文档介绍：钢铁冶金
生产基本过程:
(高炉的还原过程) (氧化过程)
铁矿石→炼铁→炼钢→铸锭(连铸)→轧制→钢材 铸造生铁铸造 新流程:直接氧化→电弧炉炼钢→连铸连轧
氧化还原反应的热力学
基础:△G。-T 图
内容:交点的意义:
1) C还原各元素温度:由低到高   Fe  Mn  Si  Al (Al:2000℃) 所以在高炉中Mn ,Si 能部分还原;而Al 不能被还原。
2) C+FeO - Fe+ CO的反应是在高温进行的
3)下面的元素能还原上面的元素(炼钢) 还原FeO的能力:由低到高Mn  ,Si  ,Al
高炉炼铁
原料- 铁矿石(氧化物);熔剂(CaCO3) 、燃料(焦炭)
铁矿石含铁量:30-70%,
其它是脉石(SiO2;Al2O3;CaO,MgO)
杂质:有害-S(FeS),P(Ca3(PO4)2),Zn, Pb
有利- Mn,Ni,Cr,V
任务: 1)FeO的还原
2)还原脉石或把脉石与铁水分离
溶剂:分离脉石:与SiO2;Al2O3形成低熔点的渣
燃料: 焦碳和煤粉
可以把炼铁归结为:矿石的还原,除脉石,造渣,
或简单称为造渣过程
高炉生产:进入高炉有铁矿石、熔剂、焦炭等原料,热空气经环风管吹入高炉;焦炭即作为燃料又是还原剂,有一部分与铁化合;石灰石与脉石反应生成炉渣,并与矿石中的硫反应,将其带入渣内。
高炉的冶炼理化过程:
1) 燃烧过程:C+O2——CO2↑(1) 
CO2在上升过程中:CO2+C——CO↑(2)
 2) 溶剂分解:CaCO3——CaO+CO2↑(3) 
3) 铁的还原:FeO+CO——CO2+Fe(间接还原) (4)
FeO+C——Fe+CO (直接还原)
4)增碳:铁水在与焦碳的接触中会增碳-扩散
过程, 使铁水被C所饱和。
5)其他元素的还原:
Mn,Si 部分被还原,被还原后进入铁水中
Al不被还原,只能和熔剂形成渣
6)去S: FeS+CaO——CaS+FeO
7)P: Ca3(PO4)2+C - CaO+P+CO
所以在铁水中: C饱和,溶有部分的Mn,Si,S以及全部的P。
出渣口
脱碳
加入废钢,石灰石。
注入铁水
吹入氧气
转炉炼钢
C+FeO= Fe+CO
CO出现时会有火焰
Mn,Si+O2=MeO等产生飞溅
连续铸造
各自特点:温度场和组织结构的区别
连续浇注最早由亨利·贝塞麦提出,并于1846年开始试验,但是直到1937年才实现了铜合金的连铸,1937年实现铝合金的连铸,1950年制出钢液的连铸机。
连铸技术在钢铁生产中的应用是钢铁冶金工业的一次技术革命,它不仅大大提高了生产率,减少了材料消耗,并且提高了材料的质量。。
-三晶带,浪费
冷却器