第一篇：內(nèi)蒙古科技大學(xué)——?jiǎng)⒅信d《冶金概論》

內(nèi)蒙古科技大學(xué)-——熱能專(zhuān)業(yè)《冶金概論》復(fù)習(xí)重點(diǎn)，一下為復(fù)習(xí)題目，紅色字體為題目所對(duì)應(yīng)書(shū)本的頁(yè)數(shù)。新書(shū)：

1、提取冶金學(xué)和物理冶金學(xué)？P

1提取冶金學(xué)：研究如何從礦石中提取金屬或金屬化合物的生產(chǎn)過(guò)程

物理冶金學(xué)：通過(guò)成形加工制備有一定性能的金屬或合金材料，研究其組成結(jié)構(gòu)的內(nèi)在聯(lián)系，以及在各種條件下的變化規(guī)律，為有效的使用和發(fā)展特定性能的金屬材料服務(wù)

2、金屬是如何分類(lèi)的？黑色金屬包括哪些？P

1有色金屬和黑色金屬；黑色金屬包括鐵、鉻、錳。

3、簡(jiǎn)述各種冶金方法及其特點(diǎn)P

1⑴ 火法冶金：指在高溫下礦石經(jīng)熔煉與精煉反應(yīng)及融

化作業(yè)，使其中的金屬和雜質(zhì)分開(kāi)獲得較純的金屬的過(guò)程。此過(guò)程分為原料準(zhǔn)備、冶煉和精煉三個(gè)工序。過(guò)程所需能源主要靠燃料燃燒供給，也有依靠過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)熱來(lái)提供的⑵ 濕法冶金：在常溫或低于100℃下，用溶劑處理礦

石或精礦，使所要提取的金屬溶解于溶液中，而其他雜質(zhì)不溶解，然后再?gòu)娜芤褐袑⒔饘偬崛『头蛛x出來(lái)的過(guò)程，該方法包括浸出、分離、富集和提取等工序

⑶ 電冶金：利用電能提取和精煉金屬的方法按電能、形式分為兩類(lèi)：電熱冶金、電化學(xué)冶金。

4、我國(guó)鐵礦石資源有哪些？高爐冶煉常用鐵礦石有哪些？各自的主要成分和特點(diǎn)是什么？P7&P22舊

特點(diǎn)：⑴貧礦多，約占鐵礦石總儲(chǔ)量的80%左右，因此需要大力發(fā)展選礦和造塊工業(yè)⑵多種元素共生的復(fù)合礦多

① 磁鐵礦：Fe3O4呈黑色金屬光澤磁性強(qiáng)，堅(jiān)硬致密，難還原

② 赤鐵礦：Fe2O3呈紅色或紅褐色、無(wú)磁性，但組織

疏松易破碎、易還原

③ 褐鐵礦：含不同分子結(jié)晶水的赤鐵礦。

mFe2O3·H2O(m= 1~3n=1~4)呈黃褐色或純黑色，它吸附著大量水分，加熱時(shí)失去結(jié)晶水和游離水，使鐵礦石氣孔率增加、易還原

④ 菱鐵礦：碳酸鐵 FeCO3呈灰色帶黃褐色，易破

碎、易還原

5、高爐冶煉對(duì)鐵礦石有什么要求？P8

含鐵量高、脈石少、有害雜質(zhì)少、成分穩(wěn)定、還原性好、軟化溫度高、機(jī)械強(qiáng)度高、粒度均勻、合適

6、鐵礦石入爐前需進(jìn)行哪些準(zhǔn)備工作？P117、為什么要進(jìn)行選礦？常用選礦方法有哪幾種? P1

2選礦的目的主要是為了提高礦石的品味。

1、重力選礦法

2、磁力選礦法

3、浮游選礦法

8、鐵粉造塊的方法有哪幾種？P1

2燒結(jié)法造塊、球團(tuán)法造塊

9、鐵礦粉造塊的意義和方法P1

3⑴ 通過(guò)造塊可以有效的利用鐵礦資源

⑵ 通過(guò)造塊高爐使用燒結(jié)礦和球團(tuán)礦可以提高生鐵

質(zhì)量

⑶ 通過(guò)造塊使用燒結(jié)礦和球團(tuán)礦有利于高爐強(qiáng)化冶

煉、提高產(chǎn)量、降低焦比

10、用示意圖說(shuō)明燒結(jié)過(guò)程料層斷面的變化P1

4整個(gè)燒結(jié)過(guò)程是在9.8~16kPa負(fù)壓抽風(fēng)下，自上而下進(jìn)行，在燒結(jié)機(jī)上取某一燒結(jié)斷面，可見(jiàn)燃料層有明顯的分層，依次出現(xiàn)燒結(jié)礦層、燃燒層、預(yù)熱干燥層、過(guò)濕層、然后又相繼消失，最后剩下燒結(jié)礦層

⑴ 燒結(jié)礦層：變化液相凝固，析出新礦物，預(yù)熱空氣，表層受冷空氣制冷作用，溫度低

⑵ 燃燒層：溫度達(dá)到1100~1500℃，混合料軟化熔融

及形成液相，厚度為15~50mm，強(qiáng)度低，料層厚，透氣性差，產(chǎn)量低，料層薄，燒結(jié)溫度低，強(qiáng)度低⑶ 預(yù)熱干燥層：廢氣溫度很快從1500℃降至60~70℃，厚度20~40，水分蒸發(fā)，結(jié)晶水及碳酸鹽分解，礦石的氧化還原以及固相反應(yīng)

⑷ 過(guò)濕層：廢氣中水汽進(jìn)入冷料層，溫度降至露點(diǎn)以

下時(shí)，大量冷凝

11、高爐用燃料主要有哪些？P2

3早期以木炭為燃料，而后使用無(wú)煙煤，再后幾乎都以焦炭作燃料并應(yīng)用了噴吹技術(shù)。從風(fēng)口或爐身部位噴吹重油、煤粉或天然氣，可部分取代冶金焦炭

12、焦炭在高爐冶煉中起到什么作用？P2

3⑴ 作發(fā)熱劑 ⑵ 做還原劑 ⑶ 作柱骨架 ⑷ 作滲碳劑

13、常用的高爐噴吹燃料主要有哪些？P2

3從風(fēng)口或爐身部位噴吹重油、煤粉或天然氣，可部分取代冶金焦炭

14、高爐冶煉產(chǎn)品和副產(chǎn)品各有哪些？P2

5生鐵副產(chǎn)品：爐渣、煤氣、爐塵（瓦斯灰）

15、高爐冶煉有哪些主要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)？分別是如何定義的？P27

⑴ 有效容積利用系數(shù)：1m^3有效容積平均每晝夜生

產(chǎn)合格生鐵的折合產(chǎn)量（t/m^3·d）⑵ 焦比：高爐冶煉1t生鐵所消耗的干焦炭量 ⑶ 冶煉強(qiáng)度：1m^3有效容積，在一晝夜內(nèi)所燃燒的干焦量

⑷ 燃料比：高爐采用噴吹輔助燃料后，生產(chǎn)1t生鐵所

需的燃料總量

⑸ 生鐵成本：生產(chǎn)1t合格生鐵所需原料、燃料、材料、動(dòng)力、人工等一切費(fèi)用的總和

⑹ 爐齡：高爐從開(kāi)爐到停爐大修之間世紀(jì)運(yùn)行的時(shí)間

或產(chǎn)鐵總量

16、高爐冶煉的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（高爐有效容積利用系數(shù)、冶煉強(qiáng)度、入爐焦比和綜合焦比）

同9題

17、某高爐容積2000m3，年產(chǎn)100萬(wàn)噸煉鋼生鐵，消耗60萬(wàn)噸焦炭，每噸生鐵噴吹煤粉150kg，計(jì)算高爐的有效容積利用系數(shù)、焦比、燃料比及冶煉強(qiáng)度各位多少？第七題

有效溶劑利用系數(shù)η1000000

v

=

3365×2000t/(m?d)焦比：k=

***0

kg/t

燃料比=k+10kg/t

冶煉強(qiáng)度：I=600000

3365×2000t/(m?d)

18、什么是直接還原和間接還原？比較他們的特點(diǎn)，什么是直接還原度？P29-

31直接還原：還原劑用固體碳、產(chǎn)物為CO的反應(yīng) 間接還原：還原劑為氣態(tài)CO和H2、產(chǎn)物為CO2和H2O的鐵各級(jí)氧化物還原反應(yīng)

特點(diǎn)：直接還原是吸熱很大的反應(yīng)，而間接還原大部分是放熱反應(yīng)。直接還原時(shí)，1mol碳就可以?shī)Z取鐵氧化物中1mol氧原子，而間接反應(yīng)需一定過(guò)量的還原劑才能滿足化學(xué)平衡條件需要

鐵的直接還原度：假定鐵的高級(jí)氧化物（FeO3·Fe3O4）還原成鐵的低級(jí)氧化物FeO全部為間接還原，而從FeO中用固體C直接還原出來(lái)的鐵量與鐵氧化物中被還原出的總鐵量之比

19、寫(xiě)出高爐內(nèi)風(fēng)口前碳素燃燒反應(yīng)、鐵的直接還原反應(yīng)和間接還原反應(yīng)。P30-

31天然氣中CH4: CH4+1/2O2=CO+2H2+3098kJ/kg·C 重油中CnH2n+2 :CnH2n+2+n/2O2=nCO+(n+1)H2+Q 煤粉C: 2C+O2=2CO+9797 kJ/kg·C 間接還原反應(yīng)：

