1.金属材料的制备

1、1 材料的制备与加工材料的制备与加工 2 材料材料人类赖以生存的重要物质基础。人类赖以生存的重要物质基础。 材料材料人类社会生产力水平的标志。人类社会生产力水平的标志。 人类历史人类历史 新材料推出与应用新材料推出与应用人类的文明与进步人类的文明与进步 现代文明的三大支柱现代文明的三大支柱 石器时代石器时代 铜器时代铜器时代 铁器时代铁器时代 材料材料 信息信息 能源能源 3 参考书：参考书： 1. 铁冶金学铁冶金学 2. 钢铁冶金原理钢铁冶金原理 3. 炼钢学原理炼钢学原理 4. 钢冶金钢冶金 5. 钢铁冶金概论钢铁冶金概论 6. 金属冶金工艺学金属冶金工艺学 7. 有色金属熔炼与铸锭有色金

2、属熔炼与铸锭 有色金属熔炼有色金属熔炼钢铁冶炼钢铁冶炼 金属材料的制备金属材料的制备 4 钢铁冶炼钢铁冶炼 钢：钢：94.5%94.5% 铝：铝：2.5%2.5%（钢和铁的（钢和铁的2%2%） 铜：铜：1.3%1.3% 锌：锌：0.7%0.7% 铅：铅：0.5%0.5% 其它：其它：0.1%0.1% 现代仍是铁器时代现代仍是铁器时代 “钢的时代钢的时代” 铁的冶炼铁的冶炼 钢的熔炼钢的熔炼 钢铁作为工业材料的地位钢铁作为工业材料的地位 （1 1）金属材料（）金属材料（FeFe、AlAl、CuCu、ZnZn、PbPb等）等） （2 2）陶瓷材料（水泥、玻璃、砖、陶器等）陶瓷材料（水泥、玻璃、砖、

3、陶器等） （3 3）塑料（聚乙烯、氯乙烯、聚酯等）塑料（聚乙烯、氯乙烯、聚酯等） （4 4）木材（加工材、合成板等）木材（加工材、合成板等） （5 5）纤维（纤维、纸等）纤维（纤维、纸等） 工业材料工业材料 5 钢铁材料保持优势的理由：钢铁材料保持优势的理由： （1）资源较丰：铁元素占地壳的）资源较丰：铁元素占地壳的5，丰度第，丰度第4位，高品位矿石；位，高品位矿石； （2）冶炼容易：大型、高速、连续、自动化，成本低廉；）冶炼容易：大型、高速、连续、自动化，成本低廉； （3）作为结构材料有优越性：在强度、硬度、韧性方面；）作为结构材料有优越性：在强度、硬度、韧性方面； （4）对于合金化、热处理

4、、加工等方面研究充分，可有宽广的适用性）对于合金化、热处理、加工等方面研究充分，可有宽广的适用性 钢铁材料缺点钢铁材料缺点 （1）密度大）密度大 （2）易生锈）易生锈 开发高强度钢等高强度材料开发高强度钢等高强度材料 合适的设计，减少使用量合适的设计，减少使用量 不锈钢不锈钢 涂装涂装 镀层镀层 表面处理表面处理 电化学防腐电化学防腐 6 碳碳 多种杂质元素多种杂质元素 合金元素合金元素 工业用铁的分类：按照工业用铁的分类：按照C 化学纯铁化学纯铁 C 0 工业用铁工业用铁 铁铁工业纯铁工业纯铁 C00.02% 钢钢 C0.03%1.2% 铸铁铸铁 C2.5%4.5% 炼铁原料炼铁原料 钢铁冶

5、炼方法钢铁冶炼方法 不可避免不可避免 混入混入 C:控制钢强、硬度，韧控制钢强、硬度，韧 性降低，变脆性降低，变脆 1%C b980MPa； Si:增强、硬度增强、硬度 1%Si b增增98MPa； Mn:淬透性、韧性增，淬透性、韧性增， 可降低可降低S的有害性；的有害性； P:引起冷脆的有害元素；引起冷脆的有害元素； S:引起热脆的有害元素引起热脆的有害元素 控制含量控制含量富矿；富矿； 1.0 碱性操作碱性操作 R1.0 酸性操作酸性操作 要求要求R1.01.4 块度块度2050mm 白云石：白云石：CaCO3.MgCO3 橄榄石：橄榄石：(Mg.Fe)O.SiO2 蛇纹岩：蛇纹岩：(3M

6、gO.2SiO2.3H2O) 13 高炉设备流程高炉设备流程 高炉煤气高炉煤气 煤气净化设备煤气净化设备 高炉高炉 本体本体 铸铁场铸铁场 设备设备 铁块、渣铁块、渣 热风炉热风炉风机风机空气空气 称量卷扬称量卷扬 设备设备 原料原料 周边集尘周边集尘 设备设备 14 第二节、高炉结构及其附属设备第二节、高炉结构及其附属设备 一、高炉结构一、高炉结构 1. 瓶子型炉体（如图）。瓶子型炉体（如图）。 2. 高炉外部：厚铁板罩住。高炉外部：厚铁板罩住。 3. 高炉内部：耐火砖砌成的厚壁。高炉内部：耐火砖砌成的厚壁。 4. 高炉周围：用钢结构框架支撑炉体。高炉周围：用钢结构框架支撑炉体。 5. 高炉

7、冷却：水冷、风冷、汽化冷却高炉冷却：水冷、风冷、汽化冷却 目的：保护炉型、使炉衬保持一定强度。目的：保护炉型、使炉衬保持一定强度。 方法：喷水冷却，水套通水冷却，冷却水箱；方法：喷水冷却，水套通水冷却，冷却水箱； 6. 高炉基础：基墩、基座（埋入地面）高炉基础：基墩、基座（埋入地面） 炉缸炉缸 炉腹炉腹 炉身炉身 炉喉炉喉 炉腰炉腰 二、高炉附属设备二、高炉附属设备 1. 供料系统：供料系统： 大型炉：高炉周围处理大量铁水和熔渣，皮带运输机上料；大型炉：高炉周围处理大量铁水和熔渣，皮带运输机上料； 小型炉：多采用翻斗式、斜桥式上料小车。小型炉：多采用翻斗式、斜桥式上料小车。 15 原料装入设备

