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【生产钢材】

发布时间:2024-04-02 11:13:22

  1. 钢材生产有哪几个环节
  2. 钢板的三种加工方式有哪些?
  3. 炼钢工艺步骤和流程

一、钢材生产有哪几个环节

1、炼铁:就是把烧结矿和块矿中的铁还原出来的过程。焦炭、烧结矿、块矿连同少量的石灰石、一起送入高炉中冶炀成液态生铁(铁水),然后送往炼钢厂作为炼钢的原料。2、烁钢:是把原料(铁水和废钢等)里过多的碳及硫、磷等杂质去掉并加入这量的合金成分。3、连铸:将钢水经中间罐迕续注入用水冷却的结品器里,凝成坯壳后,从结晶器以稳定的速度拉出,再经喷水冷却,待全部凝固后,切成指定长度的连铸坯。4、轧钢:连铸出来的钢锭和连铸坯以热轧方式在不同的轧钢机轧制成各类钢。

二、钢板的三种加工方式有哪些?

酸洗板、冷轧板和热轧板是钢材的三种不同加工工艺。

1. 酸洗板:酸洗板经过表面酸洗处理,将钢板表面的氧化物和锈蚀物去除,从而得到较为平整和干净的表面。酸洗板通常用于要求高表面质量的应用,如汽车制造、家电制造等。

2. 冷轧板:冷轧板是在常温下经过冷轧工艺加工而成的。冷轧工艺将热轧板加热后,使用辊轧机进行连续轧制和压缩,使得钢板的厚度更加均匀,表面质量更好,并且增加了钢材的强度和硬度。冷轧板通常用于要求高精度、高质量的应用,如汽车制造、电子设备等。

3. 热轧板:热轧板是将钢坯加热至较高温度(通常超过1,000℃)后进行轧制而成的。热轧工艺通过高温使得钢材更容易塑性变形,能够生产出较大尺寸的钢板。热轧板具有较高的韧性和可塑性,常用于制造结构件、管道、容器等。

总体来说,酸洗板主要注重表面质量,冷轧板注重精度和质量,而热轧板注重尺寸和形变性。不同的加工工艺使得这三种钢板在用途、性能和价格上有所差异。

三、炼钢工艺步骤和流程

炼钢工艺步骤和流程为加料、造渣、出渣、熔池搅拌、脱磷、电炉底吹、熔化期、氧化期、精炼期、还原期、炉外精炼、钢液搅拌、钢包喂丝。

1、加料

加料:向电炉或转炉内加入铁水或废钢等原材料的操作,是炼钢操作的第一步。

2、造渣

造渣:调整钢、铁生产中熔渣成分、碱度和粘度及其反应能力的操作。目的是通过 渣——金属反应练出具有所要求成分和温度的金属。

例如氧气顶吹转炉造渣和吹氧操作是为了生成有足够流动性和碱度的熔渣,能够向金属液面中传递足够的氧,以便把硫、磷降到计划钢种的上限以下,并使吹氧时喷溅和溢渣的量减至最小。

3、出渣

出渣:电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件和目的在冶炼过程中所采取的放渣或扒渣操作。如用单渣法冶炼时,氧化末期须扒氧化渣;用双渣法造还原渣时,原来的氧化渣必须彻底放出,以防回磷等。

4、熔池搅拌

熔池搅拌:向金属熔池供应能量,使金属液和熔渣产生运动,以改善冶金反应的动力学条件。熔池搅拌可藉助于气体、机械、电磁感应等方法来实现。

5、脱磷

减少钢液中含磷量的化学反应。磷是钢中有害杂质之一。含磷较多的钢,在室温或更低的温度下使用时,容易脆裂,称为“冷脆”。钢中含碳越高,磷引起的脆性越严重。一般普通钢中规定含磷量不超过 0.045%,优质钢要求含磷更少。

生铁中的磷,主要来自铁矿石中的磷酸盐。氧化磷和氧化铁的热力学稳定性相近。在高炉的还原条件下,炉料中的磷几乎全部被还原并溶入铁水。如选矿不能除去磷的化合物,脱磷就只能在(高)炉外或碱性炼钢炉中进行。

铁中脱磷问题的认识和解决,在钢铁生产发展史上具有特殊的重要意义。钢的大规模工业生产开始于1856年贝塞麦(h.bessemer)发明的酸性转炉炼钢法。但酸性转炉炼钢不能脱磷;而含磷低的铁矿石又很少,严重地阻碍了钢生产的发展。

