钢的冶炼过程【荣成华金属】

钢的冶炼过程 炼钢先炼铁。钢从生铁而来。 用铁矿石冶炼而得的生铁，含碳量较高（＞2.08％），而且含有许多杂质（如硅、锰、磷、硫等）。因此，生铁缺乏塑性和韧性，力学性能差，除熔化浇铸外，无法进行压力加工，因而限制了它的用途。

为了克服生铁的这些缺点，使它在工业上能起到更大的作用，还必须在高温下利用各种来源的氧，把它里面的杂质氧化清除到一定的程度，以得到一定成分和一定性质的铁碳合金——钢。这种在高温下氧化清除生铁中杂质的方法叫炼钢。

炼钢的基本原理

钢的冶炼过程 生铁中的各种杂质，在高温下，在不同程度上都与氧有较大的亲和力。因此可以利用氧化的方法使它们成为液体、固体或气体氧化物，液体和固体氧化物在高温下与炉衬和加入炉内的熔剂起作用，结合成炉渣，并在扒渣时被排除炉外，气体也在钢水沸腾时被CO带到炉外。

在炼钢炉内，杂质的氧化主要是依靠FeO的存在而实现的。

2Fe＋O₂→2FeO

炼钢的基本方法

①转炉炼钢

转炉炼钢法就是利用空气或氧气，采取底吹、侧吹和顶吹的方式，使铁水中的元素氧化到规定限度，从而得到成分合格的钢的一种炼钢方法。

②电炉炼钢

电炉是利用电能转变成热能来炼钢的，常用的电炉有两种：电弧炉和感应电炉。电弧炉用得最广，宜于冶炼优质钢和合金钢；感应电炉用于冶炼高级合金钢和有色合金。

③平炉炼钢

随着工业的发展，金属加工工业中积累了大量废钢。当时无法用转炉将它重新吹炼成钢，因此炼钢工作者们就寻找一种用废钢作原料的炼钢方法。1864年由法国人马丁发明了平炉炼钢法。

氧气顶吹转炉炼钢法的迅速发展，将要取代平炉炼钢法，我国新建的炼钢车间大都是氧气顶吹转炉和电炉。

随着科学技术的进步，新的炼钢方法不断出现，比如钢水的真空处理、电渣炉熔炼、真空感应电炉熔炼等方法，得到了越来越多的使用。

模铸工艺过程

首先将炼钢炉内的钢水转入钢包，然后将钢包吊至钢锭模上方，再间断地将钢水分别浇入单只或多只钢锭模中；钢水凝固后，将钢锭脱模，脱模后的钢锭经 切头去尾，送入加热炉加热，最后经一道或多道初轧开胚，得到钢胚。

用于生产棒材和型材的钢锭一般为正方断面（称为方锭）；生产板材的钢锭一般为长方形断面（称为扁锭）；生产锻压材的钢锭有方形、圆形和多角形。

钢锭浇铸过程伴随有各种物理化学现象：如热的传导，体积收缩,钢液流动,碳氧反应，成分偏析等。由此形成不同的结晶结构和成分分布。

在铸锭过程中由于操作不当或注速、铸温控制不当，会使铸成的锭有种种缺陷。常见的缺陷为：钢锭表面的结疤、重皮和纵、横裂纹，内部的残余缩孔、皮下气泡、疏松和偏析，混入钢中的耐火物和炉渣、灰尘造成的夹杂等。这些缺陷能大大降低钢锭的成坯率，甚至使整个钢锭报废。