8、（旋转溜槽式、钟式）原料装入设备（旋转溜槽式、钟式） 16 2. 送风系统：送风系统： 热风炉热风炉里加热到里加热到 10001500K的空气的空气 以以220280m/s速度向炉子中心吹速度向炉子中心吹 经缸部风口经缸部风口 热风炉热风炉 （两部以上）（两部以上） 蓄热室：耐火砖砌成格子状蓄热室：耐火砖砌成格子状 燃烧室：燃烧高炉煤气和焦炉煤气燃烧室：燃烧高炉煤气和焦炉煤气 加热蓄热室里耐火砖（硅砖）加热蓄热室里耐火砖（硅砖） 反方向送冷风反方向送冷风 正方向送热风正方向送热风 燃烧期、送风期燃烧期、送风期 周而复始周而复始 3. 煤气除尘系统：煤气除尘系统： 重力除尘器：粗除尘重力除尘器：

9、粗除尘 洗涤塔：半精除尘洗涤塔：半精除尘 文氏管：精除尘文氏管：精除尘 脱水器：雾状水，降低发热值脱水器：雾状水，降低发热值 作为热风炉、焦炉、作为热风炉、焦炉、 锅炉等的燃料。锅炉等的燃料。 除尘后除尘后 1 1吨生铁产出吨生铁产出1400m1400m3 3高炉煤气高炉煤气, ,从高炉顶部排出；从高炉顶部排出； 高炉煤气主要成分：高炉煤气主要成分：CO-20%, HCO-20%, H2 2-2.8-2.83.2%3.2%； 发热值：发热值：3400kJ/m3400kJ/m3 3 17 4. 渣铁处理系统：渣铁处理系统： 炉缸部炉缸部 （间歇出铁、渣）（间歇出铁、渣） 风口风口平台平台：可更换

10、风口，观察炉内情况可更换风口，观察炉内情况 出渣口：出渣口：撇渣器撇渣器 出铁口（出铁口（45个）个） 铁水注入鱼雷车、铁水罐，送炼钢厂铁水注入鱼雷车、铁水罐，送炼钢厂 剩余铁水制成冷铁暂时保存：剩余铁水制成冷铁暂时保存： 铸铁机铸铸铁机铸515kg铁锭铁锭 粒铁机制成粒铁机制成 1020mm粒铁粒铁5. 高炉仪表设备：高炉仪表设备： 计算机计算机 把熟练工的经验引进把熟练工的经验引进 计算机判断的专家系统计算机判断的专家系统 中央操作室集中管理中央操作室集中管理 由数学模型等由数学模型等 进行自动控制进行自动控制 仪表设备仪表设备 控控 制制 仪仪 表表 检检 测测 仪仪 表表 1.称量控制

11、：矿石、焦炭装入；称量控制：矿石、焦炭装入； 2.送风控制：送风量、温度、送风控制：送风量、温度、 湿度，燃料吸入量；湿度，燃料吸入量； 3.炉顶压控制炉顶压控制 1.炉体各部分温度计：炉壁、埋管冷却炉缸；炉体各部分温度计：炉壁、埋管冷却炉缸； 2.炉体冷却装置的检测：给、排水温压、流量；炉体冷却装置的检测：给、排水温压、流量； 3.操作管理检测：工业电视摄像机。操作管理检测：工业电视摄像机。 18 第三节、高炉操作第三节、高炉操作 一、日常操作一、日常操作 点火（点火（blowing in）、停风（）、停风（blowing out） 产物：高炉顶端装入的焦炭中的产物：高炉顶端装入的焦炭中的碳

12、元素碳元素矿石中矿石中被还原的氧被还原的氧，生成，生成 煤气煤气从炉顶排出，其余的都成为从炉顶排出，其余的都成为铁水铁水和和渣渣。 配料计算标准：渣碱度配料计算标准：渣碱度 (CaO)/(SiO2)=1.21.3、(Al2O3) 15%为目标。为目标。 装料：焦炭和矿石类（矿石石灰石）交互层状装入，让炉料落到装料：焦炭和矿石类（矿石石灰石）交互层状装入，让炉料落到 根据炉料根据炉料深度探测计深度探测计判断的判断的预定落点预定落点。 装入一组料称为装入一组料称为一批一批，以控制气流分布为主要目的确定装入，以控制气流分布为主要目的确定装入 量。量。 定焦炭量装入法、定矿石量装入法。定焦炭量装入法、

13、定矿石量装入法。 出铁：每出铁：每35h一次。一次。 出渣：大型炉上多连续进行。出渣：大型炉上多连续进行。 1.炉况判定指标：出铁温度、铁水含硅量、渣的组成、送风压力、炉况判定指标：出铁温度、铁水含硅量、渣的组成、送风压力、 原料下降情况、炉顶煤气成分等。原料下降情况、炉顶煤气成分等。 19 二、炼铁单耗和产品二、炼铁单耗和产品 1.炼铁单耗：生成炼铁单耗：生成1t 铁所需用的原料和费用。铁所需用的原料和费用。 铁矿铁矿 石石kgkg 烧结矿烧结矿 kgkg 球团球团 kgkg 其它铁其它铁 原料原料kgkg 锰矿石锰矿石 kgkg 焦炭焦炭 kgkg 煤粉煤粉 kgkg 石灰石石灰石 kgk

14、g 电电 kW.hkW.h 259259124612461261261.01.01.01.043143180802.02.063. 463. 4 焦比：生成焦比：生成1t 铁水所需用的焦炭量铁水所需用的焦炭量(t) ，是高炉操作技术优劣的指标。，是高炉操作技术优劣的指标。 通常渣中通常渣中(FeO)560 C Fe2O3 Fe3O4 FeO Fe 560 C 3Fe2O3 +CO 2Fe3O4 + CO2 Fe3O4 +CO 3FeO + CO2 FeO +CO Fe + CO2 560 C 3Fe2O3 +C 2Fe3O4 + CO Fe3O4 +C 3FeO + CO FeO +C Fe

15、+ CO 2.110.50.52.0 0.5 0. 072.116.69 钢钢2.110.40.30.80.050.050.02182.11 工业纯铁工业纯铁1 生成的渣：生成的渣：CaO- SiO2- FeO三元系为主要成分，三元系为主要成分， 还有还有MgO、MnO、 P2O5、CaF2、Al2O3等。等。 酸性操作酸性操作 耐火材料：耐火材料： SiO2耐火材料；耐火材料； 造渣剂：锰矿石或造渣剂：锰矿石或 SiO2； 渣碱度：渣碱度：R 1 生成的渣：生成的渣： SiO2- MnO- FeO 三元系为主要成分三元系为主要成分 缺点：不能脱缺点：不能脱S、P，大都不再采用。，大都不再采用

