钢铁冶金学资料.doc

《钢铁冶金学资料.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、冶金学:是一门研究如何经济地从矿石或其它原料中提取金属或金属化合物，并用一定加工方法制成具有一定性能的金属材料的科学。由于矿石性能不同，提取金属的原理、工艺过程和设备不同，从而形成专门的冶金学科。提取冶金的分类:按所冶炼金属类型分：有色冶金钢铁冶金按冶金工艺过程不同分：火法冶金湿法冶金电冶金火法冶金主要过程：干燥：去水，温度为400~600℃。焙烧：以驱除其中的挥发性组分，改变原料组成为目的、在低于矿石熔点温度下、在特定气氛中进行的冶金过程。煅烧：在空气中以去CO2、水、NOx为目的的冶金过程。烧结与球团：以获得特定矿物组成、结构及性能的造块。熔炼：还原氧化物，提取粗金属。精炼：氧

2、化杂质，获得纯金属。铸造：液态金属凝固成固态。生铁:是含碳量大于2.0％的铁碳合金，工业生铁含碳量一般在2.5%-4%，并含C、Si、Mn、S、P等元素,是用铁矿石经高炉冶炼的产品生铁性能：生铁坚硬、耐磨、铸造性好，但生铁脆，不能锻压钢：指含碳量0.2-2％的铁碳合金。根据成分不同，又可分为碳素钢和合金钢，根据性能和用途不同，又可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢高强高韧是钢的重要特征炒钢:向熔化的生铁鼓风，同时进行搅拌促使生铁中的碳氧化。再经过渗碳锻打成钢。也可有控制地把生铁含碳量炒到需要的程度，再锻制成钢制品。平炉时代优势：可以炼废钢，原料适用广，质量提高缺陷：生产率低，环境污染大

3、氧气转炉时代产量高，质量好，无需外热源，投资低，建设快钢铁生产的典型工艺（长流程）块状区：主要特征：焦与炭呈交替分布状，皆为固体状态。主要反应:矿石间接还原，碳酸盐分解。软熔区：主要特征：矿石呈软熔状，对煤气阻力大。主要反应：矿石的直接还原、渗碳和焦炭的气化反应。滴落区：主要特征：焦炭下降，其间夹杂渣铁液滴。主要反应：非铁元素还原、脱硫、渗碳、焦炭的气化反应。焦炭回旋区：主要特征：焦炭作回旋运动。主要反应：鼓风中的氧和蒸汽与焦炭及喷入的辅助燃料发生燃烧反应。炉缸区：主要特征：渣铁相对静止，并暂存于此。主要反应：最终的渣铁反应。钢铁生产的两个典型流程：高炉炼铁：烧结/球团—高炉—转炉

4、—连铸机—轧机（长流程）非高炉炼铁：直接还原或熔融还原—电炉—连铸机—轧机（短流程）钢铁工业的特点：1、生产规模大，物流吞吐大，每吨钢涉及的物流将是5-6吨。2、资源密集、能耗密集。在钢铁联合企业内，每吨钢降消耗0.7-0.8吨左右的标准煤、1.5-1.65吨左右铁矿石、3-8吨左右水；3、制造流程工序多、结构复杂4、制造流程中伴随大量物质/能量排放，形成复杂的环境界面钢铁成品及副产品产品：生铁、钢、铁合金副产品：炉渣、煤气钢与生铁的区别炉渣：是炉料在冶炼过程中不能进到生铁和钢中的氧化物、硫化物等形成的熔融体中国钢铁工业发展目标：在“加强自主创新，建设创新型国家”目标下，通过结构调

5、整和产业升级，努力使我国从钢铁大国转变为钢铁强国。高炉炼铁：在高炉中采用还原剂将铁矿石经济而高效的还原得到温度和成分符合要求的液态生铁的过程矿物：地壳中具有均一内部结构、化学组成及物理、化学性质的天然化合物或自然元素称为矿物。其中能够为人类利用的称为有用矿物矿石：在现代的技术经济条件下，能以工业规模从中提取金属、金属化合物或其它产品的矿物称为矿石矿石的品位：矿石中有用成分的质量百分含量，称为该矿石的品位脉石：矿石中没有用的成分称为脉石，一般在冶炼过程中需要去除富矿：含铁品位>50%的铁矿石赤铁矿(Fe2O3)：理论含铁量70%磁铁矿(Fe3O4)：理论含铁量72.4%菱铁矿(FeC

6、O3)：理论含铁量48.3%褐铁矿(nFe2O3.mH2O)：理论含铁量55.2~66.1%贫矿：实际含铁量低于理论含铁量70%的铁矿石称贫矿（必须经过选矿后使用被焊工件的材质通过加热或加压或二者并用，用或不用添充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接。热源种类：1、电弧热（利用气体介质放电过程所产生的热能作为焊接热源。）；2、化学热（利用可燃和助燃气体或铝、镁热剂进行化学反应时所产生的热能作为热源。）；3、电阻热（利用电流通过导体时产生的电阻热作为热源。）；4、高频感应热（对于有磁性的金属材料可利用高频感应所产生的二次电流作为热源，在局部集中加热，实

7、现高速焊接。）；5、摩擦热（由机械摩擦而产生的热能作为热源。）；6、等离子焰（电弧放电或高频放电产生高度电离的离子流，它本身携带大量的热能和动能，利用这种能量进行焊接。）；7、电子束（利用高压高速运动的电子在真空中猛烈轰击金属局部表面，使这种动能转化为热能作为热源。）；8、激光束（通过受激辐射而使放射增强的光即激光，经过聚焦产生能量高度集中的激光束作为热源。）。焊接时焊件上各点的温度每一瞬时都在变化。焊件上（包括内部）某瞬时的温度分布称为温度场。焊接化学冶金过程：熔化