我知道的炼钢。
姓名：仪彤班级：安全141班学号：2014442455
1、 **炼钢认识。
当看到“我知道的炼钢”这个课题作业的时候，心是很忐忑的，回想起当初选这门课的时候，在石油工程导论和冶金工程导论之间犹豫不定，但是最后还是觉得对冶金方面比较感兴趣就选择了这门课。虽然上了一个学期的冶金工程导论课 ，对炼钢这种工艺还是只知道皮毛，并不能完全的透彻了解其中真正的奥秘。
翻开书本的第93页看到钢冶金，用学术性的话来说，炼钢过程的实质其实是许多非常复杂的高温物理化学转变的综合过程，它涉及多种以不同聚集状态存在的组元，如固态（炉料、辅助材料及炉衬等）、液态（液体金属及炉渣）及气态（炉气、吹入金属内的空气或氧气等）。一看到这段话就顿时感觉怎么这么高深，跟课上看的**里介绍的好像不太一样啊。接着往后翻书，书本后面又介绍了炼钢的原材料、炼钢工艺、以及炉外精炼钢的连续浇注。
看的我是晕晕乎乎的，云里雾里，实在是太高大上了。不过我还是不能被这种看起来高深的学术性语言打败，我要自己去考究考究这所谓的炼钢历史、工艺及发展。
1.1炼钢历史。
纵观历史，中国是世界上最早生产钢的国家之一。考古工作者曾经在湖南长沙杨家山春秋晚期的墓葬中发掘出一把铜格“铁剑”，通过金相检验，结果证明是钢制的。这是迄今为止我们见到的中国最早的钢制实物。
它说明从春秋晚期起中国就有炼钢生产了，炼钢生产在中国已有2500多年的历史。
春秋战国时期，楚国制造的兵器闻名天下。《史记·礼书》和《苟子·议兵篇》中都谈到楚国的宛（今河南省南阳）出产的兵器刃锋象蜂刺三样厉害，这肯定是钢制的。因为铁制的刀剑过于柔软，不可能达到象蜂刺一样的锐利程度。
当时西方古罗马士兵使用的刀剑是熟铁的，在战场上交锋时一刺便弯，再刺之前非要放在地上用脚踩直不可。公元1世纪时欧洲人普利尼曾经说过：“虽然铁的种类多而又多，但是没有一种能和中国的钢比美。
”我们知道，生铁、熟铁和钢的主要区别在于含碳量上，含碳量超过2％的铁，叫生铁；含碳量低于0.05％的铁，叫熟铁；含碳量在0．05％－2％当中的铁，称为钢。中国古代最早的炼钢工艺流程是：
先采用木炭作燃料，在炉中将铁矿石冶炼成呈海绵状的固体块，待炉子冷后取出，叫块炼铁。块炼铁含碳量低，质地软，杂质多，是人类早期炼得的熟铁。再用块炼铁作原料，在碳火中加热吸碳，提高含碳量，然后经过锻打，除掉杂质又渗进碳，从而得到钢。
为了提高钢的质量，中国古代工匠从西汉中期起发明了“百炼钢”的新工艺。在三国时期，百炼钢已经相当普遍了。在三国时期，百炼钢已经相当普遍了。
百炼钢的需要越来越大，由于它的原料块炼铁的生产效率很低，冶炼出来以后必须经过“冷化”，才能得到，所以，百炼钢的发展受到限制。为了突破这种限制，中国古代工匠又发明了一种新的生铁炼钢技术——炒钢。
这种炼钢新工艺，可以在东汉末年的史籍中找到间接的描述。炒钢的发明，是炼钢史上的一次技术革命。在欧洲，炒钢始于18世纪的英国，比中国要晚1600多年。
我国真的不愧于最早生产钢的国家之一啊。
1.2炼钢工艺。
炼钢工艺在课本上主要介绍了两种，一种是转炉炼钢工艺，另一种是电弧炉炼钢工艺。
1.2.1转炉炼钢工艺。