16、。 )(SiO (CaO) 2 )O(P)O(Al)(SiO (MnO)(MgO)(CaO) 52322 29 三、三、 主要的炉内反应主要的炉内反应 1. 炼钢过程是氧化去除杂质的过程，用氧气、铁矿石作氧化剂，反应如下：炼钢过程是氧化去除杂质的过程，用氧气、铁矿石作氧化剂，反应如下： 1/2O2(g)O G-111700 6.78T 氧气对铁水的氧化反应，放热反应，伴随激烈搅拌氧气对铁水的氧化反应，放热反应，伴随激烈搅拌 1/3Fe2O3(s)2/3Fe(l)O G159300 88.62T Fe2O3的分解反应，吸热反应，不希望有过分激烈搅拌的分解反应，吸热反应，不希望有过分激烈搅拌 所以

17、，在炼钢反应中利用氧气在操作上有利。所以，在炼钢反应中利用氧气在操作上有利。 2. 普通元素的氧化除去反应普通元素的氧化除去反应 C +O CO(g) Si +O (SiO2) Mn +O (MnO) 2P +O (P2O5) Fe(l)（约（约3%）+O (FeO) S +CaO (CaS) +O 逸出到气相逸出到气相 和造渣剂和造渣剂CaO反应生成渣反应生成渣 30 从杂质对氧的化学亲和力从杂质对氧的化学亲和力 大小关系可知：大小关系可知： (1)炼钢过程中炼钢过程中能够去除能够去除的的 元素位于元素位于Fe-FeO线下方：线下方： B、Al、Si、Ti、V、Zr； (2)不能去除不能去除

18、的元素位于的元素位于 Fe-FeO线上方，会残留在线上方，会残留在 金属相中：金属相中：Cu、Ni、Co、 Sn、Mo、W、As、Sb； (3)位于位于Fe-FeO线近旁元素，线近旁元素， 会分配在会分配在渣金属两相渣金属两相中：中： P、S、Mn、Cr； (4)蒸发到蒸发到气相中气相中的元素：的元素： Zn、Cd、Pb、C 3. 氧化次序和氧化程度氧化次序和氧化程度 氧化物标准自由能温度图氧化物标准自由能温度图 31 第三节、脱碳反应第三节、脱碳反应 一、脱碳反应的作用一、脱碳反应的作用 1. 降碳，并按钢种的要求控制钢中碳含量；降碳，并按钢种的要求控制钢中碳含量； 2. 碳氧化产物碳氧化产

19、物CO从熔池中排出，产生沸腾，使熔池产生搅动，促进炉从熔池中排出，产生沸腾，使熔池产生搅动，促进炉 内反应，使成分和温度均匀；内反应，使成分和温度均匀； 3. CO气上浮有利于钢中脱气反应和非金属夹杂物的分离；气上浮有利于钢中脱气反应和非金属夹杂物的分离； 4. 大量大量CO气经过渣层，是产生泡沫渣和乳化渣的原因；气经过渣层，是产生泡沫渣和乳化渣的原因； 5. 氧气转炉中，排氧气转炉中，排CO气不均匀和由此造成熔池上涨往往是产生喷溅气不均匀和由此造成熔池上涨往往是产生喷溅 的原因。的原因。 二、脱碳反应的热力学二、脱碳反应的热力学 C+OCO(g) （脱碳反应主要反应式）（脱碳反应主要反应式）

20、 O+CO(g)CO2(g) C + CO2(g) 2CO(g) 喷溅喷溅 原因原因 32 平衡常数平衡常数K COC CO OC CO %Of%Cf P aa P OC CO fKf P %C%O 钢液钢液C=0.11.0%,浓度低，浓度低，fC 1，fO 1， 当当PCO 1时，时， 以以m代表代表 K 1 %C%O K 1 m=%C%O称为碳氧积称为碳氧积 C氧化的平衡常数和温度关系式：氧化的平衡常数和温度关系式：lgK-1160/T-2.003 （弱放热反应），（弱放热反应），T决定决定 1600 C，1atm，m=0.0024 实际熔池中含氧量比理论值高，实际熔池中含氧量比理论值高，

21、 过剩氧过剩氧 %O%O实际 实际 %O平衡 平衡 （ （ %O与动力学有关）与动力学有关） 脱碳速度快时，反应接近平衡，过剩氧值小；反之则大。脱碳速度快时，反应接近平衡，过剩氧值小；反之则大。 脱碳有利条件（脱碳有利条件（1）提高熔池温度；（）提高熔池温度；（2）降）降CO;（3）提高含）提高含O2 %C:铁液中铁液中C、O的的 浓度用质量分数浓度用质量分数 表示；表示； PCO:CO分压；分压； aC ：C活度以铁作为活度以铁作为 溶剂的亨利定溶剂的亨利定 律确定；律确定； fC：C的活度系数；的活度系数； 范特霍夫范特霍夫(Vant Hoff)(Vant Hoff)方程方程 lnKlnK

22、P P= -= - H/RT+constH/RT+const 33 第四节、脱磷与脱硫第四节、脱磷与脱硫 一、脱磷一、脱磷 脱磷的渣金属间反应脱磷的渣金属间反应 渣中（渣中（CaO）高的碱性操作可脱磷）高的碱性操作可脱磷 （1）分子论形式的表达式：）分子论形式的表达式： 2P+5(FeO)+3(CaO)(3CaO.P2O5)+5Fe(l) 2P+5(FeO)+4(CaO)(4CaO.P2O5)+5Fe(l) 还可以更简单的表达为：还可以更简单的表达为： 2P+5O P2O5 （in liquid slag) P2O5以以(PO43-)离子形式存在，离子形式存在， （2）离子式的表达式：）离子式

23、的表达式： 2P+5O3(O2-) 2(PO43-) a (O2-)和和(PO43-)的离子活度不明的离子活度不明 ，平衡常数，平衡常数K采用模型化的定量处理方采用模型化的定量处理方 法：法： K(a P2O5)/(aP2aO5) 1. 炼钢过程中 炼钢过程中P和和O都很低，都很低， 34 可以认为可以认为aP%P, aO%O 如果渣中如果渣中(a P2O5)的活度基准取于过冷的纯的熔融的活度基准取于过冷的纯的熔融P2O5 ， 则由热力学数据可得下式：则由热力学数据可得下式： lgK=lg(a P2O5)/( %P2%O5) 36850/T-29.07 T升，升，K大降大降 强放热反应强放热反