(1)小于570℃，用CO作還原劑時(shí)，3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2+77.4kJ／kg Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2+74.22 kJ／kg(2)大于570℃, 用CO作還原劑時(shí)，3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2+77.4kJ／kg Fe3O4+CO=3FeO+ CO2－96.7 kJ／kg FeO+CO=Fe+CO2+235.63 kJ／kg(3))小于570℃，用H2作還原劑時(shí)，3Fe2O3+ H2= 2Fe3O4+H2O+45.6 kJ／kg Fe3O4+4H2=3Fe+4H2O－634.5 kJ／kg(4)大于570℃，用H2作還原劑時(shí)，3Fe2O3+ H2=2 Fe3O4+H2O+45.6 kJ／kg Fe3O4+ H2= 3FeO+H2O－287.9 kJ／kg FeO+ H2= Fe+H2O－494.5 kJ／kg 直接還原反應(yīng)：

FeO+C= Fe+CO－152506 kJ20、從高爐解剖分析高爐冶煉過(guò)程大致分為幾個(gè)區(qū)域？P35胡32題

固體爐料區(qū)：塊狀帶、軟熔帶

滴落帶：疏松焦炭區(qū)壓實(shí)焦炭區(qū) 焦炭回旋區(qū)爐缸帶

21、代高爐內(nèi)型有哪幾部分組成？畫(huà)出示意圖，寫(xiě)出各部分名稱？P4522、鋼和鐵的區(qū)別？P7

4鋼和生鐵最根本的區(qū)別是含碳量的不同，生鐵中含碳量大于2%，鋼中含碳量小于或等于2%，含碳量的變化引起鐵碳合金質(zhì)的變化。鋼的綜合性能，特別是機(jī)械性能（抗拉強(qiáng)度、韌性、塑形）比生鐵好得多，因此用途也比生鐵更廣泛

23、鋼鐵冶煉的任務(wù)是什么？P7

5⑴ 脫碳并將其含量調(diào)整到一定范圍 ⑵ 去除雜質(zhì)：脫磷、脫硫、脫氧 ⑶ 去除氣體和非金屬夾雜物 ⑷ 調(diào)整鋼液成分和溫度

⑸ 將鋼液澆注成質(zhì)量好的鋼錠或鋼坯

24、煉鋼爐渣的來(lái)源及主要組成是什么？P8

1⑴ 煉鋼過(guò)程有目的加入的造渣材料

⑵ 鋼鐵材料中Si Mn P Fe 等元素的氧化產(chǎn)物 ⑶ 煉鋼過(guò)程被侵蝕的爐襯耐火材料

25、煉鋼用的主要金屬料和非金屬料有哪些？P97

金屬料：鐵水、廢鋼、合金鋼

非金屬料：造渣劑、冷卻劑、增碳劑和燃料 氧化劑：氧氣、鐵礦石、氧化鐵皮

26、連續(xù)鑄鋼與模鑄相比有什么優(yōu)越性？P158

⑴ 連鑄既可節(jié)約模鑄法的一整套設(shè)備，初軋機(jī)和均熱

爐，又可節(jié)約大量耐火材料、燃料、動(dòng)力和人力?？芍苯庸?jié)約能為70%

⑵ 連鑄坯的切頭率比鋼錠少的多，可提高成材率

10%~15%

⑶ 可以簡(jiǎn)化車(chē)間布置，改善操作條件和生產(chǎn)環(huán)境，提

高勞動(dòng)生產(chǎn)率，為實(shí)現(xiàn)煉鋼和軋鋼生產(chǎn)自動(dòng)化，連續(xù)化創(chuàng)造條件

⑷ 連鑄坯組織致密，夾雜少，質(zhì)量好

27、連鑄機(jī)有哪幾種類(lèi)型？以弧形連鑄機(jī)為例說(shuō)明連鑄機(jī)最主要組成部分及各自作用。P159

立式連鑄機(jī)、立彎式連鑄機(jī)、弧形連鑄機(jī)、水平連鑄機(jī) 弧：結(jié)晶器為弧形的，二冷區(qū)夾雜輥安裝在1/4圓弧內(nèi)，連坯出二冷區(qū)在水平切線位置矯直，然后切割成定尺，出坯。

28、從連鑄坯熱送熱裝和直接軋制的發(fā)展工藝來(lái)看，該工藝

分為那幾個(gè)階段？各個(gè)階段主要特征是什么？

⑴ 連鑄坯直接扎制（CC-DR）連鑄坯在1100℃調(diào)節(jié)

下不經(jīng)加熱爐，在輸送過(guò)程中通過(guò)邊角補(bǔ)熱裝置直接送扎制機(jī)扎制

⑵ 連鑄坯熱直接扎制（CC-HDR）連鑄坯溫度在1100℃

以下，A3以上，鑄坯不經(jīng)加熱爐，在輸送過(guò)程中通過(guò)補(bǔ)熱和均熱，使鋼坯達(dá)到可扎溫度，直接送扎制機(jī)扎制

⑶ 連鑄坯直接熱裝扎制（CC-DHCR）連鑄坯溫度在A3以上，A1以下，直接送加熱爐內(nèi)加熱后扎制 ⑷ 連鑄坯熱裝扎制（CC-HCR）連鑄坯溫度在A1以

下400℃以上，鑄坯不放冷卻送保溫設(shè)備中保溫，然后送加熱爐后扎制

⑸ 連鑄坯冷裝爐加熱后扎制（CC-CCR）連鑄坯冷卻

至室溫后，裝加熱爐加熱扎制

29、實(shí)現(xiàn)連鑄坯熱送熱裝的制程技術(shù)有哪些？P159

⑴ 無(wú)缺陷的連鑄坯生產(chǎn)技術(shù) ⑵ 高溫連鑄坯的生產(chǎn)技術(shù) ⑶ 過(guò)程報(bào)文及補(bǔ)熱均熱技術(shù) ⑷ 適應(yīng)不同鑄坯熱履歷的軋制技術(shù) ⑸ 煉鋼—軋鋼一體化管理技術(shù) 30、簡(jiǎn)述連鑄坯熱送熱裝的意義P159

⑴ 節(jié)約能源消耗（顯熱）⑵ 縮短生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)量 ⑶ 降低氧化鐵皮損耗

⑷ 改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，提高金屬收得率 ⑸ 降低生產(chǎn)成本

31、簡(jiǎn)述連鑄坯熱送熱裝保溫和補(bǔ)熱技術(shù)P159

⑴ 板坯連鑄機(jī)內(nèi)的保溫 ⑵ 切割的時(shí)候進(jìn)行保溫加熱 ⑶ 疏松輥道保溫 ⑷ 火車(chē)運(yùn)輸保溫 ⑸ 軋制前的鑄坯切棱加熱 ⑹ 鑄坯掉頭軋制 舊書(shū)：

32、一個(gè)現(xiàn)代化鋼鐵聯(lián)合企業(yè)有哪些主要工序和輔助工序？用框圖畫(huà)出鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)工藝流程。P7舊

33、鋼鐵生產(chǎn)用能源有哪些？我國(guó)鋼鐵工業(yè)能源及能耗的特點(diǎn)是什么？分析節(jié)能途徑。P10-13舊

鋼鐵生產(chǎn)所用能源主要有煤炭、燃料油（重油）、天然氣、電力等。

我國(guó)鋼鐵工業(yè)的能源構(gòu)成是以煤為主，電力及重油也占一定比重，天然氣用量很少。在上述各種燃料中氣體燃料的燃燒最易控制，熱效率高，輸送方便，燃燒干凈，是冶金廠內(nèi)最受歡迎的一種燃料。我國(guó)鋼鐵工業(yè)的能源消耗中，鋼鐵冶煉是耗能最高的工序，占鋼鐵工業(yè)能耗的60~70%。其主要耗于煉鐵系統(tǒng)，焦比、燒結(jié)、球團(tuán)、煉鐵等工序，占鋼鐵生產(chǎn)能耗的一半以上。近年來(lái)，我國(guó)鋼鐵工業(yè)能耗水平大幅度下降，噸鋼能耗指標(biāo)E達(dá)較好水平，但與世界主要工業(yè)國(guó)家相比，仍有較大差距，我國(guó)鋼鐵節(jié)能的潛力是很大的。

節(jié)能應(yīng)抓住三個(gè)方面：一是節(jié)約一次和二次能源，降低各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗；二是節(jié)約各種材料消耗，因?yàn)樯a(chǎn)這些原材料需要消耗大量能源；三是回收各生產(chǎn)環(huán)節(jié)三十的能量，即工業(yè)余熱資源

34、簡(jiǎn)述鋼鐵工業(yè)環(huán)境污染主要有哪些？如何改進(jìn)鋼鐵生產(chǎn)環(huán)境？P18舊

⑴ 廢水污染，鋼鐵工業(yè)用水主要是冷卻水，其實(shí)是煤

氣洗滌水，以及沖洗設(shè)備，地面及除塵用水等。這些耗水中，一部分水經(jīng)冷卻后循環(huán)使用，另一部分污染水經(jīng)處理后循環(huán)使用或排放

⑵ 空氣污染：是指空氣中污染物的濃度達(dá)到了有害的程度

⑶ 鋼鐵渣污染：渣對(duì)環(huán)境污染是通過(guò)大氣、水及固體

廢物本身三種途徑造成的⑷ 鋼鐵工業(yè)除了上述污染物外，噪聲的污染也不可忽

視，它會(huì)影響人們的正常生活、損傷聽(tīng)覺(jué)，誘發(fā)多種疾病、降低勞動(dòng)生產(chǎn)率，甚至引發(fā)事故，因此必須設(shè)法控制

在發(fā)展技術(shù)、改進(jìn)和增加設(shè)備的同時(shí)，必須考慮環(huán)境保護(hù)，為早日使鋼鐵企業(yè)成為無(wú)公害企業(yè)而努力

