内科大炼钢工艺学课件02炼钢的任务、原材料和耐火材料

第二章炼钢的任务、原材料和耐火材料

主要内容2.1炼钢的任务2.2炼钢用原材料2.3炼钢用耐火材料锰可在钢凝固范围内生成MnS和少量的FeS，纯MnS的熔点为1610℃，共晶体FeS-MnS（占93.5%）的熔点为1164℃，它们能有效的防止钢热加工过程的“热脆”。冶炼一般钢种时要求将[Mn]控制在0.4%-0.8%。在实际生产中还将[Mn]/[S]比作为一个指标进行控制，[Mn]/[S]对钢的热塑性影响很大。从低碳钢高温下的拉伸实验发现提高[Mn]/[S]比可以提高钢的热延展性。一般[Mn]/[S]≥7时不产生热脆。如何降低钢中硫的危害？[Mn]/[S]比对低碳钢热延展性的影响

2.2炼钢用原材料金属料铁水（或生铁块）废钢铁合金非金属料（辅助材料）造渣材料石灰（活性石灰）萤石白云石合成造渣材料氧化剂氧气铁矿石氧化铁皮冷却剂还原剂和增碳剂石墨电极木炭焦炭电石硅铁、硅钙等废钢铁矿石氧化铁皮石灰石金属料—铁水（生铁）、废钢金属料—铁合金硅铁锰铁硅锰合金铝硅锰合金硅铝铁硅铝钡硅钙造渣材料—石灰造渣材料—石灰石灰容易吸水粉化，变成Ca(OH)2。应尽量使用新烧的石灰，采用密闭的容器贮存和运输。这对电炉钢厂尤为重要。石灰的气孔率越大、体积密度越小和晶粒越细，则石灰在吹炼过程中熔解越快。采用“活性”来衡量石灰与炉渣的反应能力，即石灰在炉渣中熔解速度的指标。石灰在水中的溶解速度，即石灰的“水活性”，可以近似地反映石灰在炉渣中的熔解速度。石灰在水中溶解快，则在炉渣中熔解也快；反之亦然。延伸知识

石灰石煅烧生烧石灰硬烧石灰软烧石灰煅烧温度过低或煅烧时间过短、含有较多未分解的CaCO3的石灰将煅烧温度过高或煅烧时间过长而获得的晶粒大、气孔率低和体积密度大的石灰将煅烧温度在1100℃左右而获得的晶粒小、气孔率高(约40％)、体积密度小(约1.6g／cm3)反应能力高的石灰石灰石煅烧

石灰石在煅烧过程中的分解反应为：

CaCO3→CaO+C02CaCO3的分解温度为880～910℃。石灰石煅烧温度高于其分解温度越多，石灰石分解越快，生产率越高。煅烧温度越高，烧成的CaO的晶粒长大也越快，难以获得细晶石灰。同样，分解出的CaO在煅烧的高温区停留的时间越长，晶粒也长得越大。因此，要获得细晶石灰，CaO在高温区停留的时间应该短。相反，煅烧温度过低，石灰块核心部分的CaCO3来不及分解而使生烧率增大。因此，煅烧温度一般控制在1050～1150℃的范围。烧成石灰的晶粒大小也决定着石灰的气孔率和体积密度，随着细小晶粒的合并长大，细小孔隙也随着减少。

造渣材料—萤石造渣材料—白云石造渣材料—合成渣冷却剂还原剂和增碳剂

2.3炼钢用耐火材料耐火材料的分类耐火材料的使用性能（理化指标）钢铁生产常用的耐火材料耐火材料一般生产工艺流程耐火材料的要求、损毁机理及选用原则喷射混合料：喷补用制造工艺及形态烧成砖：成型砖坯经烧制而成定形耐火材料耐火泥浆：砌砖时用料，成分同砌砖不定形耐火材料不烧成砖：高压成形熔铸砖：配料在电炉中熔化后注入铸模制成绝热耐火砖：有耐火和绝热性能耐火纤维：可作绝热材料可塑料：作喷浆、捣结用固体散装料：捣结用耐火涂层材料：涂于耐火材料表面

耐火度普通耐火材料：1580～1770℃高级耐火材料：1770～2000℃特殊耐火材料：＞2000℃按耐火制品性质分类

化学特性酸性耐火材料：以SiO2质为主中性耐火材料：以Al2O3、Cr2O3和碳质为主碱性耐火材料：以CaO、MgO质为主按化学性质分类耐火材料使用性能（理化指标）

凡是耐火度高于1580℃，能在一定程度上抵抗温度骤变、炉渣侵蚀和承受高温荷重作用的无机非金属材料，称为耐火材料。耐火度荷重软化点耐急冷急热性（抗热震性）常温耐压强度抗蠕变性能导热性钢铁生产常用耐火材料硅酸铝质材料

粘土砖、高铝砖、半硅砖、刚玉砖等硅质材料镁质材料绝热材料碳与碳化硅材料耐火材料一般生产工艺流程耐火材料的品种和质量取决于耐火材料的原料和其生产工艺。

块状烧成耐火制品的一般生产工艺流程如下：原料的加工→配料→混练→成型→干燥→烧成→拣选→成品。硬质耐火粘土、软质粘土、菱镁矿、高铝矾土、硅线石族矿物、白云矿、铬铁矿等

耐火原料

天然

人工合成海水镁砂、烧结刚玉、合成莫来石、碳化硅等原料来源

耐火材料生产工艺流程思考题1、炼钢