24、应 这样可定量的处理脱磷反应。这样可定量的处理脱磷反应。 另外：另外：P在渣中量与在钢中量的比值在渣中量与在钢中量的比值分配比分配比LP (P2O5)/ %P 2. 脱磷反应有利的条件（三高一低）脱磷反应有利的条件（三高一低） （1）温度低：较低的熔池温度有利于脱磷，但过低容易恶化；）温度低：较低的熔池温度有利于脱磷，但过低容易恶化； （2）渣碱度高：增加）渣碱度高：增加CaO量，量，aCaO增大，对脱磷有利，增大，对脱磷有利，CaO和和P2O5 作用生成稳定化合物，分配比作用生成稳定化合物，分配比LP增大，也有利脱磷；增大，也有利脱磷； （3） FeO量高：增加量高：增加FeO量，量，aFe

25、O增大，有利于脱磷；增大，有利于脱磷； （4）渣量高：增加了渣量，相当于稀释了渣中）渣量高：增加了渣量，相当于稀释了渣中P2O5浓度，分配比浓度，分配比LP一定一定 时，钢液中时，钢液中P也会被稀释，使钢液中磷下降。也会被稀释，使钢液中磷下降。 35 3. 回磷：指已经脱出到渣中回磷：指已经脱出到渣中P又重新回到钢液中，使钢液中又重新回到钢液中，使钢液中P增高的现象。增高的现象。 原因：（原因：（1）在熔融后期向炉内加脱氧剂，或出钢过程中向钢包内加脱）在熔融后期向炉内加脱氧剂，或出钢过程中向钢包内加脱 氧剂，使钢中的氧剂，使钢中的O和渣中的和渣中的(FeO)下降，同时产生的下降，同时产生的Si

26、O2、 Al2O3到渣中，使得渣碱度降低，使得部分到渣中，使得渣碱度降低，使得部分P进入钢液；进入钢液； （2）脱氧剂直接和）脱氧剂直接和P2O5作用，使作用，使P2O5还原进入钢液；还原进入钢液； （3）温度升高，平衡向回）温度升高，平衡向回P方向进行。方向进行。 措施措施：（：（1）进行铁水预脱磷，以降低原料中含）进行铁水预脱磷，以降低原料中含P量；量； （2）在钢液回）在钢液回P前，尽量使前，尽量使P含量低，给后期回含量低，给后期回P留余地；留余地； （3）在冶炼还原期前，扒掉部分或全部高）在冶炼还原期前，扒掉部分或全部高P渣，重新造渣后再渣，重新造渣后再 脱氧；脱氧； （4）在出钢过程

27、中，在钢包中加适当）在出钢过程中，在钢包中加适当CaO，使渣碱度略上升，使渣碱度略上升， 防止碱度下降。防止碱度下降。 二、脱硫二、脱硫 1.硫的危害：降低钢的热加工塑性，生成的硫的危害：降低钢的热加工塑性，生成的FeS熔点低，产生热脆。熔点低，产生热脆。 36 2. 硫在渣金属间反应硫在渣金属间反应 渣中（渣中（CaO）高的碱性操作可脱硫，酸性操作不能脱硫。）高的碱性操作可脱硫，酸性操作不能脱硫。 分子论形式的表达式：分子论形式的表达式： S+(CaO)O+(CaS) 表示起脱硫作用的是表示起脱硫作用的是CaO（FeO、MgO） 离子式的表达式：离子式的表达式： S+(O2-)O+(S2-)

28、 认为脱硫的实质是认为脱硫的实质是S在钢渣界面得在钢渣界面得2个电子个电子 模型化的实验式的平衡常数模型化的实验式的平衡常数 K )(O S O 2 )(S )(O S O )(S 2 2 2 2 %Saf )a(%Sf aa aa )(S O S )(O 2 2 fa fa K S% )S(% 2 （1）脱硫在高温下进行：）脱硫在高温下进行：lgK-6500/T+2.625 T升，升，K稍增大稍增大 （2）熔渣碱度增大：渣中）熔渣碱度增大：渣中a(O2-)增，渣钢中硫分配比增，渣钢中硫分配比 LS 增大增大LS值，从而有利于脱硫；值，从而有利于脱硫； （3）渣量增大，提高脱硫效果。）渣量增大

29、，提高脱硫效果。 37 3. 脱硫方法脱硫方法 （1）沉淀脱硫：使用）沉淀脱硫：使用Ca、Mg和稀土金属的氧化物（都是强氧化剂）。和稀土金属的氧化物（都是强氧化剂）。 脱脱S前必先脱前必先脱O （2）炉外脱）炉外脱S：铁水脱硫、钢水脱硫；：铁水脱硫、钢水脱硫； （3）气体脱）气体脱S 第五节、脱氧第五节、脱氧 脱氧使钢液中溶解的氧除去的过程。脱氧使钢液中溶解的氧除去的过程。 一、脱氧的意义和任务一、脱氧的意义和任务 意义：意义： 未脱氧的钢凝固过程中随未脱氧的钢凝固过程中随T下降下降O溶解度降低，氧在钢液中富集超过溶解度降低，氧在钢液中富集超过C、 O平衡时，与平衡时，与C生成生成CO，使钢锭

30、内部产生气泡而，使钢锭内部产生气泡而组织不致密组织不致密； 氧在液态钢中的含量较大，固态钢中溶解度小，凝固过程中以氧在液态钢中的含量较大，固态钢中溶解度小，凝固过程中以FeO的形的形 式式沿晶界析出沿晶界析出，降低钢的力学性能；，降低钢的力学性能； 1.氧的存在使氧的存在使S的危害加剧，形成的危害加剧，形成FeS和和FeO低熔点共晶低熔点共晶，使钢在热加工中，使钢在热加工中 产生热脆。产生热脆。 38 脱氧的任务脱氧的任务 1. 把钢中含氧量脱出到钢种所要求范围。把钢中含氧量脱出到钢种所要求范围。 按脱氧程度分为按脱氧程度分为 镇静钢镇静钢 半镇静钢半镇静钢 沸腾钢沸腾钢 优质碳素钢优质碳素钢

31、 合金钢合金钢 （要求组织致密、脱氧完全）（要求组织致密、脱氧完全） 普通低碳钢（不完全脱氧钢）；普通低碳钢（不完全脱氧钢）； 钢锭模中凝固时放钢锭模中凝固时放CO，钢锭组织中放，钢锭组织中放 气泡，补偿钢液凝固中产生的体积收缩，气泡，补偿钢液凝固中产生的体积收缩， 不产生集中缩孔，使钢锭的切头部分减不产生集中缩孔，使钢锭的切头部分减 少，金属收得率提高。少，金属收得率提高。 介于两者之间；介于两者之间； 2. 排除脱氧产物，减少钢中非金属夹杂数量。排除脱氧产物，减少钢中非金属夹杂数量。 二、脱氧能力及脱氧剂二、脱氧能力及脱氧剂 脱氧能力：脱氧能力： 1. 钢液中元素的氧化反应钢液中元素的氧化

