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收藏词条   编辑词条 钢材的生产流程

创建时间:2008-11-11

钢材的生产流程

钢铁:是以Fe和C为主要组成元素,同时还含有Si、Mn、P、S等杂质元素的合金。包含生铁与钢。

生铁:碳质量分数较高(wc>2.11%),杂质元素的含量也较高的铁碳合金,生铁硬度高、性脆,很少直接使用。

钢:碳的质量分数较低(wc<2.11%),杂质元素的含量也较低的铁碳合金,钢一般具有较好的强韧性,是常用的金属材料。

钢材:钢锭或钢坯经压力加工成各种形状规格的钢材。

钢材生产流程图

一、炼铁

炼铁实质:是将铁从矿石中还原的过程

炼铁方法:高炉炼铁

炼铁原料:铁矿石、焦炭、溶剂等

原料

铁矿石:是主要的炼铁原料,有磁铁矿“Fe3O4”、赤铁矿“Fe2O3”、褐铁矿“2Fe2O3.3H2O”、菱铁矿“FeCO3”。铁矿石中除铁的化合物外,还含有硅、锰、磷、硫等的化合物,这些统称为脉石

焦炭:燃烧热为炼铁提供热源;不完全燃烧产生的CO气体作为还原剂,将铁从矿石中还原出来

熔剂:石灰石(CaCO3)、荧石(CaF2)。其作用是与铁矿石中的脉石结合形成低熔点、密度小、流动性好的熔渣,使之与铁液分离,以便获得较纯净的生铁液

高炉

主要产品是生铁,副产品有炉渣和炉气(冶炼过程和原理见图)

生铁

炼钢生铁:硅的质量分数较低(wSi<1.25%),断口呈银白色,主要用于炼钢

铸造生铁:硅的质量分数较高(wSi>1.25%~3.2%),断口呈灰黑色,用作铸造的原料

二、炼钢

炼钢实质:是通过氧化降低生铁中的碳与杂质元素的含量,使之达到标准规定的成分和性能;

炼钢原料:炼钢的原料有生铁、废钢、熔剂(石灰石等)、脱氧剂(硅铁、锰铁、铝等)、合金料等;

炼钢过程:主要包括氧化、造渣、脱氧等;

炼钢方法:目前炼钢方法主要有氧气顶吹转炉炼钢和电炉炼钢等;

氧气顶吹转炉炼钢:主要以生铁液为原料,加适量的废钢,其特点是生产率高、节省能源、成本低,适合于大型钢铁联合企业,主要生产各类普通用途的非合金钢(碳钢)

氧气转炉炼钢

电炉炼钢:电炉炼钢有电弧炉炼钢、感应炉炼钢等方法,常用的是电弧炉炼钢。它以转炉钢和废钢作原料、以铁矿石和纯氧作氧化剂,以电极与金属炉料间的电弧热提供冶炼热源。电弧炉冶炼温度高(可达2000℃),能冶炼含有高熔点合金元素的合金钢;由于采用的炉料较纯净,冶炼过程容易调节,化学成分易控制,能够冶炼高级优质钢和合金钢,但电弧炉炼钢耗电量大,成本高。

电弧炉炼钢

钢的浇注:钢液凝固成钢锭或钢坯的过程。根据钢脱氧程度不同,可分为镇静钢和沸腾钢。

镇静钢:指脱氧充分的钢。镇静钢组织致密,性能较好,加工时需切除钢锭头部,使成材率下降

沸腾钢:指脱氧不充分的钢。沸腾钢钢锭内多气孔,组织疏松,性能比镇静钢差。但成材率高,轧制的板材表面质量好

半镇静钢:脱氧程度介于镇静钢与沸腾钢之间的钢

三、钢材生产

钢材种类:有钢板、型钢、钢管、钢丝等;

生产方法:主要有轧制(分冷轧与热轧)、拉拔、挤压、锻造等方法。

钢的轧制

钢板:钢锭或钢坯轧制成钢板。钢板可镀锌、镀锡、镀铅、塑料复合等表面处理

中厚板:5mm;中板厚度为3~5mm,一般采用热轧

薄板:的厚度小于3mm,坯料为热轧中厚板,采用冷轧

钢带:成卷供应,采用冷轧

型钢:采用型材轧机轧制而成。有圆钢、方钢、扁钢、六角钢、八角钢、工字钢、槽钢、角钢、T字钢等。普通型钢主要用于建筑、桥梁、车辆等,优质型钢主要用于机械零件、工具等

钢丝:采用直径为6~9mm的热轧线材(盘条)拉拔而成。退火的低碳钢丝可用于捆扎物体、也可编织成各种用品;高碳钢丝可制成各种弹簧,或用多根钢丝捻成合股的钢丝绳和钢索,用于吊索、电线、电缆、固定物体等。

钢管:分无缝管与焊管。

无缝管:管采用斜轧穿孔机将实心钢坯穿孔后,再经冷拔或热轧而制成。无缝钢管主要用于石油、化工等行业

用钢板或钢带卷压成形,然后焊接而成。缝钢管应用广泛,主要用于自来水管、煤气管等

斜轧穿孔

 

 

 

 

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