35、開(kāi)采鐵礦石有哪些方法？適用于開(kāi)采什么儲(chǔ)藏特點(diǎn)的礦石？P27舊

礦床地下開(kāi)采：

⑴ 空?qǐng)霾傻V法：用于開(kāi)采圍巖和礦石都是很穩(wěn)固的礦

床

⑵ 留礦法：用于開(kāi)采圍巖不穩(wěn)固，而礦石很穩(wěn)固的礦

床

⑶ 填充采礦法：用于開(kāi)采礦石比較穩(wěn)固，而圍巖不夠

穩(wěn)固的礦床

⑷ 崩落采礦法：用于開(kāi)采圍巖和礦石 由比較穩(wěn)固到

中等穩(wěn)固的礦床

⑸ 露天開(kāi)采：用于開(kāi)采敞露地表的礦場(chǎng)中的礦床

36、分析高爐爐料下降的必要條件和力學(xué)條件P77、78舊

必要條件：⑴風(fēng)口前焦炭燃燒騰出空間 ⑵焦炭在下降過(guò)程中，參加直接還原與滲碳而消耗15%左右的碳，騰出了空間⑶礦石在下降過(guò)程中，小顆粒進(jìn)入大顆?？障叮帕芯o密⑷生成液態(tài)渣鐵，定期排放，生產(chǎn)部分空間，促使?fàn)t料下降。

力學(xué)條件：爐料自身的重量Q 料必須超過(guò)其運(yùn)動(dòng)中遇到的阻力（爐料與爐墻之間摩擦力、爐料間摩擦力、上升煤氣對(duì)爐料的浮力）。P>0爐料才能順利下降

37、煉鋼過(guò)程的主要反應(yīng)有哪些？為什么要脫磷，寫(xiě)出脫磷的化學(xué)方程式。P136舊

⑴ 脫碳反應(yīng)：2[C]+[O2]=2[CO][C]+[O]=[CO] [C]+2[O]=[CO2][C]+[CO2]=[CO]

⑵ 硅的氧化和還原：2[FeO]+[Si]=[SiO2]+2[Fe]+

341224kj[SiO2]+2[C]=[Si]+2[CO] ⑶ 脫

磷

反

應(yīng)

：

5[P]+5[FeO]=[P2O5]+5[Fe] [P2O5]+3[FeO]=[3FeO·P2O5]

⑷ 脫硫反映:[FeS]=[FeS][FeS]+[CaO]=[FeO]+[CaS] ⑸ 鋼的脫氧（沉淀脫氧、擴(kuò)散脫氧、真空脫氧）⑹ 鋼中氣體和非金屬夾雜物

38、硫和磷對(duì)鋼鐵的性能有什么影響？P143、145舊

對(duì)絕大多數(shù)鋼種來(lái)說(shuō)，P是有害元素，隨P含量的增加，將降低鋼的塑形、韌性、即出現(xiàn)鋼脆現(xiàn)象。由于在低溫時(shí)更為眼中，所以通稱為“冷脆性”，一般隨鋼中【C】【N】【O】含量的增加，P的種種有害作用增強(qiáng)。另外，P在鋼錠中的偏析度很大，更突出了其有害作用 在鋼液凝固的過(guò)程中，低熔點(diǎn)，（1193℃）的FeS將濃聚于液相中，并將與Fe形成低熔點(diǎn)共晶（988℃），最后凝固時(shí)形成網(wǎng)狀組織分布于鐵晶粒周界上，當(dāng)鋼在熱加工的加熱過(guò)程中，溫度將超過(guò)1100℃左右時(shí)，富集于晶界的低熔點(diǎn)硫化物將晶界形成脆性或熔融狀態(tài)，在軋制或鍛造時(shí)，即出現(xiàn)斷裂，這種現(xiàn)象稱“熱脆”。硫還將降低鋼的焊接性能和抗腐蝕性，硫化物夾雜將使鋼的延展性和韌性下降。硫還是鋼中易偏析的元素，將富集于鋼錠最后凝固部分，更加突出了硫的有害作用

39、軋鋼生產(chǎn)工藝中，原料加熱的目的是什么？

降低金屬的變形抗力，提高金屬的塑性，改善組織性能

第二篇：內(nèi)蒙古科技大學(xué)冶金工程生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告煉鋼部分

堿性氧氣煉鋼：簡(jiǎn)介

氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼的目的是將來(lái)自高爐的鐵水轉(zhuǎn)變成鋼水，隨后進(jìn)入二次精煉車(chē)間進(jìn)一步提純。

轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要目的是去除鐵水中的碳和磷，調(diào)整溫度以滿足進(jìn)連鑄前微調(diào)的需要。

氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼中氧化反應(yīng)放出大量的熱量-遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)達(dá)到目標(biāo)鋼水溫度的需要。額外的熱量是用于熔化廢鋼和鐵礦石。

下面是典型的鐵水和鋼水成分、溫度：

%C %Mn %Si %P %S %O 溫度 / °C

4.70.2-0.30.2-1.50.06-0.12 0.020.01350-1400鐵水

0.05 0.1 0.0 0.01-0.02 0.01-0.02 0.06 1620-1720 鋼

該節(jié)的學(xué)習(xí)結(jié)果

完成該節(jié)后您應(yīng)該可以:

? BOS生產(chǎn)過(guò)程描述

? 列舉并說(shuō)明BOS生產(chǎn)過(guò)程中，特別與脫碳、渣的形成與控制、脫磷相關(guān)的主要化學(xué)反應(yīng)

? 控制一虛擬的BOS工廠，并在最低成本下將來(lái)自高爐或脫硫車(chē)間的鐵水轉(zhuǎn)換為可供二次精煉的鋼水

? 模擬過(guò)程的選項(xiàng)包括：輔助料添加的時(shí)間與種類(lèi)；吹氧及停氧時(shí)間的確定；測(cè)試時(shí)間；測(cè)量和監(jiān)測(cè)哪些工藝

參數(shù);突發(fā)事件的處理;出鋼時(shí)間

? 轉(zhuǎn)爐爐體及其它輔助設(shè)備的描述

? 各種過(guò)程控制參數(shù)、測(cè)試元件及模式說(shuō)明

煉鋼熱力學(xué)

鐵水中飽和碳含量

一般而言，來(lái)自高爐鐵水中的碳是無(wú)法分析出來(lái)。但鐵水中碳的飽和值Csaturation 可通下式計(jì)算：

%Csaturation = 1.3 + 0.00257 × THM(°C)– 0.27 %Si – 0.33 %P + 0.027 %Mn – 0.36 %S

普通渣系1600、1650和1700°C下，在CaO-SiO2-FeO-2%P2O5-1.5%Al2O3-3%MnO-5%MgO渣系中溫度對(duì)液相渣的影響

通常認(rèn)為堿性氧氣煉鋼爐渣比較接近三元渣系即CaO-SiO2-FeO。但真正爐渣并不完全是三元的，而是超過(guò)三種成分，某些性質(zhì)的合理估值可使用多元相圖來(lái)得到。

原料、輔助料和產(chǎn)品

裝入轉(zhuǎn)爐內(nèi)的原材料有:

來(lái)自高爐，經(jīng)過(guò)脫硫或脫磷預(yù)處理后的鐵水

其它含鐵的添加物，尤其是廢鋼和鐵礦石，是用來(lái)調(diào)整熱平衡、獲得鋼水所要求的溫度添加物

形成適當(dāng)爐渣成分所需加主要物質(zhì)有石灰(CaO)和白云石(CaO-MgO)，其塊度大小為20到40mm

通過(guò)氧槍或底吹噴孔噴射的工業(yè)純氧 吹煉操作后的產(chǎn)品:鋼液；富含CO(大約 80-90%)的廢氣，回收后通常用于烘烤爐襯；出鋼后傾倒出來(lái)的爐渣；如果正確的回收和貯存，廢氣和爐渣都是有價(jià)值的副產(chǎn)品。

轉(zhuǎn)爐一爐鋼的基本冶煉過(guò)程。頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉一爐鋼的操作過(guò)程主要由以下六步組成：

（1）上爐出鋼、倒渣，檢查爐襯和傾動(dòng)設(shè)備等并進(jìn)行必要的修補(bǔ)和修理；

（2）傾爐，加廢鋼、兌鐵水，搖正爐體（至垂直位置）；

（3）降槍開(kāi)吹，同時(shí)加入第一批渣料（起初爐內(nèi)噪聲較大，從爐口冒出赤色煙霧，隨后噴出暗紅的火焰；3～5min后硅錳氧接近結(jié)束，碳氧反應(yīng)逐漸激烈，爐口的火焰變大，亮度隨之提高；同時(shí)渣料熔化，噪聲減弱）；

（4）3～5min后加入第二批渣料繼續(xù)吹煉（隨吹煉進(jìn)行鋼中碳逐漸降低，約12min后火焰微弱，停吹）；

（5）倒?fàn)t，測(cè)溫、取樣，并確定補(bǔ)吹時(shí)間或出鋼；

（6）出鋼，同時(shí)（將計(jì)算好的合金加入鋼包中）進(jìn)行脫氧合金化。

轉(zhuǎn)爐煉鋼主要工藝設(shè)備簡(jiǎn)介：

爐體描述

爐體（或反應(yīng)器，或轉(zhuǎn)爐）是由內(nèi)襯耐火磚（鎂磚或白云石質(zhì)磚）的鋼殼組成，堅(jiān)固的托圈和耳軸是爐體支撐和傾動(dòng)系統(tǒng)，在吹煉過(guò)程中，為了防止金屬和泡沫渣的噴濺，爐子的有效容積比鋼液體積大7到12倍。

