煉鋼基礎理論PPT課件

1、韓立浩煉鋼基礎理論煉鋼基礎理論鋼液的性質熔渣的性質煉鋼的基本反應1 1、鋼的密度、鋼的密度 單位體積鋼液所具有的質量，常用符號單位體積鋼液所具有的質量，常用符號表示，表示，單位通常用單位通常用kg/mkg/m3 3。影響鋼液密度的因素主要有。影響鋼液密度的因素主要有溫溫度度和鋼液的和鋼液的化學成分化學成分。 總的來講，溫度升高，鋼液密度降低，原因總的來講，溫度升高，鋼液密度降低，原因在于原子間距增大。固體在于原子間距增大。固體純鐵密度為純鐵密度為7880kg/m7880kg/m3 3，15501550時液態(tài)的密度為時液態(tài)的密度為7040kg/m7040kg/m3 3，鋼的變化與純，鋼的變化與純

2、鐵類似。鐵類似。 鋼液的性質鋼液的性質鋼液密度隨溫度的變化鋼液密度隨溫度的變化： =8523-0.8358(T+273) 成分對鋼液密度的影響成分對鋼液密度的影響： 1600=01600-210%C-164%Al- 60%Si-550%Cr-7.5%Mn + 43%W+6%Ni 鋼液的性質鋼液的性質 C（%）密度密度150015501600165017000.000.100.200.300.400.600.801.001.201.607.466.987.067.147.146.976.866.786.726.677.046.967.017.067.056.896.786.706.646.577

3、.036.956.977.017.016.846.736.656.616.547.006.896.936.986.976.806.676.596.556.526.936.816.816.826.836.706.576.506.476.43鐵碳熔體的密度（鐵碳熔體的密度（kg/mkg/m3 3） 鋼液的性質鋼液的性質2 2、鋼的熔點、鋼的熔點 指鋼完全轉變成均一液體狀態(tài)時的溫度，或是冷指鋼完全轉變成均一液體狀態(tài)時的溫度，或是冷凝時開始析出固體的溫度。凝時開始析出固體的溫度。 鋼的熔點是確定冶煉和澆鑄溫度的重要參數(shù)，鋼的熔點是確定冶煉和澆鑄溫度的重要參數(shù)，純純鐵的熔點約為鐵的熔點約為1538153

4、8，當某，當某元素元素溶入后，純鐵原溶入后，純鐵原子之間的作用力減弱，鐵的熔點就子之間的作用力減弱，鐵的熔點就降低降低。鋼液的性質鋼液的性質各元素使純鐵熔點的降低可表示為：各元素使純鐵熔點的降低可表示為： M Mi i溶質元素溶質元素i i的原子量；的原子量； %i%i液液元素元素i i在液態(tài)鐵中的質量百分數(shù)；在液態(tài)鐵中的質量百分數(shù)； K K分配系數(shù)，而分配系數(shù)，而K=%iK=%i固固/%i/%i液液，（，（1-K1-K）則）則 稱為偏析系數(shù)。稱為偏析系數(shù)。液%)1 (1020iMi鋼液的性質鋼液的性質計算鋼的熔點經(jīng)驗式：計算鋼的熔點經(jīng)驗式：T熔熔=1538-90%C-28%P-40%S-17

5、%Ti- 6.2%Si-2.6%Cu-1.7%Mn-2.9%Ni- 5.1%Al-1.3%V-1.5%Mo-1.8%Cr -1.7%Co-1.0%W-1300%H-90%N- 100%B-65%O-5%Cl-14%As 鋼液的性質鋼液的性質或或T熔熔=1538-78%C-7.6%Si-4.9%Mn- 34%P-30%S-5.0%Cu-3.1%Ni- 1.3%Cr-3.6%Al-2.0%Mo-2.0%V -18%Ti 鋼液的性質鋼液的性質3 3、鋼液的黏度、鋼液的黏度 黏度是鋼液的一個重要性質，它對冶煉溫度黏度是鋼液的一個重要性質，它對冶煉溫度參數(shù)的制定、元素的擴散、非金屬夾雜物的上浮參數(shù)的制定

6、、元素的擴散、非金屬夾雜物的上浮和氣體的去除以及鋼的凝固結晶都有很大影響。和氣體的去除以及鋼的凝固結晶都有很大影響。 黏度是指各種不同速度運動的液體各層之間黏度是指各種不同速度運動的液體各層之間所產(chǎn)生的所產(chǎn)生的內摩擦力內摩擦力。通常將內摩擦系數(shù)或黏度系。通常將內摩擦系數(shù)或黏度系數(shù)稱為黏度。數(shù)稱為黏度。 鋼液的性質鋼液的性質黏黏度表示形式度表示形式 動力動力黏黏度度，用符號，用符號表示；單位為表示；單位為PaPas s ； 運動運動黏黏度度，常用符號，常用符號表示，即：表示，即： m m2 2/s/s 鋼液的鋼液的黏黏度比正常熔渣的要小得多，度比正常熔渣的要小得多，16001600時其值在時其值