转炉炼钢。转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。
1.2.1.1氧气顶吹转炉炼钢工艺。
其中，书本上主要介绍了氧气顶吹转炉炼钢工艺，且在氧气顶吹转炉一经问世就显示出了极大的优越性，世界各国竟相发展，目前成为最主要的炼钢法。然而这种炼钢法有利也有弊，优点为熔炼速度快，生产率高热效率高，冶炼中不需外来热源，且可配用10%～30%的废钢，钢的品种多，***。但是吹损较高（10%，）所炼钢种仍受一定限制（冶炼含大量难熔元素和易氧化元素的高合金钢有一定的困难）等也是不可忽视的缺点。
但在氧气顶吹转炉炼钢工艺推广下，也加快了顶底复吹转炉加工工艺的问世脚步。
1.2.1.2顶底复吹转炉工艺。
这是在氧气顶吹转炉炼钢法和氧气底吹转炉炼钢法两种方法(简称顶吹法和底吹法)的基础上发展起来的一种方法。它发挥了氧气顶吹转炉和氧气底吹转炉两种炼钢方法的优点，从而在一定程度上弥补了这两种方法的不足之处。复吹方法的吹炼特点是：
从炼钢熔池上部通过顶吹氧枪**炼钢主要用氧，同时从埋入炉底的喷嘴将氧或惰性气体，有时伴之必要的粉剂吹入熔池，以增强熔池的搅拌和相应的冶金反应。
顶吹和底吹方法可作互相补充的主要冶金特点分别是：顶吹法熔池上下温差大，渣中feo高，易于发生喷溅；脱碳反应在泡沫渣内进行；通过调节氧枪位置，能将炉内部co燃烧成co2，可适当提高废钢比；顶吹法冶炼超低碳钢困难，过氧化现象严重。底吹法则具有搅拌力远大于顶吹法，熔池内温差小；co燃烧率小，不生成泡沫渣，前期脱磷较困难；熔池接近平衡状态，过氧化程度低等特点。
1.2.2电弧炉炼钢工艺。
电弧炉炼钢工艺可分为氧化法、返回吹氧法和不氧化法三种类型。氧化法的特点是：冶炼过程有完整的氧化期和完整的还原期，能脱碳、脱磷、脱硫、去气、去夹杂，对炉料无特别要求，有利于钢质量的提高。
到目前为止，国内氧化法冶炼工艺仍是电弧炉炼钢的主要方法。
电弧炉炼钢通过石墨电极向电弧炼钢炉内输入电能，以电极端部和炉料之间发生的电弧为热源进行炼钢的方法。电弧炉以电能为热源，可调整炉内气氛，对熔炼含有易氧化元素较多的钢种极为有利，发明后不久，就用于冶炼合金钢。并得到较大的发展。
随着电弧炉设备的改进以及冶炼技术的提高，电力工业的发展，电炉钢的成本不断降低，现在电炉不但用于生产合金钢，而且大量用来生产普通碳素钢，其产量在主要工业国家钢总。
产量中的比重，不断上升。
2(feo)+si─→2【fe】+(sio2)
feo)+c─→【fe】+co↑
这种炉渣的形成时间较短，脱硫能力强。炉渣呈白色，冷却后自行碎裂成白色粉末，以此得名。有时为了提高脱氧能力，在还原开始时，先造一个短时间的弱电石渣，随即使之转变为白渣。
另有火砖渣，用石灰、萤石和废耐火砖块造成，是中性渣，主要用于冶炼不锈钢；特点是加热快，不易增碳，渣、钢容易分离，但脱硫能力低。
1.3炼钢发展。
相比较电炉而言，近十年来，我国转炉炼钢生产流程工艺与装备技术的进步幅度是明显的。而未来，这种生产流程结构不尽合理的现象亦会逐步改变。近年来，我国转炉钢产量占粗钢总产量的比例日益增强，2023年我国转炉钢比为82.