典型的爐子裝入量是200到300噸，冶煉周期是30分鐘，其中吹煉時(shí)間為15分鐘。

AOD精煉爐

AOD即氬氧脫碳精煉爐，是一項(xiàng)用于不銹鋼冶煉的專(zhuān)有工藝。AOD爐型根據(jù)容量有3t、6t、8t、10t、18t、25t、30t等。裝備水平也由半自動(dòng)控制發(fā)展到智能計(jì)算機(jī)控制來(lái)冶煉不銹鋼。

VOD精煉爐

VOD精煉爐（vacuumoxygen decarburization),是在真空狀態(tài)下進(jìn)行吹氧脫碳的爐外精煉爐，它以精煉鉻鎳不銹鋼、超低碳鋼、超純鐵素體不銹鋼及純鐵為主。將初煉鋼液裝入精煉包中放入密封的真空罐中進(jìn)行吹氧脫碳、脫硫、脫氣、溫度調(diào)整、化學(xué)元素調(diào)整。

LF精煉爐

LF（ladle furnace)爐是具有加熱和攪拌功能的鋼包精煉爐。加熱一般通過(guò)電極加熱，攪拌是通過(guò)底部透氣磚進(jìn)行的。氧槍

氧槍是轉(zhuǎn)爐供氧的主要設(shè)備，它是由噴頭、槍身和尾部結(jié)構(gòu)組成。噴頭是用導(dǎo)熱性良好的紫銅經(jīng)鍛造和切割加工而成，也有用壓力澆鑄而成的。噴頭的形狀有拉瓦爾型、直筒型和螺旋型等。目前應(yīng)用最多的是多孔的拉瓦爾型噴頭。拉瓦爾型噴頭是收縮—擴(kuò)張收縮型噴孔，當(dāng)出口氧壓與進(jìn)口氧壓之比p出/p0<0.528時(shí)形成超音速射流。

轉(zhuǎn)爐傾爐系統(tǒng)

傾爐系統(tǒng):變頻調(diào)速(變頻器+電機(jī)+減速機(jī)+大齒輪)

傾爐機(jī)構(gòu)：傾爐機(jī)構(gòu)由軌道、傾爐油缸、搖架平臺(tái)、水平支撐機(jī)構(gòu)和支座等組成。

電爐簡(jiǎn)介

電爐(EAF)的主要作用是通過(guò)高能電弧將廢鋼熔化并冶煉為高質(zhì)量的鋼水。因此現(xiàn)代化電爐的主要任務(wù)是盡快將固態(tài)原料變?yōu)殇撍⒃陔S后的二次冶金過(guò)程中進(jìn)行精煉。但是，如果時(shí)間充足的話幾乎所有的冶金過(guò)程都在電爐中進(jìn)行，這經(jīng)常作為二次精煉的預(yù)處理。

這個(gè)模塊介紹了電爐生產(chǎn)鋼水的設(shè)備、原料和工藝，最后是一個(gè)模擬。你可以在模擬中運(yùn)用這些所學(xué)的知識(shí)，并生產(chǎn)出你的第一爐鋼水。

該節(jié)的學(xué)習(xí)結(jié)果

完成該節(jié)后您應(yīng)該可以:

列舉并解釋電爐的基本組成和功能

描述兩次加料的典型電能時(shí)間表

一系列不同類(lèi)型的廢鋼

解釋加入廢鋼時(shí)要考慮到的情況

解釋泡沫渣的優(yōu)點(diǎn)及如何獲得泡沫渣

描述電爐精煉階段發(fā)生的重要反應(yīng)

解釋獲得合金最大收得率的策略

通過(guò)選擇熔化和精煉廢鋼原料來(lái)得到目標(biāo)鋼水成份和溫度，以成功完成電爐模擬操作

基本設(shè)備和操作

電爐的基本結(jié)構(gòu)包括帶有爐蓋的爐殼。爐殼的內(nèi)襯為陶瓷磚（一般為碳化鎂磚），用來(lái)將爐子和鋼液隔絕。在爐殼的上部和爐蓋內(nèi)部均采用水冷設(shè)備代替了陶瓷磚。并使水冷板和鋼液不直接接觸。

在通電熔化廢鋼之前，先通過(guò)廢鋼料籃向爐中加入認(rèn)真挑選過(guò)的廢鋼。加入廢鋼后，關(guān)閉爐蓋，將三根石墨電極降低至廢鋼。加電后通過(guò)電極和廢鋼之間打弧將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。?dāng)廢鋼熔化后，在爐低匯集形成鋼液。

廢鋼熔化、并在廢鋼內(nèi)形成凹陷后，將電極降低。通過(guò)電氣系統(tǒng)的反饋信號(hào)，來(lái)調(diào)節(jié)電極夾持臂的位置，進(jìn)而控制電極的垂直運(yùn)動(dòng)，以保證最佳的供電狀態(tài)。

當(dāng)廢鋼熔化后，電爐里面有了更多的空間，這時(shí)關(guān)閉電源、打開(kāi)爐蓋向爐里加入另一籃廢鋼。然后打開(kāi)電源，開(kāi)始熔化第二籃廢鋼。

當(dāng)所有的廢鋼熔化后（一般為2或3籃），繼續(xù)加熱以保證鋼液的溫度比出鋼高。這個(gè)階段－經(jīng)常被稱為精煉階段－開(kāi)始進(jìn)行一些冶金操作例如脫硫、脫磷和脫碳

當(dāng)鋼液的溫度和成份合適時(shí)，關(guān)閉電源、出鋼。

電氣設(shè)備

電爐的電力系統(tǒng)包括主體部分和輔助部分。主體供電部分通過(guò)廠內(nèi)的變電站以高電壓供電。

主體部分電壓為25-50 kV，電爐的變壓器將電壓降低到合適于操作的水平（輔助部分），經(jīng)常為400-1000V。當(dāng)用交流電時(shí)，需要三根電極，每個(gè)電極和電流的一極相連。

石墨電極非常重要，是它將電能運(yùn)送到電爐的。石墨材料必須耐高溫，且要有很好的導(dǎo)電性能。當(dāng)電極接近廢鋼時(shí)，開(kāi)始打弧，形成電流。電弧為廢鋼熔化提供了熱能。– 電壓越高，電弧越長(zhǎng)。目的是為了讓廢鋼均勻的吸收電能。因此必須以電壓表為基礎(chǔ)對(duì)電極進(jìn)行升降。

電爐的操作需要時(shí)刻對(duì)爐子供電參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過(guò)調(diào)整 設(shè)置, 例如預(yù)設(shè)的電壓和電流值，來(lái)改變供電參數(shù)以適應(yīng)目前的操作狀況。

電極有最大允許電流，當(dāng)改變?cè)O(shè)置時(shí)，二次電壓成為主要調(diào)節(jié)參數(shù)。二次電壓和電弧長(zhǎng)直接成正比。

原料

電爐的原料主要是廢鋼，以及為了達(dá)到出鋼時(shí)的目標(biāo)成份而加入的有限的合金。廢鋼主要有兩類(lèi)：社會(huì)廢鋼和廠內(nèi)廢鋼。

廠內(nèi)廢鋼 主要來(lái)自鋼廠內(nèi)部不同工藝過(guò)程的加工余料，不屬于最終產(chǎn)品。在一般操作下，少部分鋼材由于考慮安全邊際量，質(zhì)量差的部分以及違規(guī)生產(chǎn)的部分等成為廠內(nèi)廢鋼。廠內(nèi)廢鋼的量根據(jù)運(yùn)送到客戶前的加工工藝步驟的類(lèi)型和數(shù)量不同而不同，它反應(yīng)了鋼廠鋼材的收得率。

社會(huì)廢鋼 為所有廢鋼市場(chǎng)上的廢鋼。電爐煉鋼需要大量的廢鋼，不管是廠內(nèi)的還是社會(huì)廢鋼。廢鋼根據(jù)以下特點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)：

鋼的化學(xué)成份，例如，低合金鋼和不銹鋼；雜質(zhì)元素含量，例如，S, P 和Cu；形狀和尺寸；

均勻性，例如，在給定規(guī)范內(nèi)的變動(dòng)情況。

第三篇：冶金工程概論

一 選擇題

1．高爐生產(chǎn)的產(chǎn)品有：

A）生鐵B）爐渣C）高爐煤氣D）爐塵

2．高爐干式除塵的方法有：

A）文氏管B）布袋除塵C）電除塵D）洗滌塔

3．高爐內(nèi)對(duì)煤氣阻力最大的區(qū)域?yàn)椋?/p>

A）塊狀帶B）滴落帶C）軟熔帶D）風(fēng)口回旋區(qū)

4．煉鋼過(guò)程的主要反應(yīng)是：

A）碳的氧化B）硅的氧化C）錳的氧化D）磷的氧化

5．常用的氧槍噴頭類(lèi)型為：

A）直孔型B）拉瓦爾型C）螺旋型D）扇型

6．煉鋼終點(diǎn)控制主要控制：

A）鋼水成分B）鋼水溫度C）冶煉時(shí)間D）終渣量

7．堿性電弧爐煉鋼按工藝方法可分為：

A）雙渣留渣法B）返回吹氧法C）氧化法D）不氧化法

8．氧槍的常用冷卻保護(hù)介質(zhì)為：

A）水B）氣態(tài)碳?xì)浠衔顲）燃料油D）植物油

9．采用頂吹氧底復(fù)合吹煉時(shí)，底部吹入的可能是：

A）N2B）ArC）O2D）H

210．高爐中配加焦炭的作用是：

A）作還原劑 B）燃燒后產(chǎn)生熱量C）作料柱骨架，起支撐料柱作用 D）氧化劑

11．高爐生產(chǎn)的主要設(shè)備為高爐本體，其輔助系統(tǒng)包括：

A）渣鐵處理系統(tǒng)B）原料系統(tǒng)C）煤氣處理系統(tǒng)D）送風(fēng)系統(tǒng) E）裝料系統(tǒng)