32、反应 M+O（MO）当反应平衡时，）当反应平衡时， 39 平衡常数平衡常数K OM (MO) aa a MO为纯氧化物或呈饱和状态时，为纯氧化物或呈饱和状态时，a(MO)=1 K= OMOM %Of%Mf 1 aa 1 OMf Kf 1 %M%O 当当fMfO1时，时，%M%O= K 1 %M%O 称为脱氧常数，脱氧反应达平衡时，元素与氧浓度的积，称为脱氧常数，脱氧反应达平衡时，元素与氧浓度的积， 可判定元素脱氧能力。可判定元素脱氧能力。 元素的脱氧能力：指在一定元素的脱氧能力：指在一定T下，和一定浓度的脱下，和一定浓度的脱O元素相平衡的氧含元素相平衡的氧含 量的高低。量的高低。 元素脱氧常数

33、越小，与它平衡的一定量元素脱氧常数越小，与它平衡的一定量O的浓度越小，则该元素脱氧能的浓度越小，则该元素脱氧能 力越强。力越强。 2. 对脱氧剂的要求对脱氧剂的要求 （1）在）在GT曲线中，位于曲线中，位于Fe-FeO线以下的元素：线以下的元素： 由于钢液中由于钢液中O和和Fe生成生成FeO，所以该元素生成氧化物必比，所以该元素生成氧化物必比FeO稳定。稳定。 （2）其熔点低于钢液温度：因脱）其熔点低于钢液温度：因脱O所需时间主要取决于脱氧剂熔解速度，所需时间主要取决于脱氧剂熔解速度， 熔解速度又主要取决于熔点，所以用低熔点合金。熔解速度又主要取决于熔点，所以用低熔点合金。 40 （3）脱氧产

34、物不熔于钢液，并能上浮排除，即使以夹杂物形式滞留在钢）脱氧产物不熔于钢液，并能上浮排除，即使以夹杂物形式滞留在钢 中也不会产生不利影响。中也不会产生不利影响。 常用脱氧剂：常用脱氧剂：Mn、Si、Al复合脱氧剂复合脱氧剂 Mn较弱的脱氧剂，氧化是放热反应，温度降低脱氧能力增强；较弱的脱氧剂，氧化是放热反应，温度降低脱氧能力增强； Si 较强的脱氧剂，氧化是放热反应，温度降低脱氧能力增强。较强的脱氧剂，氧化是放热反应，温度降低脱氧能力增强。 Al 强的脱氧剂，比强的脱氧剂，比Mn大两个数量级，比大两个数量级，比Si大一个数量级，常用大一个数量级，常用 于终脱氧。于终脱氧。 复合脱氧：用两种以上元

35、素使钢脱氧，称为。复合脱氧：用两种以上元素使钢脱氧，称为。 （Si-Mn、Si-Ca、Si-Mn-Al) 好处（好处（1）可提高各个元素的脱氧能力，脱氧产物是复合氧化物，之）可提高各个元素的脱氧能力，脱氧产物是复合氧化物，之 间相互作用使氧化物活度降低。间相互作用使氧化物活度降低。 （2）复合氧化物熔点较低，较易聚集长大，易上浮排除。）复合氧化物熔点较低，较易聚集长大，易上浮排除。 三、脱氧方法三、脱氧方法 1. 沉淀脱氧：将块状脱氧剂加入钢液中，使它与熔在钢液中氧作用，生成沉淀脱氧：将块状脱氧剂加入钢液中，使它与熔在钢液中氧作用，生成 不熔于钢液的氧化物或复合氧化物，并上浮到渣中，达到脱不熔

36、于钢液的氧化物或复合氧化物，并上浮到渣中，达到脱 氧目的。氧目的。 41 优点：在钢液内进行，脱氧速度快。优点：在钢液内进行，脱氧速度快。 缺点：排除脱氧产物要一定时间，可能成为夹杂物。缺点：排除脱氧产物要一定时间，可能成为夹杂物。 常用脱氧剂：锰铁、硅铁、铝。常用脱氧剂：锰铁、硅铁、铝。 2. 扩散脱氧：将粉状脱氧剂加入渣中，利用扩散脱氧：将粉状脱氧剂加入渣中，利用O在渣中分配先脱渣中氧，使在渣中分配先脱渣中氧，使 钢中氧向渣中转移而达脱氧目的。钢中氧向渣中转移而达脱氧目的。 特点：在钢中留下脱氧产物；反应速度慢，时间长。特点：在钢中留下脱氧产物；反应速度慢，时间长。 生产中常用综合脱氧沉淀

37、脱氧和扩散脱氧交替进行。生产中常用综合脱氧沉淀脱氧和扩散脱氧交替进行。 3. 真空下的碳脱氧：常压下碳脱氧能力弱，需用强脱氧剂进行终脱氧。真空下的碳脱氧：常压下碳脱氧能力弱，需用强脱氧剂进行终脱氧。 C+O(CO) 真空下，真空下，CO分压很小，碳脱氧能力增强，分压很小，碳脱氧能力增强， 且产物且产物CO为气体，很容易从钢中排出，不污染钢为气体，很容易从钢中排出，不污染钢 液。液。 碳是真空冶炼中理想的脱氧剂。碳是真空冶炼中理想的脱氧剂。 42 第六节、钢中气体和非金属夹杂第六节、钢中气体和非金属夹杂 一、钢中气体一、钢中气体H2、N2 钢中气体来源及对性能的影响钢中气体来源及对性能的影响 （

38、1）H2来源：金属炉料、耐火材料、渣料、炉气中水份。来源：金属炉料、耐火材料、渣料、炉气中水份。 影响：产生氢脆现象和影响：产生氢脆现象和“白点白点”缺陷，使钢塑性和强度降缺陷，使钢塑性和强度降 低，过低，过 早断裂。早断裂。 （2）N2来源：炉气、含来源：炉气、含Cr、V、Al、Ti 高的废钢和铁合金。高的废钢和铁合金。 影响：钢液冷却下来时，过饱和的合金元素如影响：钢液冷却下来时，过饱和的合金元素如Ti、Cr、Nb、 Al与与N形成稳定的脆性氮化物沿晶界弥散分布析出，使形成稳定的脆性氮化物沿晶界弥散分布析出，使 高温塑性、强度降低，导致时效脆性。高温塑性、强度降低，导致时效脆性。 2. 气

