熔炼金属原料.doc

第一节金属料     炼钢用的金属料主要有铁水、废钢、生铁、原料纯铁、海绵铁、中间合金材料和铁合金。   一、铁水    铁水是转炉炼钢最主要的金属料,一般占转炉金属料70%以上。铁水的成分、温度是否适当和稳定,对简化、稳定转炉操作,保证冶炼顺行以及获得良好的技术经济指标都十分重要。    转炉炼钢对铁水有如下要求:   1)温度:温度是铁水带入炉内物理热多少的标志,是转炉炼钢热量的重要来源之一。铁水温度过低,将造成炉内热量不足,影响熔池升温和元素的氧化过程,不利于化渣和去除杂质,还容易导致喷溅。一般要求入炉铁水温度不低于l250℃,而且要稳定。   2)硅:铁水中硅的氧化能放出大量的热量,生成的Si02是渣中主要的酸性成分,是影响熔渣碱度和石灰消耗量的关键因素。铁水含硅高,则转炉可以多加废钢、矿石,提高钢水收得率,但铁水含硅量过高,会因石灰消耗量的增大而使渣量过大,易产生喷溅并加剧对炉衬的侵蚀,影响石灰熔化,从而影响脱磷、脱硫。如果铁水含硅量过低,则不易成渣,对脱磷、脱硫也不利。因此,%~%。   3)锰:锰是钢中有益元素,对化渣、脱硫以及提高炉龄都是有益的。但冶炼高锰生铁将使高炉焦比升高,为了节约锰矿资源和降低炼铁焦比,一般采用低锰铁水,%~%。   4)磷:磷是一个强发热元素。一般讲磷是有害元素,但高炉冶炼中无法去除磷。因此,只能要求进入转炉的铁水含磷量尽量稳定,且铁水含磷越低越好。   5)硫:硫也是有害元素。炼钢过程虽然可以去硫,但会降低炉子生产率,增加原材料消耗。因此,希望铁水含硫量越低越好,%。    二、废钢    废钢是电炉炼钢最主要的金属料,其用量约占金属料的70%~90%。氧气转炉炼钢时,由于热量富裕,可以加入多达30%的废钢,作为调整吹炼温度的冷却剂。采用废钢冷却,可以降低铁水量、造渣材料和氧气的消耗,而且比用铁矿石冷却的效果稳定,喷溅少。    按来源,废钢分为返回废钢、拆旧废钢、加工工业的边角余料及垃圾废钢等。返回废钢属于优质炉料。它是在炼钢、轧钢与锻压或精整过程中产生的,如炼钢车间的短尺、废锭、汤道、注余和轧钢或锻压车间的切头、切尾及其他形式的废品等。返回废钢的加工准备工作量小,并均按元素及其含量的多少分类分组保管,因此可随时随地回炉使用。在电炉钢生产上,使用返回废钢具有很大的经济意义,这是因为利用返回废钢作为炉料,可采用不氧化法或返吹法进行冶炼,不仅能够大量地回收贵重合金元素,而且也能降低成本、缩短冶炼时间,进而提高电炉的生产率。返回废钢的种类繁多,各个厂家根据钢种、成分、用途等均进行严格的分类分组。从合理使用的角度出发,分得越细越好,这样才能保证冶炼能够顺利的进行。拆除各种废旧机器、汽车、轮船、报废的钢轨与建筑物的构件、各种废旧武器及工具等所获的废钢称为拆旧废钢。工业越高度发达的国家或地区,拆旧废钢占废钢总量的比例越大,然而它的返回周期较长,往往需要几年,甚至几十年才能回炉使用。在钢铁制品的制造过程中,产生的各种边角余料、车屑及料头等,也是废钢的主要来源之一。除车屑外,加工工业的废钢如果没有混入其他杂质及有害元素,只要经过简单的打包、压块等处理,就可很快的回炉使用。垃圾废钢主要是从城市的垃圾中回收罐头筒轻薄料,它们之中含有较高的Sn或Zn;在使用前须将其分离。    废钢按形状、尺寸和对它的成分及密度的要求,可粗略地分为重型废钢、中型废钢、小型废钢、轻型废钢、渣钢和车屑等类。    不同性质的废钢应分类存放。为了准确掌握外来废钢的化学成分。通常是采用多点取样进行分析,并以分析的平均成分作为配料计算的依据。试样的分析方法有火花鉴别和手提光谱仪及化学分析等多种。对于没有经过挑选或化学成分不清的外来废钢,切忌直接卸在料槽或料筐中使用,防止在冶炼过程中出现意外的困难或事故、贵重元素损失和造成熔炼废品。性质相近或成分相克与表面相似或难以区别的废钢不能相邻堆放。如含镍废钢和含钨废钢,因镍和钨这两个元素在冶炼时不能或较难去除,而同时含有这两个元素的钢种又很少,所以含镍和含钨的废钢不能相邻运输与堆放,以免配料或装料时混淆而给冶炼带来困难。又如lCrl8Ni9Ti钢,在冶炼时需要严格控制吸入的氮气,以免生成氮化钛(TiN)夹杂,而铬锰氮钢中,氮是其中的合金元素,%~%,如果混入,就会给JCrl8Ni9Ti带来大量的氮化钛夹杂,且这两种钢的外表颇为相似,都不易生锈和没有磁性,因此极易混淆,所以不能相邻堆放。还有高速钢的切头与Crl2切头,由于它们的锻造性能都很差,切头呈开花形状,外表不易区别,为了避免混淆,也不能相邻堆放。废钢入炉前应仔细检查与挑选,严禁混入封闭器皿、爆炸物和毒品,各种废旧武器及枪炮