12．高爐濕式除塵的方法有：

A）文氏管B）布袋除塵C）電除塵D）洗滌塔

13．高爐內(nèi)發(fā)生間接還原反應(yīng)的區(qū)域主要在：

A）塊狀帶B）滴落帶C）軟熔帶D）風(fēng)口回旋區(qū)

14．煉鋼過(guò)程前期的主要反應(yīng)是：

A）碳的氧化B）硅的氧化C）錳的氧化D）磷的氧化

15．頂?shù)讖?fù)吹煉鋼法中，可以用作底吹氣體的有：

A）O2B）H2C）ArD）N2

16．在鋼水成分達(dá)到要求后，煉鋼終點(diǎn)控制主要控制：

A）鋼水成分B）鋼水溫度C）冶煉時(shí)間D）終渣量

17．頂?shù)讖?fù)吹煉鋼法中，常用作底吹氣體供氣的元件類(lèi)型有：

A）噴嘴型B）磚型C）細(xì)金屬管多孔塞式D）環(huán)型供氣元件

18．Q-BOP法氧槍的冷卻保護(hù)介質(zhì)為：

A）水B）氣態(tài)碳?xì)浠衔顲）燃料油D）植物油

19．采用頂吹氧底吹非氧化性氣體復(fù)合吹煉時(shí)，關(guān)鍵是控制：

A）頂吹和底吹的流量比B）頂槍槍位C）底氣量D）供氧強(qiáng)度

20．連鑄鋼坯激冷層的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

A）窄B）厚C）晶粒粗大D）晶粒細(xì)小

二、判斷題

1我國(guó)鋼鐵工業(yè)的能源構(gòu)成以煤為主，能源主要消耗在煉鋼系統(tǒng)。

2鐵礦石中w(T.Fe)>60％稱為高爐富礦，可直接入爐。

3用固體碳還原鐵氧化物，生成CO的還原反應(yīng)叫直接還原。

4轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)控制主要控制鋼水碳含量和鋼水溫度。

5連鑄坯凝固組織結(jié)構(gòu)由外到里分別為粗大等軸晶、柱狀晶、細(xì)小等軸晶。

6我國(guó)鋼鐵工業(yè)的主要污染物質(zhì)包括空氣污染物、污水和爐塵。

7耐火材料在冶金中可用作高溫爐管，爐膛，容器，熱電偶保護(hù)管和絕緣管等。用CO還原鐵氧化物，生成CO2的還原反應(yīng)屬鐵氧化化物的間接還原。鐵氧化物的還原是由高價(jià)氧化物逐級(jí)還原為低價(jià)氧化物的。

9生球的焙燒過(guò)程要經(jīng)歷干燥、預(yù)熱、焙燒、均熱和冷卻五個(gè)階段。

10連鑄坯的質(zhì)量缺陷主要有表面質(zhì)量缺陷、內(nèi)部質(zhì)量缺陷和脫方。

三 名詞解釋

1）冶金學(xué)2）熱 脆3）硫負(fù)荷4）燒結(jié)礦5）爐外精煉6）料線零位7）直接還原度8）球團(tuán)礦9）高爐煤氣凈化系統(tǒng) 10）礦物、礦石、礦石的品位11）

低溫?zé)Y(jié)12）高爐有效容積13）槍位14）濺渣護(hù)爐 15）爐外精煉16）拉坯速度

17）熔煉 18）硬吹 19）連鑄結(jié)晶器20）連鑄機(jī)臺(tái)數(shù)、機(jī)數(shù)、流數(shù)

四 填空

1鋼鐵工業(yè)的主要污染包括、和。

2渣中和濃度之比值稱為爐渣堿度。

3氧從氣相進(jìn)入金屬液有和兩種途徑。

4在燒結(jié)過(guò)程中，燒結(jié)料沿料層高度方向由上到下依次分

為，。

5高爐冶煉過(guò)程中送往高爐的熱風(fēng)是由提供的。

6鋼液澆鑄的任務(wù)是，常用的方法是。

7常用脫氧元素有、和，脫氧劑的加入次序是先后。8冶金方法按冶煉工藝過(guò)程分、和，其中鋼鐵冶金屬于，采用ZnSO4 的水溶液電解制取Zn屬于。

9非高爐煉鐵主要包括和兩種方法。

10爐渣的氧化性通過(guò)來(lái)體現(xiàn)。爐渣吸收有害元素的能力用性質(zhì)來(lái)衡量。

11水當(dāng)量即。

12電弧爐的裝料原則：下，上，中間，四周，爐門(mén)口無(wú)大料，使得穿井快，不搭橋。

13轉(zhuǎn)爐爐膛內(nèi)氧氣射流的特點(diǎn)是：。142R4.56—450表示一臺(tái)機(jī)，拉輥輥身長(zhǎng)度為，外弧半徑為的弧形 連鑄機(jī)。

15高爐煉鐵中加入焦炭的作用是、、。煉鋼中，常用脫氧元素脫氧后的產(chǎn)物分別為、和。

16高爐爐型為圓斷面五段式即：、、和，五部分。

17按冶煉工藝過(guò)程分，鋼鐵冶金屬于；鋅精礦經(jīng)浸出再電解得到Zn屬于、。

18爐外精煉即。

19提取冶金過(guò)程按冶金工藝過(guò)程不同分為_(kāi)___、_____、______三種。

20燒結(jié)料層有明顯的分層，依次出現(xiàn)燒結(jié)礦層、______、______、______、_____，然后又相繼消失，最后剩下燒結(jié)礦層。

21高爐煉鐵中，焦炭的作用：______、______及______。

22某大型高爐有效容積4350m3，年產(chǎn)370萬(wàn)噸煉鋼生鐵，消耗100萬(wàn)噸焦炭，每噸生鐵噴吹煤粉205kg，此高爐有效容積利用系數(shù)為_(kāi)____，焦比為_(kāi)____，燃料比為_(kāi)____。23 根據(jù)高爐冶煉中爐料的狀態(tài)，高爐內(nèi)可分為_(kāi)___、____、____、____和____5個(gè)區(qū)域。24 煉鋼的任務(wù)的四脫為_(kāi)_____、_____、_____、_____，二去為_(kāi)____、_____。25 頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐吹煉中，前中期底吹氣體為_(kāi)____，后期底吹氣體為_(kāi)____。RH最主要的精煉手段是____，最主要的精煉功能是____。連鑄中，鋼水過(guò)熱度定義為_(kāi)____與____之差。冶金學(xué)按研究的領(lǐng)域分為提取冶金學(xué)（化學(xué)冶金學(xué)）和_____；提取冶金過(guò)程按冶煉的金屬不同分為_(kāi)____和____兩類(lèi)。生產(chǎn)燒結(jié)礦時(shí)先經(jīng)過(guò)______、______、______、_____等工序，然后對(duì)燒結(jié)礦進(jìn)行破碎、篩分、冷卻及整粒處理。高爐煉鐵中，可以通過(guò)噴煤代替_____的部分作用。

某大型高爐有效容積4000m3，年（365天）產(chǎn)370萬(wàn)噸煉鋼生鐵，消耗105萬(wàn)噸焦炭，每噸生鐵噴吹煤粉200kg，此高爐有效容積利用系數(shù)為_(kāi)_，燃料比為_(kāi)____。32 高爐煉鐵時(shí)熱風(fēng)是由熱風(fēng)爐產(chǎn)生的，目前用得最多的熱風(fēng)爐是____。

頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝包括 ______、_____、_____、_____、_____、_____等內(nèi)容。34 傳統(tǒng)電爐煉鋼過(guò)程中，主要的金屬料為_(kāi)___，造渣劑主要有_____、螢石及火磚塊等。35 LF基本的精煉手段是_、、___，其精煉功能有____、____、__ __和__。36爐外精煉方法中的RH法的具體含義是_____。

連鑄機(jī)的主要設(shè)備有鋼包及回轉(zhuǎn)臺(tái)、____、結(jié)晶器、_____、____、切割裝置和引錠桿。

五 問(wèn)答題為什么要選礦？選礦生產(chǎn)工藝過(guò)程分為幾個(gè)階段？各起什么作用？選礦方法有哪些？如何選用？衡量選礦效果有哪些技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)？粉礦造塊的意義和方法有哪些？燒結(jié)法的流程和機(jī)理是什么？燒結(jié)過(guò)程涉及到哪些化學(xué)反應(yīng)？

3請(qǐng)用圖示法說(shuō)明鋼鐵工業(yè)的兩種生產(chǎn)流程。以圖示出鋼鐵冶金生產(chǎn)長(zhǎng)流程主要工序，并標(biāo)出各工序主要原料及產(chǎn)品。煉鋼脫氧的方法有哪幾種，它們有什么特點(diǎn)？風(fēng)口前燃料燃燒有何重要的意義？高爐內(nèi)燃燒反應(yīng)的特點(diǎn)是什么？寫(xiě)出風(fēng)口前焦炭燃燒的化學(xué)反應(yīng)式。什么是回旋區(qū)和燃燒帶？高爐冶煉過(guò)程為什么P被全部還原進(jìn)入生鐵中？以高爐為中心，圖示出高爐煉鐵生產(chǎn)中的原料及其來(lái)源和各產(chǎn)品的去向。高爐造渣的作用是什么？寫(xiě)出有爐渣脫硫反應(yīng)的化學(xué)方程式（分子式或離子式），并討論影響脫硫的因素。氧對(duì)鋼材質(zhì)量有什么影響？請(qǐng)說(shuō)出常用的脫氧方法有哪些？

10轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程對(duì)造渣有什么要求？目前用到的造渣方法根據(jù)什么確定？轉(zhuǎn)爐煉鋼時(shí)的造渣方法有哪些，各有何特點(diǎn)？