39、体在钢中的溶解气体在钢中的溶解 氢、氮在钢液中微溶，在固态钢中更少。它们以原子状态存在氢、氮在钢液中微溶，在固态钢中更少。它们以原子状态存在 1/2H2H KH 1. 1/2N2 N KN 1/2 H H 2 P %Hf 1/2 N N 2 P %Nf 在极稀溶液中在极稀溶液中fHfN1 43 %HKH %NKN 根据平方根定律：在一定根据平方根定律：在一定T下，钢中氢、氮含量与其在气相中的分压的下，钢中氢、氮含量与其在气相中的分压的 平方根成正比。平方根成正比。 lg KH-1670/T-1.68 lg KN-188.1/T-1.246 T升，升，K增大，增大， 说明说明H、N在钢液中溶解是

40、吸热反应。在钢液中溶解是吸热反应。 影响因素：影响因素： （1）T升，气体溶解度增大；升，气体溶解度增大； （2）气体分压力：分压增，溶解度增）气体分压力：分压增，溶解度增 （3）钢的成分（合金元素的影响）：凡是与）钢的成分（合金元素的影响）：凡是与H、N有亲合力的元素，可有亲合力的元素，可 使溶解度增大。使溶解度增大。 去气措施：去气措施： （1）在炼钢原料和冶炼工艺上采取的措施：）在炼钢原料和冶炼工艺上采取的措施： a. 保证原材料质量和保证原材料质量和O2纯度；纯度； b. 对原料进行烘烤、干燥，减少钢中气体来源；对原料进行烘烤、干燥，减少钢中气体来源； c. 控制冶炼温度，和出钢温度，

41、不应该太高。控制冶炼温度，和出钢温度，不应该太高。 1/2 H2 P 1/2 N2 P 44 （2）氧化期脱碳去气）氧化期脱碳去气 脱碳时产生大量脱碳时产生大量CO气体，在气体，在CO气泡刚生成时，不含气泡刚生成时，不含H、N，即此时，即此时 H、N在在CO中分压为零，因而在中分压为零，因而在CO气泡上升时，气泡上升时，H、N会扩散进去，会扩散进去， 随气泡出钢。随气泡出钢。 （3）真空冶炼和钢液真空处理）真空冶炼和钢液真空处理 降低体系压力，气体分压降低，减少在钢液中溶解度，脱降低体系压力，气体分压降低，减少在钢液中溶解度，脱H容易，容易，N 在钢中可生成多种化合物。在钢中可生成多种化合物。

42、 （4）钢包吹氩）钢包吹氩 氩气吹入钢液后，氢气和氮气的气泡向氩气气泡扩散，随氩气一起氩气吹入钢液后，氢气和氮气的气泡向氩气气泡扩散，随氩气一起 脱出钢液。脱出钢液。 二、钢中非金属夹杂物：二、钢中非金属夹杂物：O、S、C、N、P化物统称。它们的存在破坏了化物统称。它们的存在破坏了 钢基体的连续性，使钢内部组织性能不均。钢基体的连续性，使钢内部组织性能不均。 夹杂物的分类夹杂物的分类 1. 按化学成分分：氧化物、碳化物、硫化物、磷化物、氮化物等。按化学成分分：氧化物、碳化物、硫化物、磷化物、氮化物等。 45 按来源分按来源分 外来：由耐火材料、熔渣等在冶炼、浇铸过程中进入钢中；其外外来：由耐火

43、材料、熔渣等在冶炼、浇铸过程中进入钢中；其外 形不规则，尺寸大，偶然出现；形不规则，尺寸大，偶然出现； 内生：脱氧、凝固、冷却时所进行的各种化学反应而生成的。内生：脱氧、凝固、冷却时所进行的各种化学反应而生成的。 按产生过程分按产生过程分 一次夹杂物（原生夹杂物）：钢液脱氧反应时产生的夹杂物；一次夹杂物（原生夹杂物）：钢液脱氧反应时产生的夹杂物； 二次夹杂物：在浇铸过程中产生的夹杂物；二次夹杂物：在浇铸过程中产生的夹杂物； 三次夹杂物（再生夹杂物）：在凝固过程中产生的夹杂物；三次夹杂物（再生夹杂物）：在凝固过程中产生的夹杂物； 四次夹杂物：在固态相变过程形成的夹杂物。四次夹杂物：在固态相变过程

44、形成的夹杂物。 2. 夹杂物对性能的影响夹杂物对性能的影响 对钢的韧性、塑性和疲劳性能产生影响，在钢制构件工作过程中，破对钢的韧性、塑性和疲劳性能产生影响，在钢制构件工作过程中，破 坏基体的连接能力，产生应力集中，促使裂纹形成。坏基体的连接能力，产生应力集中，促使裂纹形成。 3. 非金属夹杂物的去除非金属夹杂物的去除 （1）浮升去除：夹杂物的密度低于熔炼金属的密度，在有渣覆盖钢液）浮升去除：夹杂物的密度低于熔炼金属的密度，在有渣覆盖钢液 时，夹杂物到达钢渣界面时被渣吸收而一同排除；时，夹杂物到达钢渣界面时被渣吸收而一同排除； 46 夹杂物上升速度按斯托克斯公式计算：夹杂物上升速度按斯托克斯公式

45、计算： g重力加速度；重力加速度； 金属粘度；金属粘度； r夹杂物颗粒半径；夹杂物颗粒半径； 金属和夹杂物的密度。金属和夹杂物的密度。 （2）渣洗去除）渣洗去除 转炉、电炉炼钢时，渣钢作用强烈，钢与渣比表面大，钢液与渣转炉、电炉炼钢时，渣钢作用强烈，钢与渣比表面大，钢液与渣 很好接触，具有渣洗去夹杂的有利条件。很好接触，具有渣洗去夹杂的有利条件。 )(r 1 g 9 2 v inc.metal 2 47 1. 1.炼钢的基本原理。炼钢的基本原理。 2. 2.脱碳、脱磷、脱硫、脱氧的方法。脱碳、脱磷、脱硫、脱氧的方法。 3.3.去除气体和夹杂物应采取的措施。去除气体和夹杂物应采取的措施。 炼钢思

