钢铁基础知识课件

2009.9,钢铁基础知识,钢铁基础知识,几个问题,中国的钢铁产量过剩吗？钢铁是怎样炼成的？钢材是如何区分的？钢材贵吗？钢材好卖吗？遇到不懂的品种该怎么办？,钢铁基础知识,2011年全球前20大钢铁企业排名,钢铁基础知识,钢铁基础知识,中国年粗钢产量,2011年全球粗钢产量15.27亿吨，中国产量占45.5%。,单位：亿吨,钢铁基础知识,2001-2011年中国粗钢表观消费量,钢铁基础知识,沉没成本和规模经济,铅笔的故事广东湛江钢铁基地项目由宝钢湛江钢铁有限公司建设，建设规模为年产钢893万吨，钢铁工程投资559.5亿元，连同其他配套工程，总投资696.8亿元，项目主体工程占地面积12.98平方公里，项目计划于“十二五”期间全面建成投产。-一年7777元/吨,钢铁基础知识,钢铁是怎样炼成的？,钢铁基础知识,钢铁定义,黑色金属：包括铁、锰、铬及它们的合金。有色金属：除铁、锰、铬以外的八十三种金属都叫做有色金属。钢铁生产原材料：钢铁生产的主要原材料包括铁矿石、锰矿石、铬矿石、石灰石、耐火黏土、白云石、菱铁矿等矿物的原矿及其成品矿，人造块矿，铁合金，洗煤、焦炭、煤气及煤化工产品，耐火材料制品，炭素制品等。铁矿石：主要的炼铁原料，有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿。铁矿石中除铁的化合物外，还含有硅、锰、磷、硫等的化合物，这些统称为脉石。,磁铁矿,菱铁矿,褐铁矿,赤铁矿,钢铁基础知识,磁铁矿“Fe3O4”和赤铁矿“Fe2O3”,赤铁矿为无水氧化铁矿石，其化学式为Fe2O3，理论含铁量为70%。开采出的赤铁矿含铁量一般为40%60%，含有害杂质硫和磷比较少，还原较磁铁矿好，因此，赤铁矿是一种比较优良的炼铁原料。在自然界经常形成巨大的矿床，从埋藏和开采量来说，它是工业生产主要矿石。密度为4.85.3g/cm3。钢灰色和铁黑色条痕暗红色，其它形式赤铁矿为暗红色。片状赤铁矿表面有金属光泽、明亮如镜者称镜铁矿，细小片状的称云母片状赤铁矿，红土状赤铁矿叫铁赭石。,磁铁矿,赤铁矿,磁铁矿“Fe3O4”：因其本身具有强磁性而命名，其化学式为Fe3O4,理论含铁量为72.4%。一般来说，开采出来的磁铁矿含铁量为30%-60%。通常当含铁量大于45%，粒度大于5-8mm时，可以直接供高炉冶炼，称为富矿；粒度小于5-8mm的称为富矿粉，可以供烧结造块。当含铁量低于45%，或含有有害杂质数量超过规格值时，须经过选矿获得精矿去杂后造块。,钢铁基础知识,钢铁基础知识,褐铁矿“2Fe2O33H2O”,外表颜色为黄褐色、暗褐色和黑色，黄褐色条痕，密度3.04.2g/cm3。富矿很少，一般品位3755%。当品位低于35%时需要选矿。褐铁矿的含铁量虽低于磁铁矿和赤铁矿，但因它较疏松，易于冶炼，所以也是重要的铁矿石。世界著名矿产地是法国的洛林、德国的巴伐利亚、瑞典等地。菱铁矿“FeCO3”是含有碳酸铁的矿石，主要成份为FeCO3，理论含铁量48.2%。比重3.9g/cm3左右FeCO3，FeO62.01%，CO237.99%，常含Mg和Mn。在自然界中，有工业开采价值的菱铁矿比其他三种矿石都少。菱铁矿很容易被分解氧化成褐铁矿。一般含铁量不高，但受热分解出CO2以后，不仅含铁量显著提高且也变得多孔，还原性很好。,褐铁矿,菱铁矿,钢铁基础知识,矿石的品位,矿石品位指单位体积或单位重量矿石中有用组分或有用矿物的含量。矿产品位是衡量矿床经济价值的主要指标。一般以重量百分比表示（如铁、铜、铅、锌等矿），克吨表示（如金、银等矿），克立方米表示（如砂金矿等），克升表示（如碘、溴等化工原料矿产）。铁矿石的品位铁矿的品位定级：含铁45%以上称之为富矿，（赤铁矿达70%）35%至45%为低品矿，25%至35%为贫矿，25%以下为超贫矿。我国约有97%的铁矿储备的品位低于35%，属于贫矿甚至是超贫矿。超贫铁矿在过去是没有什么开采价值的，因为开采成本高于销售的铁矿价格。但是,钢铁基础知识,铁矿石的描述,钢铁基础知识,全球铁矿石资源,估计地质储量在8000亿吨以上，而探明储量为4000多亿吨。按现有生产水平，可供应400年。铁矿资源主要集中于十多个国家，探明储量的90分布在10个国家和地区。依次是：独联体（探明储量1140亿吨，其中俄罗斯800多亿吨）、巴西（680亿吨）、中国（500亿吨）、加拿大（360亿吨以上）、澳大利亚（350亿吨）、印度（175.7亿吨）、美国（174亿吨）、法国（70亿吨）、瑞典（36.5亿吨）。此外，英国、委内瑞拉、智利、利比里亚、南非等国储量亦较丰富。世界上铁矿产量第一的国家：澳大利亚。