11轉(zhuǎn)爐煉鋼的基本任務(wù)是什么？其中影響鋼液脫碳的因素有哪些？寫(xiě)出有石灰參與的氧化性脫磷反應(yīng)的分子式或離子式，并討論影響脫磷的因素。13 為什么要進(jìn)行爐外脫硫？采用哪些脫硫劑？主要有哪些方法？

14何謂傳統(tǒng)電弧爐煉鋼法？該法有哪些優(yōu)點(diǎn)？電弧爐煉鋼的裝料經(jīng)驗(yàn)是什么？鋼和生鐵有哪些區(qū)別？傳統(tǒng)的氧化法電爐煉鋼冶煉工藝操作過(guò)程包括哪幾個(gè)階段，其中哪三個(gè)階段為老三期，老三期每個(gè)期的任務(wù)是什么？電弧爐煉鋼的操作方法有哪兩類(lèi)？爐外精煉的基本手段有哪些，其作用是什么？電弧爐有哪些主要機(jī)械設(shè)備？電弧爐的電氣設(shè)備主要由哪幾部分組成？各自的任務(wù)是什么？敘述真空提升脫氣法、循環(huán)脫氣法、鋼包爐精煉法的工作原理。敘述連鑄的工藝流程。連鑄與模鑄相比的優(yōu)越性表現(xiàn)在哪些方面？

21常用的弧形連鑄機(jī)的主要設(shè)備有哪些，并簡(jiǎn)要說(shuō)明各設(shè)備的作用。

22冶金的方法及其特點(diǎn)是什么？

23一個(gè)現(xiàn)代化的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)有哪些主要工序和輔助工序，用框圖畫(huà)出鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的生產(chǎn)工藝流程。

24鐵礦石入爐前需要進(jìn)行哪些準(zhǔn)備工作？燒結(jié)礦是如何形成的？

25高爐冶煉過(guò)程分為幾個(gè)區(qū)域？高爐內(nèi)燃燒反應(yīng)有什么特點(diǎn)？什么是回旋區(qū)和燃燒帶？

第四篇：冶金概論

? 冶金學(xué)是一門(mén)研究如何經(jīng)濟(jì)地從礦石或其它原料中提取金屬或金屬化合物，并用一

定加工方法制成具有一定性能的金屬材料的科學(xué)。由于礦石性能不同，提取金屬的原理、工藝過(guò)程和設(shè)備不同，從而形成專(zhuān)門(mén)的冶金學(xué)科—冶金學(xué)。

? 冶金學(xué)研究所涉及的內(nèi)容：金屬的制取，金屬的加工，金屬性能的改進(jìn)→對(duì)金屬成分、組織結(jié)構(gòu)、性能和相關(guān)理論的研究。

? 冶金學(xué)按研究的領(lǐng)域分：提取冶金學(xué)（化學(xué)冶金學(xué)）和物理冶金學(xué)（材料的加工成型，通過(guò)控制其組成、結(jié)構(gòu)使已提取的金屬具有某種性能）。

? 提取冶金（extractive metallurgy）：從礦石中提取金屬及金屬化合物的過(guò)程，因其

中進(jìn)行很多化學(xué)反應(yīng)，又稱化學(xué)冶金（chemical metallurgy）。

? 冶金學(xué)按研究的領(lǐng)域分：提取冶金學(xué)（化學(xué)冶金學(xué)）和物理冶金學(xué)（材料的加工成型，通過(guò)控制其組成、結(jié)構(gòu)使已提取的金屬具有某種性能）。

按所冶煉金屬類(lèi)型分： ?有色冶金生鐵、鋼和鐵合金? ?鋼鐵冶金（黑色冶金）

按冶金工藝過(guò)程不同分：火法冶金，濕法冶金，電冶金

火法冶金：干燥：去水，溫度為400~600℃。焙燒：以改變?cè)辖M成為目的的、在低于礦石熔點(diǎn)溫度下、在特定氣氛中進(jìn)行的冶金過(guò)程。煅燒：在空氣中以去CO2和水為目的的冶金過(guò)程。燒結(jié)與球團(tuán)：以獲得特定礦物組成、結(jié)構(gòu)及性能的造塊。熔煉：還原氧化物，提取粗金屬。精煉：氧化雜質(zhì)，獲得純金屬。鑄造：液態(tài)金屬凝固成固態(tài)。

鋼鐵是使用最多的金屬材料 原因：儲(chǔ)量大；冶煉加工容易；綜合性能好；易改質(zhì)處理

冶金發(fā)展史：遠(yuǎn)古至13世紀(jì)末：半熔融狀態(tài)的鐵塊—海綿鐵；13世紀(jì)末至19世紀(jì)中葉：熔融狀態(tài)的生鐵→粗鋼，形成兩步法煉鋼；19世紀(jì)中期至今 ：1856年英國(guó)人發(fā)明了空氣底吹酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼法；（酸性爐襯，高鋁磚，不能脫磷1864年法國(guó)人發(fā)明了平爐煉鋼法； 1874年發(fā)明了空氣底吹堿性轉(zhuǎn)爐煉鋼法；（堿性爐襯，鎂碳磚）20世紀(jì)初發(fā)明了電弧爐煉鋼；20世紀(jì)中葉氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐（LD法）。

鋼鐵生產(chǎn)的兩個(gè)典型流程

長(zhǎng)流程：燒結(jié)/球團(tuán)— 高爐—轉(zhuǎn)爐—連鑄機(jī)—軋機(jī)（高爐煉鐵）

短流程：直接還—電爐—連鑄機(jī)—軋機(jī)原或熔融還原

鋼鐵生產(chǎn)的典型工藝（長(zhǎng)流程）

鋼鐵產(chǎn)品：生鐵，鋼。副產(chǎn)品：爐渣，煤氣生鐵：它是鐵和碳及少量硅、錳、硫、磷等元素組成的合金，主要由高爐生產(chǎn)，按其用途可分為煉鋼生鐵和鑄造生鐵。爐渣：是爐料在冶煉過(guò)程中不能進(jìn)到生鐵和鋼中的氧化物、硫化物等形成的熔融體。

其主要成分是CaO、MgO、SiO2、Al2O3、MnO、FeO、P2O5、CaS等。根據(jù)冶煉方法的不同，鋼鐵生產(chǎn)產(chǎn)生的爐渣分為高爐渣和煉鋼渣，按爐渣中含有不同的化學(xué)成分又可分為堿性渣和酸性渣。煤氣：鋼鐵生產(chǎn)中還能獲得大量的可燃?xì)怏w，高爐煉鐵可產(chǎn)生高爐煤氣，轉(zhuǎn)爐煉鋼可獲得轉(zhuǎn)爐煤氣，煉焦時(shí)可得焦?fàn)t煤氣等。煤氣主要成分：CO、H2、CO2、N2、CH

4鋼鐵生產(chǎn)用能源：鋼鐵工業(yè)是能源消耗的大戶，約占全國(guó)總能源消耗量的10～11％。鋼鐵生產(chǎn)所用能源主要有煤炭、燃料油(重油)、天然氣、電力等。

煤占鋼鐵生產(chǎn)中燃料消耗的70%，鋼鐵工業(yè)用煤量已超過(guò)煤炭總產(chǎn)量的15％。

煤在鋼鐵企業(yè)主要用來(lái)煉焦和自備電廠發(fā)電、蒸汽機(jī)車(chē)燒煤、燒工業(yè)鍋爐及部分窯爐，少部分制成粉煤用于高爐噴吹及燒結(jié)生產(chǎn)。

鋼鐵工業(yè)消耗：我國(guó)鋼鐵工業(yè)的能源消耗中，鋼鐵冶煉是耗能最高的工序，占鋼鐵工業(yè)能耗的60～70％。其主要耗于煉鐵系統(tǒng)，焦化、燒結(jié)、球團(tuán)、煉鐵等工序，占鋼鐵生產(chǎn)能耗的一半以上。

節(jié)能途徑：改進(jìn)生產(chǎn)工藝及操作，更新和改造耗能高的設(shè)備。降低能源損失（“廢料”、煤氣、熱能、壓力能），減少生產(chǎn)工序?；厥绽蒙⑹崃?。加強(qiáng)企業(yè)能源管理，加強(qiáng)能源利用技術(shù)的研究工作，提高操作技術(shù)水平，充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備能力，以節(jié)能為目標(biāo)合理組織生產(chǎn)。

耐火材料：凡是耐火度高于1580℃，能在一定程度上抵抗溫度驟變、爐渣侵蝕和承受高溫荷重作用的無(wú)機(jī)非金屬材料，稱為耐火材料。耐火材料由耐火砂巖進(jìn)入到現(xiàn)代科技產(chǎn)品，已成為獨(dú)立的生產(chǎn)行業(yè)，其產(chǎn)品的60～80％消耗于冶金工業(yè)。鋼鐵生產(chǎn)對(duì)耐火材料的要求是：耐火度高；能抵抗溫度驟變；抗熔渣、金屬液等侵蝕能力強(qiáng)；高溫性能和化學(xué)穩(wěn)定性好。

鋼鐵廠產(chǎn)生的各種污染物有：大氣污染物質(zhì)、污水、固體廢棄物

大氣污染物：SOX：是通過(guò)原料、燃料中硫磺成分的燃燒而產(chǎn)生的。燒結(jié)工廠等為其主要發(fā)生源。NOX：通過(guò)燃燒后發(fā)生。燒結(jié)工廠等為其主要發(fā)生源。煤塵：通過(guò)燃燒后發(fā)生。燒結(jié)爐、各加熱爐為其發(fā)生源。粉塵：從燃料原料的輸送、處理過(guò)程，及儲(chǔ)藏場(chǎng)中產(chǎn)生。煉鐵、煉鋼工程為其主要發(fā)生源。