46、考题炼钢思考题 48 第七节、炼钢法种类和特征第七节、炼钢法种类和特征 炼钢法炼钢法转炉转炉电炉电炉平炉平炉 原料原料主要是铁水，少量废钢主要是铁水，少量废钢 主要是废钢，少量生铁主要是废钢，少量生铁铁水、废钢各半铁水、废钢各半 热源热源杂质的氧化热杂质的氧化热电能电能燃料（重油、煤气）燃料（重油、煤气） 氧化剂氧化剂纯氧、空气纯氧、空气铁矿石、氧气铁矿石、氧气铁矿石、氧气铁矿石、氧气 造渣剂造渣剂CaCO3、CaOCaCO3、CaO、硅砂、硅砂CaCO3、CaO等等 特征特征 炼钢时间短，废钢使用炼钢时间短，废钢使用 量少量少 热效率高，钢的热效率高，钢的P、S 低，成分调整容易低，成分调整

47、容易 原料范围广，可得原料范围广，可得 优质钢，炼钢时间优质钢，炼钢时间 长长 用途用途普通钢、低合金钢普通钢、低合金钢合金钢、普通钢合金钢、普通钢普通钢、低合金钢普通钢、低合金钢 49 近代炼钢法发展历史近代炼钢法发展历史 （1）开端）开端 1856年年 Henry Bessemer 发明发明贝塞麦转炉贝塞麦转炉； （2）19世纪后半期世纪后半期 平炉平炉、托马斯转炉托马斯转炉、电炉电炉相继发明出来；相继发明出来； （3）其后）其后 对这些方法进行了各种各样的改良；对这些方法进行了各种各样的改良； 其中使用原料范围广、可以高效生成高质量钢的其中使用原料范围广、可以高效生成高质量钢的平炉法平炉

48、法，在，在 其发明后的其发明后的100年间生产了世界钢产量的年间生产了世界钢产量的80%； （4）第二次世界大战后，纯氧可工业性地、廉价地大量生产了，）第二次世界大战后，纯氧可工业性地、廉价地大量生产了， 1952年，在奥地利的年，在奥地利的 Linz 和和 Donawitz 工厂，尝试在转炉上使用氧工厂，尝试在转炉上使用氧 气，获得显著成功，此法称气，获得显著成功，此法称LD法法（美国称（美国称BOFBasic Oxygen Furnace），引起世界关注。），引起世界关注。 方法：由上面喷吹纯氧，一炉的炼钢时间为方法：由上面喷吹纯氧，一炉的炼钢时间为 30 40 min的快速精炼法。的快速

49、精炼法。 优点（优点（1）炼钢时间短，生产率显著提高；）炼钢时间短，生产率显著提高； （2）N、P、O、S 等的有害成分低，钢的性质优良，可适应多种等的有害成分低，钢的性质优良，可适应多种 钢的冶炼；钢的冶炼； （3）操作费用、建设费用低。）操作费用、建设费用低。 50 第八节、转炉炼钢法第八节、转炉炼钢法 1. 使用鸭梨型的转炉使用鸭梨型的转炉 (converter) ，以铁水作为原料，以空气或纯氧作为，以铁水作为原料，以空气或纯氧作为 氧化剂，靠杂质的氧化热提高钢水温度，氧化剂，靠杂质的氧化热提高钢水温度，3045 min内完成一次精炼内完成一次精炼 的快速炼钢法。的快速炼钢法。 51 转

50、炉炼钢法的种类转炉炼钢法的种类 送风形式送风形式氧化剂氧化剂生成的渣生成的渣名称名称 底吹底吹 底吹底吹 底吹底吹 空气空气 空气空气 O2燃料燃料 酸性渣酸性渣 碱性渣碱性渣 碱性渣碱性渣 Bessemeer法法 Thomas法法 Q-BOP法法 顶吹顶吹 顶吹顶吹 顶吹顶吹 O2 O2 O2 碱性渣碱性渣 碱性渣碱性渣 碱性渣碱性渣 LD（或（或BOF）法）法 Kaldo法法 Rotor法法 侧吹侧吹 侧吹侧吹 空气空气 空气空气 酸性渣酸性渣 酸性渣酸性渣 Tropenas型转炉型转炉 Robert型转炉型转炉 顶底复吹顶底复吹 O2惰性气体惰性气体 或或O2燃料燃料 碱性渣碱性渣BOF

51、，K-BOF 52 2. 热源和原料铁的成分热源和原料铁的成分 （1）热源：原料铁水中杂质的氧化热。）热源：原料铁水中杂质的氧化热。 发热量顺序：发热量顺序：Si，P，Al，Mn，C，Fe Fe一般要氧化一般要氧化23%，但不希望降收率，而使钢水过氧化，但不希望降收率，而使钢水过氧化， 所以主要热源：所以主要热源：Si、P、Mn。 （2）热源和原料铁的成分）热源和原料铁的成分 Bessemer法：热源法：热源Si（Si低时要提高低时要提高Mn），）， 一般一般Si0.82.5%，Mn0.22.0%， 由于不能脱由于不能脱P、S，所以，所以P、S含量越低越好。含量越低越好。 P0.1%，S0.0

52、5% Thomas法：是吹炼高磷铁水法。法：是吹炼高磷铁水法。P是主要热源，造碱性渣，是主要热源，造碱性渣， 所以希望所以希望Si0. 5%，生成渣作为，生成渣作为Thomas磷肥，希望磷肥，希望 P 1.72.2%，脱，脱 硫率约硫率约50%，希望，希望S0.1% 以上两种方法（以上两种方法（1）以空气作为氧化剂，对原料铁水组成有严格限制；）以空气作为氧化剂，对原料铁水组成有严格限制； （2）由于发热量有限，可使用的废钢（冷却剂）量至多）由于发热量有限，可使用的废钢（冷却剂）量至多5%， 连本厂产的废钢都不能完全消化。连本厂产的废钢都不能完全消化。 53 BOF法（法（1）纯氧作为氧化剂，没

53、有废气中）纯氧作为氧化剂，没有废气中N2带走那部分显热，在热量带走那部分显热，在热量 上有富裕；上有富裕； （2）Si、Mn的氧化热虽可作主热源，但热量有富裕；的氧化热虽可作主热源，但热量有富裕； 所以对原料铁的成分无特别严格限制，可使用通常的炼钢法，废所以对原料铁的成分无特别严格限制，可使用通常的炼钢法，废 钢的使用量根据铁水组成而变化，一般钢的使用量根据铁水组成而变化，一般1530%。 LD转炉炼钢法转炉炼钢法 （1）碱性顶吹纯氧转炉（以顶吹法作代表）特点：）碱性顶吹纯氧转炉（以顶吹法作代表）特点： a 设备简单，设备费用和精炼费用低；设备简单，设备费用和精炼费用低； b 快速精炼，生成率

