文档介绍：第一讲概论及热力学基础主要内容钢的定义-炼钢的宗旨(钢冶金学中的三大重点问题)热力学基础1最重要精炼反应概述2金属多元系中的活度3炉渣结构4气体平衡5氧化平衡之铁-氧系九巨岂莫校肾完蜗竹存颧结筛捻聂掸琅橱雁汤荆酚谊躁酚汛春辜贬翱锯趋钢冶金学炼钢宗旨钢冶金学炼钢宗旨一、概论1、钢的定义:定义1:通常钢是指在固态可以变形的各种铁基合金。定义2:对于铁-%的部分才列入钢的范畴。把此界限推广,。钢包括大量不同用途的品种,不同用途对性能有不同要求。各种钢的性能由它的化学成分、热处理工艺和变形加工工艺所决定。炼钢生产的第一步,就是冶炼出指定成分的粗钢;第二步再将粗钢加工变形和热处理制成成品钢。狭义的炼钢就是指第一步诱昧损矢甸控禹旭藉牲缠织奠赢似综凉山蛔忱幼忱愚蓝爷踪槽饮抢隔盅棋钢冶金学炼钢宗旨钢冶金学炼钢宗旨2、炼钢的宗旨-炼钢过程简介(四脱二去)炼钢的原料是生铁、废钢和海绵铁。这些物质的性质在冶炼过程中有很大改变,还要去除夹杂物和一些溶解元素。这些工作概括起来称为“精炼”,然后再对钢液进行合金化。精炼和合金化都在熔融态进行。生铁大部分是以熔融状态(称为铁水)加入炉内;而废钢和海绵铁则以固态入炉,因此需使它们熔化。熔化所需热量:精炼过程铁水中元素氧化放热来提供;外界供给。液态钢在熔炼后紧接着就浇铸并凝固。襄帝堆歧山澄役何哭挥懒穷泪帖砍久绷暖拈擦欠族拍袋蹭每涪际悼肝匈可钢冶金学炼钢宗旨钢冶金学炼钢宗旨3、钢冶金学中的三个重点:重点1:热力学定律由于精炼过程中化学反应的多样性,以及不同钢种化学成分的多样性,描述这些过程将涉及相当广泛的内容。精练过程涉及的化学反应有:氧化、造渣、脱气、脱氧和去除夹杂等。化学的和热力学的规律控制着这些操作和过程。同样凝固过程中钢组织的形成也受热力学规律的制约。甚至熔化和凝固相变过程中的热交换也服从热力学规律。:三传原理精炼过程不仅要求反应物之间化学反应要进行完全,而且要求反应物和产物以必要的速率进入和迁出反应区。化学反应本身也必须以适当速率进行。同样,在熔化和凝固过程中出现的热量也须在一定时间内完成转变或迁移。物质的传递是指冶金反应器内气体、炉渣和金属相中的传质;热的传递是指向炉料传入热量和从炉料传出热量,以及炉料内部的传热等。葵茧滋袋漾燥捡拄搬德送划痒瓜跌邀绣荧鸭皆橱哥絮蠕秘丈摄槛吮支黑吟钢冶金学炼钢宗旨钢冶金学炼钢宗旨传递过程的速率与进行该过程的交换面积密切相关。因此在弥散系中进行的传递过程通常远比在稠密系中快得多,因为弥散系中交换面积大,可以有更多的物质越过这些界面顺利地转移到体系内部。冶金生产充分利用了这一原理,以便使过程实现高效率,为了控制弥散系中的传输现象和物质及热的转换,必须掌握弥散系内物料运动和物质及热的转换的物理基础。这些原理连同物质及热的传输原理,构成了钢冶金学问题中继热力学之后的第二个重点。殆爸逐插矩鸿阂践佳坝啄吉傈吝焦煌簿审遥洼诺偿琳石遥玩染珍慎丁琅咯钢冶金学炼钢宗旨钢冶金学炼钢宗旨重点3:反应器理论热力学规律、传质及传热规律和物料运动规律等的本身虽然和反应器的结构无关,但是都是在反应器内起作用,也只能在反应器内加以考察。事实上,各种过程通常都是在一个具体的反应器内进行,而且许多单一过程耦合成复杂体系。要描述这些体系需要反应器理论知识。反应器理论把传质和传热方程及其几何条件,与弥散系中物料衡算及热量衡算结合在一起;对于非均相反应器,除上述方程外还需加上描述混合过程的方程。反应器理论在冶金中应用才刚刚开始,仍在不断发展中。反应器理论是钢冶金学中的第三个重点。浑所由布蚊卒脊蜀蓟薪恼诣决胡益巩玄屋义喝炙址急棵菇汰签奇曾讫帆粒钢冶金学炼钢宗旨钢冶金学炼钢宗旨二、热力学基础1、最重要精炼反应概述若把钢的成分与生铁、海绵铁及废钢的成分作一比较,就可以看出精炼过程需要进行的化学变化的概貌。表2—l,目前炼钢原料主要是LD生铁。生铁的特点是含碳高,此外还含有其它伴随元素。(大多数)钢种成分表CPSNSi和Mn<1()<<<-~~~~<~<~<<~<(低磷生铁)~~~<<Ⅰ(GR