低，将造成炉内热量不足，影响熔池升温和元素的氧化过程，不利于化渣和去除杂质，还容易导致喷溅。一般要求入炉铁水温度不低于l250℃，而且要稳定。 ??? 2) 硅：铁水中硅的氧化能放出大量的热量，生成的Si02是渣中主要的酸性成分，是影响熔渣碱度和石灰消耗量的关键因素。铁水含硅高，则转炉可以多加废钢、矿石，提高钢水收得率，但铁水含硅量过高，会因石灰消耗量的增大而使渣量过大，易产生喷溅并加剧对炉衬的侵蚀，影响石灰熔化，从而影响脱磷、脱硫。如果铁水含硅量过低，则不易成渣，对脱磷、脱硫也不利。因此，要求铁水含硅质量分数在0.2％～0.6％。 ??? 3)锰：锰是钢中有益元素，对化渣、脱硫以及提高炉龄都是有益的。但冶炼高锰生铁将使高炉焦比升高，为了节约锰矿资源和降低炼铁焦比，一般采用低锰铁水，锰质量分数为0.2％～0.4％。 ??? 4)磷：磷是一个强发热元素。一般讲磷是有害元素，但高炉冶炼中无法去除磷。因此，只能要求进入转炉的铁水含磷量尽量稳定，且铁水含磷越低越好。 ??? 5)硫：硫也是有害元素。炼钢过程虽然可以去硫，但会降低炉子生产率，增加原材料消耗。因此，希望铁水含硫量越低越好，一般要求铁水含硫质量分数小于0.04％。 ??? 二、废钢 ??? 废钢是电炉炼钢最主要的金属料，其用量约占金属料的70％～90％。氧气转炉炼钢时，由于热量富裕，可以加入多达30％的废钢，作为调整吹炼温度的冷却剂。采用废钢冷却，可以降低铁水量、造渣材料和氧气的消耗，而且比用铁矿石冷却的效果稳定，喷溅少。 ??? 按来源，废钢分为返回废钢、拆旧废钢、加工工业的边角余料及垃圾废钢等。返回废钢属于优质炉料。它是在炼钢、轧钢与锻压或精整过程中产生的，如炼钢车间的短尺、废锭、汤道、注余和轧钢或锻压车间的切头、切尾及其他形式的废品等。返回废钢的加工准备工作量小，并均按元素及其含量的多少分类分组保管，因此可随时随地回炉使用。在电炉钢生产上，使用返回废钢具有很大的经济意义，这是因为利用返回废钢作为炉料，可采用不氧化法或返吹法进行冶炼，不仅能够大量地回收贵重合金元素，而且也能降低成本、缩短冶炼时间，进而提高电炉的生产率。返回废钢的种类繁多，各个厂家根据钢种、成分、用途等均进行严格的分类分组。从合理使用的角度出发，分得越细越好，这样才能保证冶炼能够顺利的进行。拆除各种废旧机器、汽车、轮船、报废的钢轨与建筑物的构件、各种废旧武器及工具等所获的废钢称为拆旧废钢。工业越高度发达的国家或地区，拆旧废钢占废钢总量的比例越大，然而它的返回周期较长，往往需要几年，甚至几十年才能回炉使用。在钢铁制品的制造过程中，产生的各种边角余料、车屑及料头等，也是废钢的主要来源之一。除车屑外，加工工业的废钢如果没有混入其他杂质及有害元素，只要经过简单的打包、压块等处理，就可很快的回炉使用。垃圾废钢主要是从城市的垃圾中回收罐头筒轻薄料，它们之中含有较高的Sn或Zn；在使用前须将其分离。 ??? 废钢按形状、尺寸和对它的成分及密度的要求，可粗略地分为重型废钢、中型废钢、小型废钢、轻型废钢、渣钢和车屑等类。 ??? 不同性质的废钢应分类存放。为了准确掌握外来废钢的化学成分。通常是采用多点取样进行分析，并以分析的平均成分作为配料计算的依据。试样的分析方法有火花鉴别和手提光谱仪及化学分析等多种。对于没有经过挑选或化学成分不清的外来废钢，切忌直接卸在料槽或料筐中使用，防止在冶炼过程中出现意外的困难或事故、贵重元素损失和造成熔炼废品。性质相近或成分相克与表面相似或难以区别的废钢不能相邻堆放。如含镍废钢和含钨废钢，因镍和钨这两个元素在冶炼时不能或较难去除，而同时含有这两个元素的钢种又很少，所以含镍和含钨的废钢不能相邻运输与堆放，以免配料或装料时混淆而给冶炼带来困难。又如lCrl8Ni9Ti钢，在冶炼时需要严格控制吸入的氮气，以