污水：鋼鐵工業(yè)用水主要是冷卻水，其次是煤氣洗滌水，以及沖洗設(shè)備、地面及除塵用水等。污水中含有下列污染物：固體懸浮物（SS）：從排氣集塵、高溫物質(zhì)的直接冷卻等過(guò)

程中產(chǎn)生。油：由各種機(jī)械等所使用的油所發(fā)生的漏泄及冷軋工程使用軋制機(jī)的機(jī)油等原

因而產(chǎn)生。化學(xué)需氧量（COD）：從煤炭干餾時(shí)的氨水，及冷軋、電鍍廢水中產(chǎn)生。酸、堿：從冷軋工程的酸洗工程、電鍍工程等的脫脂工程中產(chǎn)生。

固體廢棄物爐渣：從高爐、鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐、電爐、二次精煉設(shè)備等的冶煉工程中產(chǎn)生。污泥：在各種水處理過(guò)程中產(chǎn)生?；覊m：從各種干式集塵機(jī)中產(chǎn)生。

主要原料：高爐冶煉用的原料主要有鐵礦石（天然富礦和人造富礦）、燃料（焦炭和噴吹燃料）、熔劑（石灰石與白云石等）。冶煉1t生鐵大約需要1.6~2.0t礦石，0.4~0.6t焦炭，0.2~0.4t熔劑。高爐冶煉是連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程，必須盡可能為其提供數(shù)量充足、品味高、強(qiáng)度好、粒度均勻粉末少、有害雜質(zhì)少及性能穩(wěn)定的原料。

鐵礦石工藝流程：礦石→破碎→篩分→富礦→混勻→天然塊礦→高爐；

礦石→破碎→篩分→貧礦 →磨礦→篩分→選礦→ 造塊→人造富礦→高爐

燃料：焦炭的作用：發(fā)熱劑、還原劑及料柱骨架。粒度：大型高爐 40~60mm；中型高爐 25~40mm； 小型高爐 15~25mm；噴吹燃料：固體（無(wú)煙煤與煙煤粉）液體（重油、煤焦油）氣體（天然氣或焦?fàn)t煤氣）

? 溶劑：熔劑主要使用石灰石和白云石；

? 熔劑的要求：

? 有效成分含量高（CaO+MgO）；

? 有害雜質(zhì)S、P低；

? 粒度均勻，強(qiáng)度好，粉末少。

? 熔劑的作用：

? 助熔，改善流動(dòng)性，使渣鐵容易分離；

? 脫硫（焦炭和礦石中S）。

燒結(jié)：將各種粉狀鐵，配入適宜的燃料和熔劑，均勻混合，然后放在燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火燒結(jié)。在燃料燃燒產(chǎn)生高溫和一系列物理化學(xué)變化作用下，部分混合料顆粒表面發(fā)生軟化熔融，產(chǎn)生一定數(shù)量的液相，并潤(rùn)濕其它未融化的礦石顆粒。冷卻后，液相將礦粉顆粒粘結(jié)成塊。這一過(guò)程叫是燒結(jié)，所的到的塊礦叫燒結(jié)礦

? 然結(jié)過(guò)程：燒結(jié)料層有明顯的分層，依次出現(xiàn)燒結(jié)礦層、燃燒層、預(yù)熱和干燥層、過(guò)濕層，然后又

相繼消失，最后剩下

燒結(jié)礦層。

抽風(fēng)燒結(jié)工藝流程

? 燒結(jié)過(guò)程主要反應(yīng)；燃燒反應(yīng)：C+O2，燒結(jié)廢氣中以CO2為主，存在少量CO，還有一些自由氧和氮。

2C+O2=2CO； C+O2=CO

2? 分解反應(yīng)：

結(jié)晶水的分解：褐鐵礦（mFe2O3·nH2O）

高嶺土（Al2O3· 2SiO2·2H2O)

熔劑分解：CaCO3=CaO+CO2(750℃以上)

MgCO3=MgO+CO2(720℃)

? 還原與再氧化反應(yīng)：Fe、Mn等

靠近燃料顆粒處：3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2;

Fe3O4+CO=3FeO+CO2;

遠(yuǎn)離燃料顆粒處：2Fe3O4+1/2O2=3Fe2O3;

3FeO+1/2O2=Fe3O4.? 氣化反應(yīng)：脫硫85％～95％。

FeS2+11/2O2=Fe2O3+4SO

22FeS+7/2O2=Fe2O3+2SO2

? 燒結(jié)礦：燒結(jié)礦是一種由多種礦物組成的復(fù)合體。由含鐵礦物和脈石礦物組成的液

相粘結(jié)在一起組成。

? 含鐵礦物有磁鐵礦、方鐵礦（或浮氏體）、赤鐵礦

? 粘結(jié)相主要有鐵橄欖石、鈣鐵橄欖石、硅灰石、硅酸二鈣、硅酸三鈣、鐵酸鈣、鈣

鐵灰石及少量反應(yīng)不全的游離石英和石灰。

球團(tuán)：將準(zhǔn)備好的原料(細(xì)磨精礦或其他細(xì)磨粉狀物料、添加劑等)，按一定比例經(jīng)過(guò)配料、混勻制成一定尺寸的小球，然后采用干燥焙燒或其他方法使其發(fā)生一系列的物理化學(xué)變化而硬化固結(jié)．這一過(guò)程即為球團(tuán)生產(chǎn)過(guò)程．其產(chǎn)品即為球團(tuán)礦。

? 球團(tuán)礦生產(chǎn)的工藝流程一般包括原料準(zhǔn)備、配料、混合、造球、干燥和焙燒、冷卻、成品和返礦處理等工序。

高爐冶煉過(guò)程及特點(diǎn)：現(xiàn)代高爐生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)龐大的生產(chǎn)體系，除高爐本體外，還有供料、送風(fēng)、煤氣凈化除塵、噴吹燃料和渣鐵處理等系統(tǒng)。

? 高爐煉鐵的本質(zhì)

傳質(zhì)過(guò)程：礦石中的O2-O2-

進(jìn)入煤氣中，實(shí)現(xiàn)鐵與氧的分離

傳熱過(guò)程：煤氣攜帶的熱量傳給爐料，使?fàn)t料熔化成渣鐵，實(shí)現(xiàn)渣鐵分離

第五篇：冶金概論論文

選課課號(hào)：(2011-2012-2)-BG11191-320001-1課程類(lèi)別：公選課

《冶金工程概論》課程考核

題目：

（課程論文）鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)環(huán)及過(guò)程及特點(diǎn)—冶金與計(jì)算機(jī)科學(xué)的聯(lián)系

作者：學(xué)號(hào)：

授課教師：杜長(zhǎng)坤

班級(jí)： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)1102級(jí)

重慶科技學(xué)院冶金與材料工程學(xué)院

2012年5月 8日中國(guó)重慶

鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)環(huán)及過(guò)程及特點(diǎn)—冶金與計(jì)算機(jī)科學(xué)的聯(lián)系

作者：***

重慶科技學(xué)院電氣信息工程學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班

摘要：鋼鐵工業(yè)是國(guó)家的基礎(chǔ)工業(yè)之一，鋼鐵產(chǎn)量往往是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平和生產(chǎn)能力的主要標(biāo)志，首先要提高鋼鐵生產(chǎn)就必須明確知道起生產(chǎn)環(huán)節(jié)及特點(diǎn)等，這樣才可以知道該怎么改進(jìn)設(shè)備以提高鋼鐵生產(chǎn)，節(jié)約成本。而隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的不斷提高，計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)在鋼鐵生產(chǎn)中占著不可或缺的重要地位！關(guān)鍵詞：冶金環(huán)節(jié)鋼鐵生產(chǎn)計(jì)算機(jī)科學(xué)

1.冶金煉鐵的生產(chǎn)過(guò)程

現(xiàn)代化的鋼鐵聯(lián)合生產(chǎn)企業(yè)，其生產(chǎn)環(huán)節(jié)是一個(gè)復(fù)雜而龐大的生產(chǎn)體系，每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都有其主要生產(chǎn)過(guò)程、主要設(shè)備、生產(chǎn)方法以及特點(diǎn)。主要包括原料處理、煉鐵、煉鋼、軋鋼、能源供應(yīng)、交通運(yùn)輸?shù)取?/p>

1.1選原材料

煉鐵原料： 1，鐵礦石：一種或幾種含鐵礦物和脈石組成2，燃料：焦炭，并作為還原劑 3，熔劑：有酸、堿之分，多選用堿性石灰石，選礦經(jīng)歷了從處理粗粒物料到細(xì)粒物料、從處理簡(jiǎn)單礦石到復(fù)雜礦石、從單純使用物理方法向使用物理化學(xué)方法和化學(xué)方法的發(fā)展過(guò)程。包括精礦、中間產(chǎn)品、尾礦的脫水，尾礦堆置和廢水處理。選礦主要在水中進(jìn)行，選后產(chǎn)品需要脫水干燥。方法有重力泄水、濃縮、過(guò)濾和干燥。尾礦水可回收再用。不合排放標(biāo)準(zhǔn)的廢水須經(jīng)凈化處理。舊尾礦場(chǎng)地要進(jìn)行植被、復(fù)田。

1.2煉鐵

煉鐵是把鐵礦石還原成生鐵的連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程，其中，高爐冶煉在鋼鐵工業(yè)中占有重要地位。具體的煉鐵過(guò)程為：

(1)爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑(石灰石)