54、高；快速精炼，生成率高； c 对原料铁成分的限制少；对原料铁成分的限制少； d 废钢使用量高；废钢使用量高； e 生产的钢中生产的钢中S、P、N等杂质低，可生产多钟钢。等杂质低，可生产多钟钢。 54 （2）炉体设备）炉体设备 炉帽、炉身、炉底、炉口、出钢口，炉帽、炉身、炉底、炉口、出钢口， 托圈、耳轴，倾动机构托圈、耳轴，倾动机构 炉底没有送风设备，结构简单；炉底没有送风设备，结构简单； 钢铁炉壳内部：钢铁炉壳内部：MgO砖作为永久层，砖作为永久层， 内侧是焦油白云石砖、白云石镁砖；内侧是焦油白云石砖、白云石镁砖； 渣线：用镁碳砖等筑炉；渣线：用镁碳砖等筑炉； （3）供氧设备）供氧设备 铜制水

55、冷式三重构造的喷枪从上方以铜制水冷式三重构造的喷枪从上方以108g/m2量量 把高压氧气吹入铁水；把高压氧气吹入铁水； 氧气用量：氧气用量：50m3/t 钢水；钢水； 氧气的纯度：从精炼上来说没有限制，但使用的氧气的纯度：从精炼上来说没有限制，但使用的 氧气中如果氮气分压高，炼出的钢氧气中如果氮气分压高，炼出的钢 N含量增加，故需用纯度含量增加，故需用纯度99.8%以上以上 的纯氧。的纯氧。 55 （4）排气处理设备）排气处理设备 LD法吹炼，大量浓厚烟尘（高温法吹炼，大量浓厚烟尘（高温CO气），烟尘粒度气），烟尘粒度0.51 m，含，含 90%的的Fe2O3； 排气的处理方法排气的处理方法

56、燃烧燃烧炉上部把炉上部把CO(g) 燃烧成燃烧成CO2(g)； 非燃烧非燃烧回收回收CO(g) ； （5）LD转炉操作转炉操作 装料：装料： 称量好称量好 的废钢的废钢 炉体前倾炉体前倾 装装 入入 1 2 铁水铁水3 装装 入入 炉体直立炉体直立 边吹氧边投轧边吹氧边投轧 钢铁皮、石灰钢铁皮、石灰 4 5 吹炼：吹炼：a） 氧气喷枪降至设定位置（离铁水面氧气喷枪降至设定位置（离铁水面13m）；）； b）用所定压力喷吹）用所定压力喷吹O2时，着火现象，从此时计算吹炼时间；时，着火现象，从此时计算吹炼时间； c）吹炼中，高亮度火焰从炉口排出，喷吹中期，脱碳最盛）吹炼中，高亮度火焰从炉口排出，喷吹

57、中期，脱碳最盛 期，氧的脱碳效率接近期，氧的脱碳效率接近100%； 56 取样测温：动态控制时，在排气量逐渐减少，预定吹止的几分钟取样测温：动态控制时，在排气量逐渐减少，预定吹止的几分钟 前，降下副枪（探头）测定铁水中前，降下副枪（探头）测定铁水中C浓度和温度，浓度和温度， 预测预测 到达碳浓度和目标温度的时间，吹炼到终点。到达碳浓度和目标温度的时间，吹炼到终点。 出钢：在吹炼终点静态控制场合，达到了预想的目标碳浓度及钢出钢：在吹炼终点静态控制场合，达到了预想的目标碳浓度及钢 水水 温度，上升吹枪（终止吹氧），待氧枪完全上升后，炉体温度，上升吹枪（终止吹氧），待氧枪完全上升后，炉体 倒向装料侧

58、，测温取样，确认倒向装料侧，测温取样，确认C浓度及温度后，炉体倒向出浓度及温度后，炉体倒向出 钢侧。钢侧。 排渣构成：出钢中，向炉内及钢水包中添加脱排渣构成：出钢中，向炉内及钢水包中添加脱 氧剂氧剂Fe-Mn、Fe- Si、Al等，出钢后再把炉体倒向装料侧排出渣。等，出钢后再把炉体倒向装料侧排出渣。 57 （6）炉内反应）炉内反应 吹炼过程三阶段：吹炼过程三阶段： 吹炼初期：吹炼初期：Si、Mn 优先氧化，优先氧化，Fe也被氧化，产生溶解了石灰的铁硅酸渣，也被氧化，产生溶解了石灰的铁硅酸渣， 脱磷也在此期发生，钢水温度逐渐上升；脱磷也在此期发生，钢水温度逐渐上升； 吹炼中期：从吹炼中期：从Si

59、、Mn的大部分已被氧化时开始，进入该期，是脱碳最激的大部分已被氧化时开始，进入该期，是脱碳最激 烈的阶段，该时期的脱碳利用率为烈的阶段，该时期的脱碳利用率为100%，随温度的上升，随温度的上升， 渣中渣中P、Mn向金属相转移，表现为锰、磷升高；向金属相转移，表现为锰、磷升高； 吹炼末期：钢水中的碳浓度降到吹炼末期：钢水中的碳浓度降到1%以下时，脱以下时，脱C速度开始降低，进入该速度开始降低，进入该 时期，渣中石灰的溶解也得到促进，时期，渣中石灰的溶解也得到促进，Mn及及P再次转移到渣相，再次转移到渣相， 达到目标达到目标C及温度后，终止吹炼。及温度后，终止吹炼。 反应特征：反应特征： （1）氧

60、的反应效率高，脱碳反应极快，精炼时间短；）氧的反应效率高，脱碳反应极快，精炼时间短； （2）渣金属的搅拌激烈，从吹炼初期开始，脱磷反应和脱碳反应同时进行；）渣金属的搅拌激烈，从吹炼初期开始，脱磷反应和脱碳反应同时进行； （3）由于没有）由于没有N2，精炼反应中的热效率高，废钢使用量高；，精炼反应中的热效率高，废钢使用量高； （4）由于强有力的沸腾现象，铁中的）由于强有力的沸腾现象，铁中的N2、 H2等气体成分被除去，其含量低；等气体成分被除去，其含量低； （5）炉内最高温度部分位于炉中心着火点，因此耐火材料损伤小。）炉内最高温度部分位于炉中心着火点，因此耐火材料损伤小。 58 第九节、电弧炉炼