世界上最大的富铁矿：南极，可供全世界开发利用200年，矿石平均品位达32%58%。世界三大铁矿石巨头：BHPBilliton澳大利亚必和必拓公司、CompanhiaValeDoRioDoce巴西淡水河谷公司、RioTinto澳大利亚力拓矿业公司。我国四大富铁矿基地：河北省武安市、海南昌江县、四川攀枝花和本溪。我国炼钢需要的铁矿石约75%依靠进口。,钢铁基础知识,高炉炼铁的特点,是以焦炭为能源基础的传统炼铁方法。规模大，如新首钢世界最大高炉5500m3,宝钢高炉是4063m3,日产生铁超万吨，炉渣4000多吨，日耗焦4000多吨。它与转炉炼钢相配合，是目前生产钢铁的主要方法。高炉炼铁的这种主导地位预计在相当长时期之内不会改变。炼钢炼钢实质：是通过氧化降低生铁中的碳与杂质元素的含量，使之达到标准规定的成分和性能；炼钢原料：炼钢的原料有生铁、废钢、熔剂（石灰石等）、脱氧剂（硅铁、锰铁、铝等）、合金料等；炼钢过程：主要包括氧化、造渣、脱氧等；炼钢方法：目前炼钢方法主要有氧气顶吹转炉炼钢和电炉炼钢；转炉炼钢在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，根据风口位置不同有侧吹转炉风口在炉侧。底吹转炉风口在炉底。顶吹转炉风口在炉顶。,钢铁基础知识,钢铁材料的生产过程,铁矿石生铁连铸钢坯、铸锭型材,铸铁,轧制、挤压、拉拔、锻造等压力加工方法,1、生铁的冶炼原料：铁矿石燃料：焦炭熔剂：石灰石设备：高炉,2、钢的冶炼原料：生铁、废钢燃料：焦炭熔剂：石灰石；氧化剂，脱氧剂设备：转炉、电弧炉,（长材、板材、管材等）,钢铁基础知识,从矿石到钢材,钢铁基础知识,钢铁基础知识,钢铁基础知识,钢铁基础知识,钢铁基础知识,钢铁基础知识,钢铁基础知识,钢铁基础知识,钢铁基础知识,钢铁基础知识,钢铁基础知识,钢铁基础知识,钢铁基础知识,钢铁基础知识,钢铁基础知识,钢铁基础知识,钢材是如何区分的？,钢铁基础知识,按形状分类,长材(也称“型材”)扁平材(也称“板带材”或“钢板”)钢管(也称“管材”)其它（金属制品）,钢铁基础知识,长材(也称“型材”),轨道钢重轨每米重量大于30公斤，30公斤及以下为轻轨。钢板桩主要包括薄板桩、组合支撑桩和管状支承桩等。大型型钢是指高度不小于80毫米的I型钢(工字钢)、H型钢、U型钢(槽钢)、角钢、Z字钢、丁字钢、T型钢等。中小型型钢是指高度小于80毫米的I型钢(工字钢)、H型钢、U型钢(槽钢)、角钢、T型钢以及球扁钢、窗框钢等。冷弯型钢是指用钢板或带钢在冷状态下弯曲成的各种断面形状的成品钢材，棒材是指产品断面形状为圆形、方形、扁形、六角形、八角形等简单断面，并以直条交货的钢材(混凝土用钢筋除外)。盘条(线材)是指热轧后成盘状交货的产品，又称线材，其横截面通常为圆形、椭圆形、方形、矩形、六角形、八角形、半圆形等。在产量统计中，还包括企业自用于拔制钢丝的线材，但切断的直条列入型钢。钢筋是指钢筋混凝土用钢材和预应力钢筋混凝土用钢材，横截面为圆形，有时为带有圆角的方形，包括光圆钢筋、带肋钢筋、扭转钢筋等。,钢铁基础知识,钢铁基础知识,扁平材是指厚度与宽度、长度比相差较大的平板钢材，用“厚宽长”表示产品规格；按生产方法可分为热轧钢板、冷轧钢板。,厚钢板是指厚度大于4毫米的钢板，其中厚度50毫米及以上的为特厚钢板，主要用于造船、锅炉、桥梁和高压容器壳体等；厚度450毫米的为中厚钢板。薄钢板是指厚度不大于4毫米的钢板，按轧制工艺分为热轧薄钢板和冷轧薄钢板钢带(带钢)是一种宽度一定呈长带状的钢材，大多卷成卷状，也称带钢。宽度600毫米及以上的为宽钢带，宽度小于600毫米的为窄钢带。镀锡板俗称“马口铁”，是指表面镀有一薄层金属锡的钢板。镀锌板是指表面镀有一层锌的钢板。有机涂层钢板是指以镀锌板、镀铝板、镀锌铝合金板、冷轧板等作为基体材料，表面涂上一或两层有机涂料（如环氧酯、聚酯、丙烯酸脂、塑料溶胶等）或者覆上一层塑料薄膜而得到的产品，可以制成不同的颜色或压出花纹，也叫彩色钢板。电工钢板又称“硅钢片”、“矽钢片”，是指一种含碳量极低的硅铁软磁合金，一般硅含量为0.5%4.5%,钢铁基础知识,钢铁基础知识,管材是指两端开口并具有中空断面、长度与周边之比较大的钢材，规格用外形尺寸（如外径或边长）及壁厚表示。,无缝钢管是指由整块金属制成的表面上没有接缝的钢管，按生产方法可分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管，按断面形状可分为圆形和异形两种，按壁厚不同可分为厚壁管和薄壁管。焊接钢管是指用钢带或钢板弯曲变形为圆形、方形等形状后焊接形成的、表面有接缝的钢管。