燃料的燃燒：焦碳自爐頂下落至風(fēng)口時(shí)與空氣相遇，燃燒，進(jìn)行放熱反應(yīng)。

C+O2→CO2+1600～1750℃

CO2上升，遇赤熱焦碳，被還原成CO

CO2+C→2CO-Δ

CO熱氣繼續(xù)上升，遇熱礦石，發(fā)生還原反應(yīng)，將Fe還原出來(lái)

(2)從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的空氣

(3)在高溫下焦炭（也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料）中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內(nèi)上升過(guò)程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。鐵的還原：直接或間接還原兩種.1）直接還原：950℃以上，固體碳呈煙狀進(jìn)入礦石孔隙內(nèi)完成反應(yīng)。FeO+C→Fe+CO

2CO→CO2+C

2）間接還原：開(kāi)始于爐口（250℃－350℃）終止于950℃。順序地利用CO，將高價(jià)的鐵氧化物還原成低價(jià)的鐵氧化物。

3Fe2O3+CO→2Fe3O4+CO

22Fe3O4+2CO→6FeO+2CO2

6FeO+6CO→6Fe+6CO2

(4)煉出的鐵水從鐵口放出

(5)鐵礦石中不還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣，從渣口排出。爐渣具有重要作用：

1）熔化其余各種氧化物，控制生鐵合格成分。

2）浮在熔融液表面，能保護(hù)金屬，防止其過(guò)分氧化、熱量散失或不致過(guò)熱。因添加劑不同，有酸性、堿性、中性渣。

造渣是礦石中廢料，燃料中灰分與熔劑熔合過(guò)程的產(chǎn)物。與熔融金屬液不互熔，又比其輕，能浮在熔體表面，便于排出。

主要成分；SiO2、Al2O3、CaO,及少量MnO、FeO、CaS等。

產(chǎn)生的煤氣從爐頂導(dǎo)出，經(jīng)除塵后，作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦?fàn)t、鍋爐等的燃料。特點(diǎn)：

高爐煉鐵的缺點(diǎn)：投資大、流程長(zhǎng)，能耗高，污染大。

改進(jìn)：不用焦碳，不用高爐，用煙煤或天然氣作還原劑，采用直接還原或熔融還原生產(chǎn)鐵，以供電爐煉鋼二次精煉，連鑄連軋。

直接還原：用煤或天然氣等還原劑直接將固態(tài)鐵礦石還原成固態(tài)海綿鐵?？捎妹夯剞D(zhuǎn)窯、氣基豎爐等設(shè)備直接還原。

煤基回轉(zhuǎn)窯中：Fe2O3+3CO→2Fe+3CO

2氣基豎爐中：CH4+H2O→CO+3H2+天然氣裂化反應(yīng)

Fe2O3+3H2→2Fe+3H2O

Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2

1.3煉鋼

煉鋼，就是通過(guò)冶煉來(lái)降低生鐵中的碳和去除有害雜質(zhì)，再根據(jù)對(duì)鋼性能的要求加入適量的合金元素，使其成為具有高的強(qiáng)度、韌性或其它特殊性能的鋼。主要方法有三種：

（1）氧氣轉(zhuǎn)爐煉

氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼設(shè)備工藝，如圖4所示。按

照配料要求，先把廢鋼等裝入爐內(nèi)，然后倒入鐵水，并加入適量的造渣材料（如生石灰等）。加料后，把氧氣噴槍從爐頂插入爐內(nèi)，吹入氧氣（純度大于

99％的高壓氧氣流），使它直接跟高溫的鐵水發(fā)生

氧化反應(yīng)，除去雜質(zhì)。用純氧代替空氣可以克服由

于空氣里的氮?dú)獾挠绊懚逛撡|(zhì)變脆，以及氮?dú)馀?/p>

出時(shí)帶走熱量的缺點(diǎn)。在除去大部分硫、磷后，當(dāng)

鋼水的成分和溫度都達(dá)到要求時(shí)，即停止吹煉，提升噴槍?zhuān)瑴?zhǔn)備出鋼。出鋼時(shí)使?fàn)t體傾斜，鋼水從出鋼口注入鋼水包里，同時(shí)加入脫氧劑進(jìn)行脫氧和調(diào)節(jié)成分。鋼水合格后，可以澆成鋼的鑄件或鋼錠，鋼錠可以再軋制成各種鋼材。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐在煉鋼過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量棕色煙氣，它的主要成分是氧化鐵塵粒和高濃度的一氧化碳?xì)怏w等。因此，必須加以凈化回收，綜合利用，以防止污染環(huán)境。從回收設(shè)備得到的氧化鐵塵粒可以用來(lái)煉鋼；一氧化碳可以作化工原料或燃料；煙氣帶出的熱量可以副產(chǎn)水蒸氣。此外，煉鋼時(shí)，生成的爐渣也可以用來(lái)做鋼渣水泥，含磷量較高的爐渣，可加工成磷肥，等等。

氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法具有冶煉速度快、煉出的鋼種較多、質(zhì)量較好，以及建廠速度快、投資少等許多優(yōu)點(diǎn)。但在冶煉過(guò)程中都是氧化性氣氛，去硫效率差，昂貴的合金元素也易被氧化而損耗，因而所煉鋼種和質(zhì)量就受到一定的限制。特點(diǎn)：熱平衡條件更為有利，所以原料中可以加入較多廢鋼（可達(dá)30％左右），所產(chǎn)的鋼含氮量低，質(zhì)量更好。它不耗燃料，而且生產(chǎn)率高得多，利用廢鋼的能

力雖差一些，但在廢鋼來(lái)源不多的多數(shù)地區(qū)也已夠用。

（2）電弧爐冶煉

電爐熔煉工藝包括：

1）、裝料

2）、熔化期：占一半以上冶煉時(shí)間，耗電達(dá)三分之二，包括起弧、穿井、電極回升、熔清、吹氧助熔。

3）、氧化期：脫碳、脫磷、升溫

4）、還原期：造還原渣，以碳硅為主要還原劑，脫出鋼中氧、硫，調(diào)整成分和溫度。

5）、出鋼：當(dāng)鋼水成份溫度合格，脫氧良好，爐渣變白，流動(dòng)性好，即可向爐內(nèi)加入終脫氧劑，然后出鋼。出鋼溫度比液相線高出70—120℃。

特點(diǎn)：電弧爐以電為熱源，可以迅速熔化廢鋼和合金，而且可以基本密閉，排除大氣的作用。另一方面，電弧爐一般容量較?。ㄍD(zhuǎn)爐和平爐比），操作成本較高。由于這些特點(diǎn)，電弧爐煉鋼法曾主要用來(lái)生產(chǎn)特殊鋼或合金鋼。但近年來(lái)，隨著電弧爐本身大型化和加大功率的成功，降低了電弧爐鋼的生產(chǎn)成本，加上用廢鋼作原料價(jià)格低廉，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中出現(xiàn)了許多專(zhuān)門(mén)煉普通鋼的電弧爐鋼廠。

（3）平爐煉鋼

相隔10年之后，法國(guó)人馬丁利用蓄熱池原理發(fā)明了平爐煉鋼法,1888年出現(xiàn)了堿性平爐。由于平爐煉鋼法適應(yīng)于各種原材料條件（鐵水和廢鋼可用任何比例），對(duì)原料的要求不那么嚴(yán)格，容量大，生產(chǎn)的品種多，所以不到20年它就成為世界上主要的煉鋼方法，直到20世紀(jì)50年代，在世界鋼產(chǎn)量中，約85%是平爐煉出來(lái)的平爐煉鋼法長(zhǎng)期占居煉鋼工藝主導(dǎo)地位。

特點(diǎn)：就是在廢鋼與生鐵配比方面和生鐵磷含量方面有寬廣的適應(yīng)能力，因而在發(fā)明后為全世界廣泛采用。

2.冶金與計(jì)算機(jī)科學(xué)的聯(lián)系

隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的多層次應(yīng)用，冶金技術(shù)的提高必須依靠計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的協(xié)調(diào)發(fā)展才可以得到跨越性的提高，在鋼鐵生產(chǎn)中高爐煉鐵較其他部門(mén)需要更復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型，目前計(jì)算機(jī)控制主要用于各種數(shù)據(jù)的收集、分析、記錄，爐料的稱量、校正、裝卸、運(yùn)輸，控制熱平衡，穩(wěn)定爐況等。高爐計(jì)算機(jī)控制，現(xiàn)在傾向于采用以下兩種形式:

①分支控制，即上料系統(tǒng)和熱風(fēng)爐各用一臺(tái)小型計(jì)算機(jī)控制，高爐本體另用一臺(tái)主計(jì)算機(jī)控制。也有數(shù)座高爐共用一臺(tái)主機(jī)集中控制，而每座高爐的熱風(fēng)及上料系統(tǒng)，各由一臺(tái)小型計(jì)算機(jī)控制。②將高爐分成若干區(qū)域，進(jìn)行局部控制。計(jì)算機(jī)接受高爐各部分發(fā)來(lái)的信號(hào)，然后發(fā)出指令，直接傳送給調(diào)節(jié)器或提供給操作人員。

計(jì)算機(jī)除作數(shù)據(jù)記錄、稱量控制和配料計(jì)算等工作外，還用于高爐模型的控制。其主要項(xiàng)目是：①熱狀態(tài)和透氣性；②預(yù)報(bào)生鐵含硅量；③應(yīng)該采取的即時(shí)措施（如礦焦比、風(fēng)量、風(fēng)溫、濕度等）及為防止漏水所必需的指令

總的說(shuō)來(lái)，計(jì)算機(jī)在煉鐵過(guò)程中的應(yīng)用現(xiàn)在仍然處于發(fā)展階段。但隨著對(duì)高爐大型化、連續(xù)化、高速化和高效率化等的要求日益迫切，實(shí)現(xiàn)高爐總體的自動(dòng)化，無(wú)疑是必由之路。