7、在0.0020.0020.003Pa0.003Pas;s; 純鐵液純鐵液16001600時時黏黏度為度為0.0005Pa0.0005Pas s。 鋼液的性質鋼液的性質 影響鋼液影響鋼液黏黏度因素主要是度因素主要是溫度溫度和和成分成分。溫度溫度升高，升高，黏黏度降低度降低。鋼液中的碳對。鋼液中的碳對黏黏度的影響非常大，度的影響非常大，這主要是因為這主要是因為碳含量使鋼的密度和熔點發(fā)生變化碳含量使鋼的密度和熔點發(fā)生變化，從而引起從而引起黏黏度的變化。度的變化。 生產(chǎn)實踐也表明，同一溫度下，生產(chǎn)實踐也表明，同一溫度下，高碳鋼的流動高碳鋼的流動性比低碳鋼鋼液的好性比低碳鋼鋼液的好。因此，一般在冶煉低碳

8、鋼中，。因此，一般在冶煉低碳鋼中，溫度要控制得略高一些。碳含量對鋼液溫度要控制得略高一些。碳含量對鋼液黏黏度的影響度的影響見下圖。見下圖。鋼液的性質鋼液的性質 溫度高于液相線溫度高于液相線5050時，碳含量對鋼液時，碳含量對鋼液黏黏度的影響度的影響 鋼液的性質鋼液的性質 當當%C0.15%C0.15時，黏度隨著碳含量的增加而大幅度下降，主時，黏度隨著碳含量的增加而大幅度下降，主要原因是鋼的密度隨碳含量的增加而降低；要原因是鋼的密度隨碳含量的增加而降低； 當當0.15%C0.15%C0.400.40時，黏度隨碳含量的增加而增加，原因時，黏度隨碳含量的增加而增加，原因是此時鋼液中同時存在是此時鋼液

9、中同時存在-Fe-Fe和和-Fe-Fe兩種結構，密度是隨碳兩種結構，密度是隨碳含量的增加而增加，而且鋼液中生成的含量的增加而增加，而且鋼液中生成的FeFe3 3C C體積較大；體積較大； 當當%C0.40%C0.40時，鋼液的結構近似于時，鋼液的結構近似于-Fe-Fe排列，鋼液密度排列，鋼液密度下降，鋼的熔點也下降，故鋼液的黏度隨著碳含量的增加繼下降，鋼的熔點也下降，故鋼液的黏度隨著碳含量的增加繼續(xù)下降。續(xù)下降。 鋼液的性質鋼液的性質 SiSi、MnMn、NiNi使鋼的熔點降低，使鋼的熔點降低，SiSi、MnMn、NiNi含量增加，含量增加，鋼液黏度降低鋼液黏度降低，尤其含量很高，尤其含量很高

10、時，降低更顯著。時，降低更顯著。 但但TiTi、W W、V V、MoMo、CrCr含量增加則含量增加則使鋼液的使鋼液的黏度增加黏度增加，這些元素易生成高熔點、體積，這些元素易生成高熔點、體積大的各種碳化物。大的各種碳化物。鋼液的性質鋼液的性質 鋼液鋼液中非金屬夾雜物含量中非金屬夾雜物含量增加，鋼液增加，鋼液黏黏度增加，度增加，流動性變差流動性變差。 初期脫氧產(chǎn)物生成，夾雜物含量高，初期脫氧產(chǎn)物生成，夾雜物含量高，黏黏度增大，度增大，夾雜物不斷上浮或形成低熔點夾雜物，黏度又夾雜物不斷上浮或形成低熔點夾雜物，黏度又下降。脫氧不良，鋼液流動性一般不好。下降。脫氧不良，鋼液流動性一般不好。 常用流動性

11、來表示鋼液的常用流動性來表示鋼液的黏黏稠狀況，稠狀況，黏黏度的倒度的倒數(shù)即為流體的流動性數(shù)即為流體的流動性。鋼液的性質鋼液的性質4 4、鋼液的表面張力、鋼液的表面張力 用符號用符號表示，單位為表示，單位為N/mN/m。實際上，鋼液的表。實際上，鋼液的表面張力就是指面張力就是指鋼液和它的飽和蒸氣或空氣界面之間鋼液和它的飽和蒸氣或空氣界面之間的一種力的一種力。 影響脫氧產(chǎn)物、夾雜物和氣體從鋼液中排除，影響脫氧產(chǎn)物、夾雜物和氣體從鋼液中排除，渣鋼分離。渣鋼分離。 影響鋼液表面張力的因素很多，但主要有影響鋼液表面張力的因素很多，但主要有溫度、溫度、鋼液成分及鋼液的接觸物鋼液成分及鋼液的接觸物。 鋼液的性質鋼液的性質 鋼液的鋼液的表面張力是隨著溫度的升高而增大表面張力是隨著溫度的升高而增大。 15501550時，時，純鐵液的表面張力純鐵液的表面張