機(jī)械工程材料及成形工藝（第三版）-1-2工程材料基礎(chǔ)知識(shí)-鋼鐵生產(chǎn)簡(jiǎn)介

工程材料的基礎(chǔ)知識(shí)無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院2014年3月第二節(jié)鋼鐵生產(chǎn)簡(jiǎn)介一、煉鐵第二節(jié)鋼鐵生產(chǎn)簡(jiǎn)介二、煉鋼三、鋼材生產(chǎn)主要內(nèi)容首先請(qǐng)看鋼鐵是怎樣煉成的？高爐轉(zhuǎn)爐電弧爐軋制擠壓拉拔……生鐵鋼鋼材鋼鐵生產(chǎn)三個(gè)階段（煉鐵—煉鋼—鋼材加工）煉鐵設(shè)備

高爐煉鐵原料：鐵礦石：赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦焦炭：C熔劑：石灰石（CaCo3)，熒石（CaF）煉鐵的實(shí)質(zhì)是使鐵從鐵礦石中還原出來的過程。例如：赤鐵礦的還原反應(yīng)：Fe3C+3CO→3Fe+3CO2高爐煉鐵（點(diǎn)擊播放動(dòng)畫）煉鐵的基本流程：將鐵礦石和焦炭放在高約100米的高爐中，吹入1200℃左右的熱風(fēng)，燃料炭燃燒釋放出熱量使鐵礦石融化、燃燒產(chǎn)生的CO氣體將鐵礦石中氧化鐵還原出鐵液，礦石中的脈石與熔劑結(jié)合形成低熔點(diǎn)的輕質(zhì)熔渣，浮于鐵液上方，將鐵液分離，這個(gè)過程大約需要5~6小時(shí)，此時(shí)鐵液的溫度大約為1500℃，這種鐵液中除了鐵還含有碳（C）硅（Si）錳（Mn）磷（P)硫（S）等雜質(zhì)，高爐中的鐵液從出鐵口流出，冷卻凝固獲得產(chǎn)品——“生鐵”一、煉鐵1985年9月15日寶鋼1號(hào)高爐點(diǎn)火寶鋼高爐全景2005年1月26日首鋼遷至唐山

首鋼京唐鋼鐵公司5500立方米特大型高爐高爐出鐵口景象高爐產(chǎn)品：生鐵

煉鋼生鐵：硅含量較低wsi＜1.25%鑄造生鐵：硅含量較高wsi

＞1.25%以Fe和C為主要組成元素，含有Si、Mn、P、S等雜質(zhì)元素的合金。生鐵中碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高（wc>2.11%），雜質(zhì)元素的含量也較高的鐵碳合金，生鐵硬度高、性脆，很少直接使用副產(chǎn)品：

爐渣：含SiO2、CaO和Al2O3的鋁硅酸鹽，可用于生產(chǎn)水泥

煤氣：含26％左右的CO，用作燃料。

煉鐵產(chǎn)品及副產(chǎn)品：

煉鋼的實(shí)質(zhì)：通過氧化降低生鐵中的過多的碳與雜質(zhì)元素，使之達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的成分和性能。煉鋼基本過程：氧化——造渣——脫氧

煉鋼原料：生鐵、廢鋼；熔劑（石灰石等）；脫氧劑（硅鐵，錳鐵，鋁）

煉鋼方法：轉(zhuǎn)爐煉鋼：電爐煉鋼：

轉(zhuǎn)爐電弧爐煉鋼的基本流程：通過氧化劑將原料中過多的碳、及雜質(zhì)元素與氧化劑反應(yīng)形成各種氧化物；通過熔劑與各處氧化物的結(jié)合形成低密度的熔渣，與鋼液分離；通過脫氧劑與殘留在鋼液中氧結(jié)合形成化合物進(jìn)入爐渣去除。煉鋼爐中的鋼液從出鋼口流出，冷卻凝固獲得產(chǎn)品——“鋼”二、煉鋼以生鐵液為原料。大型企業(yè)適用，節(jié)能省電用于生產(chǎn)普通鋼、碳鋼氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼（點(diǎn)擊動(dòng)畫）

轉(zhuǎn)爐煉鋼：以轉(zhuǎn)爐鋼和廢鋼為原料。爐溫高能熔化高熔點(diǎn)合金料，但耗能大用于生產(chǎn)合金鋼，特殊鋼，優(yōu)質(zhì)鋼電弧爐煉鋼（點(diǎn)擊動(dòng)畫）

電爐煉鋼（有電弧爐和感應(yīng)爐）

：——鋼液冷卻凝固后獲得鋼錠或鋼坯

沸騰鋼：不完全脫氧的鋼。組織疏松鎮(zhèn)靜鋼：充分脫氧的鋼，組織致密半鎮(zhèn)靜鋼：脫氧程度介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間鋼的連續(xù)澆注（點(diǎn)擊動(dòng)畫）

鋼的澆注：——用壓力加工方法使鋼坯變形獲得所需形狀與規(guī)格的鋼材鋼材種類鋼板：厚板、薄板、中板、鋼帶型鋼：圓鋼、方鋼、扁鋼、六角鋼、工字鋼、槽鋼、鋼軌鋼管：無縫鋼管、有縫鋼管鋼絲：有低碳鋼絲與高碳鋼絲；可繞成鋼索或鋼繩三、鋼材生產(chǎn)鋼材生產(chǎn)工藝流程

鋼材的生產(chǎn)方法（軋制、擠壓、拉拔）鋼的軋制熱軋圓鋼熱軋線材點(diǎn)擊動(dòng)畫，鋼的軋制各類鋼管（點(diǎn)擊動(dòng)畫，無縫鋼管軋制）小結(jié)：需要認(rèn)識(shí)的幾個(gè)基本概念鋼鐵：——是以Fe和C為主要組成元素，同時(shí)還含有Si、Mn、P、S等雜質(zhì)元素的合金。但“鋼”與“鐵”是有區(qū)別的。生鐵：——高爐煉鐵產(chǎn)品。碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高（wc>2.11%），雜質(zhì)元素的含量也較高的鐵碳合金，生鐵硬度高、性脆，主要用于煉鋼或鑄造，很少直接使用。鋼：——轉(zhuǎn)爐與電爐煉鋼產(chǎn)品。碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低（wc<2.11%），雜質(zhì)元素的含量也較低的鐵碳合金，鋼