4%，到2023年这一比例已增至93%，而近十年来，世界转炉钢与电炉钢比例基本保持在7:3的平均水平，我国与之相比转炉钢比过高。未来我国这种钢铁生产流程结构不尽合理的现象会随着我国资源条件、市场需求变化和绿色低碳环境的需求而逐步改变。
相比较而言，近十年来，我国转炉生产流程工艺与装备技术的进步幅度更加明显。
目前，转炉炼钢仍是世界上最主要的炼钢方法，其钢产量占世界钢总产量的65%以上。由于我国废钢资源短缺，电力缺乏，电价偏高，因此电炉钢的产量增长受到一定程度的制约，而随着生铁资源的充裕也给转炉钢产量的增长提供了良好条件。因此，转炉钢产量近年来获得了快速增长。
2023年我国转炉钢产量为3.14亿吨，到2023年提高到7.65亿吨。
随着转炉钢产量的增加，转炉炼钢生产工艺技术也得到迅速发展。转炉炼钢技术进步主要体现在以下几个方面。
1.3.1转炉装备日趋大型化。
2023年我国100吨以上大型转炉只有30座，产能为3602万吨。至2023年增长到345座，产能超过5.08亿吨，13年间大型转炉的生产能力增长了14倍。
其中300吨转炉从3座增加到11座，产能从678万吨增长到2759万吨以上。从数量上来看，我国现有转炉中以100-199吨的转炉数量最多，而200吨及以上的转炉数量最少，我国仍然保有一定数量的30吨以下的转炉。因此，淘汰落后产能任务艰巨。
目前，我国100吨及以上转炉的产能约占全部转炉产能的67.5%。随着淘汰落后产能力度的加大，我国转炉将进一步朝着大型化方向发展。
1.3.2转炉生产工艺进一步优化。
提高钢材洁净度是21世纪钢材质量发展的重大技术方向。为提高钢材质量且扩大冶炼钢种，我国大、中型转炉炼钢厂都相继增建了铁水脱硫装置和二次精炼装置。近年来新建的转炉炼钢厂大多配置了铁水脱硫装置，并根据冶炼钢种的要求配置了相应的炉外精炼装置，一般多采用lf精炼，有些转炉炼钢厂还配置了ⅵ）精炼装置，从而为高附加值钢种的生产提供了有利条件。
我国自主设计建设的京唐公司300吨转炉采用了国际上最先进的脱磷炉与脱碳炉分工、联合生产的工艺，京唐公司是国际上最早采用这一先进工艺的300吨转炉大型炼钢厂。经过近两年的技术攻关，脱磷炉生产周期28min，脱碳炉32min；单炉班产炉数从7-8炉次提高至16炉次，转炉生产效率提高1倍，出钢温度平均降低20℃。铁水“三脱”预处理比例达到90%；月平均转炉终点[p]为0.
006%，p+s]为150×10-6；和炉外精炼相匹配可稳定生产[p+s50×10-6的高洁净钢。石灰总消耗量从传统流程的50kg/t，下降到24.3kg/t，炼钢总渣量由110kg/t下降到的47kg/t，钢铁料消耗降低比传统转炉炼钢成本降低37.
39元／t钢，标志着我国大型转炉炼钢技术已接近国际领先水平。
与此同时，国内一些钢铁企业也在积极尝试顶底复吹转炉双渣、留渣工艺的探索试验，追求低成本、高效化、稳定性生产洁净钢水的目标，以解决钢铁企业不具备脱磷炉与脱碳炉分跨布置联合炼钢的问题。
由于炼钢生产结构的优化完善，钢材洁净度生产水平大幅度提高，也使转炉钢的生产品种逐步扩大，许多市场需要的高品质钢，如高速铁路用钢轨钢，汽车用if钢、先进高强度钢板、高牌号取向和无取向电工钢板，高强度造船板、桥梁板和容器板及x80级油气输送管线钢，高品质轴承、齿轮和非调质钢，高强钢丝如帘线钢、弹簧钢丝等产品，都已在转炉钢厂稳定生产，成为近几年钢铁产品结构优化的主要基础。
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