1879年托马斯(s.thomas)发明了能处理高磷铁水的碱性转炉炼钢法,碱性炉渣的脱磷原理接着被推广到平炉炼钢中去,使大量含磷铁矿石得以用于生产钢铁,对现代钢铁工业的发展做出了重大的贡献。

碱性渣的脱磷作用 脱磷反应是在炉渣与含磷铁水的界面上进行的。钢液中的磷【p】和氧【o】结合成气态p2o5的反应。

6、电炉底吹

电炉底吹:通过置于炉底的喷嘴将n2、ar、co2、co、ch4、o2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化,促进冶金反应过程的目的。

采用底吹工艺可缩短冶炼时间,降低电耗,改善脱磷、脱硫操作,提高钢中残锰量,提高金属和合金收得率。并能使钢水成分、温度更均匀,从而改善钢质量,降低成本,提高生产率。

7、熔化期

熔化期:炼钢的熔化期主要是对平炉和电炉炼钢而言。电弧炉炼钢从通电开始到炉 料全部熔清为止、平炉炼钢从兑完铁水到炉料全部化完为止都称熔化期。熔化期的任务是尽快将炉料熔化及升温,并造好熔化期的炉渣。

8、氧化期

氧化期和脱碳期:普通功率电弧炉炼钢的氧化期,通常指炉料溶清、取样分析到扒完氧化渣这一工艺阶段。也有认为是从吹氧或加矿脱碳开始的。

氧化期的主要任务是氧化钢液中的碳、磷;去除气体及夹杂物;使钢液均匀加热升温。脱碳是氧化期的一项重要操作工艺。为了保证钢的纯净度,要求脱碳量大于0.2%左右。随着炉外精炼技术的发展,电弧炉的氧化精炼大多移到钢包或精炼炉中进行。

9、精炼期

精炼期:炼钢过程通过造渣和其他方法把对钢的质量有害的一些元素和化合物,经化学反应选入气相或排、浮入渣中,使之从钢液中排出的工艺操作期。

10、还原期

还原期:普通功率电弧炉炼钢操作中,通常把氧化末期扒渣完毕到出钢这段时间称为还原期。其主要任务是造还原渣进行扩散、脱氧、脱硫、控制化学成分和调整温度。高功率和超功率电弧炉炼钢操作已取消还原期。

11、炉外精炼

炉外精炼:将炼钢炉(转炉、电炉等)中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精练的炼钢过程,也叫二次冶金。炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。初炼:炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。

精练:将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫,去除夹杂物和进行成分微调等。将炼钢分两步进行的好处是:可提高钢的质量,缩短冶炼时间,简化工艺过程并降低生产成本。炉外精练的种类很多,大致可分为常压下炉外精练和真空下炉外精练两类。按处理方式的不同,又可分为钢包处理型炉外精练及钢包精练型炉外精练等。

将炼钢分两步进行的好处是:可提高钢的质量,缩短冶炼时间,简化工艺过程并降低生产成本。炉外精练的种类很多,大致可分为常压下炉外精练和真空下炉外精练两类。按处理方式的不同,又可分为钢包处理型炉外精练及钢包精练型炉外精练等。

12、钢液搅拌

钢液搅拌:炉外精练过程中对钢液进行的搅拌。它使钢液成分和温度均匀化,并能促进冶金反应。

多数冶金反应过程是相界面反应,反应物和生成物的扩散速度是这些反应的限制性环节。钢液在静止状态下,其冶金反应速度很慢,如电炉中静止的钢液脱硫需30~60分钟;而在炉精练中采取搅拌钢液的办法脱硫只需3~5分钟。

钢液在静止状态下,夹杂物上浮除去,排除速度较慢;搅拌钢液时,夹杂物的除去速度按指数规律递增,并与搅拌强度、类型和夹杂物的特性、浓度有关。

13、钢包喂丝

钢包喂丝:通过喂丝机向钢包内喂入用铁皮包裹的脱氧、脱硫及微调成分的粉剂,如ca-si粉、或直接喂入铝线、碳线等对钢水进行深脱硫、钙处理以及微调钢中碳和铝等成分的方法。它还具有清洁钢水、改善非金属夹杂物形态的功能。