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钢铁学院教案用纸
课程章节名称 项目四 炼钢生产认知
教学目的、要求 ●知道炼钢生产的原理、工艺流程。能根据炼钢原理描述炼钢工艺流程及生产工艺的各环节。 ●知道电炉生产的特点、发展趋势。能根据电炉炼钢工艺流程图准确地按顺序陈述生产工艺的各环节。 ●知道转炉生产的特点、发展过程。能根据转炉炼钢工艺流程图准确地按顺序陈述生产工艺的各环节。
重点 难点 1. 在理解的基础上，能描述炼钢工艺流程及生产工艺的各环节。 2. 在理解电炉生产的特点的基础上，熟悉电炉炼钢生产工艺的各个环节。 3. 在理解转炉生产的特点的基础上，熟悉转炉炼钢生产工艺的各个环节。
教学环节时间分配 4课时
教学手段、教学方法和实施步骤 多媒体
授课内容: 炼钢的原理 炼钢是利用不同来源的氧（如空气、氧气）来氧化炉料（主要是生铁）中所含杂质的复杂的金属提纯过程。 炼钢的基本任务 脱碳、脱磷、脱硫、脱氧;去除有害气体和夹杂;提高温度;调整成分。 炼钢的过程 铁水预处理、熔炼、二次冶金（炉外精炼）、浇注（连铸）等。 1. 铁水预处理 铁水脱硫预处理，铁水脱硅预处理，铁水脱磷预处理 2. 钢的冶炼 转炉炼钢和电炉炼钢 3. 二次冶金 炉外精炼，指为了提高钢的质量或提高生产效率，把在转炉、电炉中经过初炼的钢液移到另一容器中进行精炼的过程。 4.浇注 铸钢，钢锭浇铸，连铸。 工艺过程 1.电弧炉炼钢以前的方法（老三期） 补炉→装料→熔化期（分为四个阶段:起弧期→穿井期→主熔化期→熔末升温期）→氧化期→还原期→出钢。 装料:废钢;也可以装入少量铁水，叫热装铁水。 （1）熔化期 主要是废钢等的熔化。 （2）氧化期 通过矿石氧化或者吹氧等操作，去除钢水中的杂质、N、H等。 （3）还原期 造渣、配合今等。 2.电弧炉炼钢现在常用方法 现在常用废钢预热→熔氧期→出钢→精炼。现在一般把还原期拿到LF来操作，这样可以缩短冶炼周期，操作也比较方便。 工艺特点 （1）电能为热源，避免了燃烧燃料对钢液的污染，热效率高，可达65%以上。 （2）冶炼熔池温度高且容易控制，满足冶炼不同钢种的要求。 （3）电热转换时，输入熔池的功率容易调节，因而容易实现熔池加热制度自动化，操作方便。 （4）电弧炉炼钢可以消化废钢，是一种铁资源回收再利用的过程，也是一项处理污染的环保技术，它相当于是钢铁工业和社会废钢的回收工具。 （5）炼钢过程的烟气污染和噪声污染容易得到控制。 （6）设备简单，炼钢流程短，占地少，投资省，建厂快，生产灵活。 生产钢种与炉料结构 电弧炉主要用于冶炼高合金钢、大型铸锻件用钢、不锈钢等钢种。随着技术开发力度的继续加大，我国电炉钢质量有较大提高，一些企业成功开发出氮含量小于等于80×10-6钢种，最低的氮含量可控制在30×10-6，达到了转炉钢的水平，但目前电弧炉普遍生产转炉钢种不具备成本优势。 常用电炉设备 电弧炉短流程发展趋势 1.短流程生产工艺体系的优化 电炉短流程炼钢工艺是集中了当今先进的炼钢生产技术于一身的先进生产工艺，其关键技术将是整体工艺的优化设计、物流参数的合理匹配以及总体装备水平的最佳配置。 2.电炉冶炼高效化 CRISP连续电弧炉炼钢工艺 3.低生产成本的过程管理与控制 减少原料成本的技术、降低能源消耗的技术、控制生产成本的技术。 4.节能环保实现短流程工业的可持续发展 原材料的收集 对废钢要求: （1）废钢表面应清洁少锈， （2）废钢中不得混有铅、锡、砷、锌、铜等有色金属。（3）废钢中不得混有密封容器，易燃、易爆物和有毒物，以保证安全生产。（4）废钢化学成分应明确，硫、磷含量不宜过高。 （5）废钢外形尺寸不能过大，生铁在电弧炉炼钢中，一般被用来提高炉料的配碳量，通常配入量不超过炉料的30%。 冶炼前的准备工作 配料是电炉炼钢工艺中不可缺少的组成部分，配料是否合理关系到炼钢工能否按照工艺要求正常地进行冶炼操作。合理的配料能缩短冶炼时间。 熔化期 在电弧炉炼钢工艺中，从通电开始到炉料全部熔清为止称为熔化期。熔化期约占整个冶炼时间的一半，耗电量占电耗总数的2/3左右。包括启弧阶段，穿井阶段，电极上升阶段，熔化末了阶段 氧化期 氧化期的主要任务、操作要点。 还原期 还原期的定义、主要任务和操作工艺。 氧气转炉炼钢法 氧气转炉炼钢法的优点、特点、设备。 装料制度 1.定量装入制度 2.分阶段定量装入制度 3.顶吹转炉的装入制度 造渣制度 1.炉渣的形成 炉渣一般是由铁水中的Si、P、Mn、Fe的氧化以及加入的石灰溶解而生成;另外还有少量的其他渣料（白云石、萤石等）、带入转炉内的高炉渣、侵蚀的炉衬等。 2.造渣方法 单渣操作，双渣操作，留渣操作。 供氧制度 供氧制度是在供氧喷头结构一定的条件下使氧气流股最合理的供给熔池，创造炉内良好的物理化学条件。 氧枪操作方式：高-低-高的六段式操作；高-低-高的五段式操作；高-低-高-低的四段式操作。 温度制度 温度控制是指吹炼的过程温度和终点温度的控制。分别介绍了吹炼初期、吹炼中期、吹炼末期的温度制度。 终点控制 终点温度和成分的控制。介绍了终点的标志，终点判断方法和终点控制方法。 脱氧及合金化 脱氧的必要性，方法：沉淀脱氧，扩散脱氧和真空脱氧。 合金化的方法：炉内预脱氧、合金化；钢包内脱氧合金化。 合金加入顺序
课堂讨论 炼钢工艺各个环节的原理
课外思考、练 习及作业题 课后习题
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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