按焊接方法不同可分为电弧焊管、高频或低频电阻焊管、气焊管、炉焊管、邦迪管等，按焊缝形状可分为直缝焊管和螺旋焊管。,钢铁基础知识,钢铁基础知识,工业用钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。碳钢是指碳的质量分数为0.0218%2.11%的铁碳合金，并含有少量的硅、锰、硫、磷等常存元素。工业用钢铁与含碳量,钢铁,含碳量,（2%4%）生铁,（0.03%2%）碳素钢,（低于0.03%）熟铁,按化学成分分类,钢铁基础知识,（1）含碳量,（2）钢的分类,钢的家族,钢铁基础知识,钢的新分类方法从1991年起，实施了新的钢分类方法（GB/T133041991），它是参照国际标准制订的。按化学成分分类,钢铁基础知识,1、碳素钢概念：是含碳量小于2的铁碳合金。碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。分类：1）按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类。碳素结构钢又可分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种。2）按含碳量可以把碳钢分为低碳钢(wc0.25)，中碳钢(wc0.25-0.6)和高碳钢(wc0.6)按磷、硫含量可以把碳素钢分为普通碳素钢(含磷、硫较高)、优质碳素钢(含磷、硫较低)和高级优质钢(含磷、硫更低)特点：一般碳钢中含碳量越高则硬度越高，强度也越高，但塑性降低碳素结构钢这类钢主要保证力学性能，故其牌号体现其力学性能，用Q+数字表示，其中“Q”为屈服点“屈”字的汉语拼音字首，数字表示屈服点数值，例如Q275表示屈服点为275MPa。若牌号后面标注字母A、B、C、D，则表示钢材质量等级不同，含s、P的量依次降低，钢材质量依次提高。若在牌号后面标注字母“F”则为沸腾钢，标注“b”为半镇静钢，不标注“F，或“b”者为镇静钢。例如Q235-AF表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢，Q235-c表示屈服点为235MPa的c级镇静钢优质碳素结构钢这类钢必须同时保证化学成分和力学性能。其牌号是采用两位数字表示钢中平均碳的质量分数的万分数(w10000)。例如45钢表示钢中平均碳的质量分数为0.45；08钢表示钢中平均碳的质量分数为0.08,钢铁基础知识,低合金钢,Q345C,由“字母+数字+字母”三部分组成。,化学成分:碳素结构钢+少量合金元素,钢铁基础知识,按标准分类,国际及区域标准ISO、EN中国国家标准GB、GB/T、GB/Z行业标准如：YB地方标准DB企业标准Q部分国家标准符号,钢铁基础知识,中厚板,中厚板是指厚度4.5-25.0mm的钢板，厚度25.0-100.0mm的称为厚板，厚度超过100.0mm的为特厚板。,钢铁基础知识,钢铁基础知识,中厚板的标准国家标准,以Q235B中厚板为例GB/T7002006碳素结构钢标准GB/T7092006热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差,钢铁基础知识,GB/T7002006碳素结构钢标准,Q235B,由“字母+数字+字母”三部分组成。,钢铁基础知识,GB/T7002006碳素结构钢标准,表示方法：Q+数字+（质量等级符号）+（脱氧方法符号）+（专门用途的符号）钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点；“Q”后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa。例如Q235表示屈服点（s）为235MPa的碳素结构钢；必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。专门用途的碳素钢：例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。,钢铁基础知识,化学成分,钢铁基础知识,机械性能,钢铁基础知识,近似Q235B的国外标准和牌号,JISG3101SS400ASTMA36A36MEN10025S235JR,钢铁基础知识,钢材贵吗？,钢铁基础知识,比价,2012年7月24日，上海市场14-20mm，Q235B的实重过磅报价是3750元/吨，折合为1.875元/斤。2012年7月24日，杭州庆春东路联华超市大