资源简介

项目1炼钢原料识别及选用
一、教学目标
了解废钢质量对冶炼的影响，废钢铁中密封容器和有害元素的影响，学习废钢铁的识别和选用。
了解铁合金、渣料在炼钢中的作用，熟悉常用脱氧剂、铁合金、渣料的特点。学习各种常用脱氧剂、铁合金、渣料的识别和选用。
了解增碳剂、脱硫剂、各种气体的用途和特点，能识别和正确选用。
二、课时分配
本项目共3个任务，安排4课时。
三、教学重点
能够选用炼钢所用合格废钢，能够识别和选用炼钢所用辅助原料如造渣剂、脱硫剂、增碳剂、保温剂等。
四、教学难点
选用炼钢所用合格废钢，识别和选用炼钢所用辅助原料。
五、教学内容
任务1 废钢、生铁的识别及选用
废钢来源
社会废钢、钢厂自己的返回料
废钢质量对冶炼的影响
1.废钢成分对冶炼的影响
（1）废钢中磷、硫含量的影响
（2）废钢中硅、锰对冶炼的影响
2.废钢外观质量对炼钢的影响
3.废钢块度对冶炼的影响
入炉废钢的块度要适宜。
废钢铁中密封容器和有害元素的影响
铜、锡、铅、爆炸物
转炉冶炼对废钢的要求
1.不同性质的废钢应分类存放，避免贵重金属元素损失或造成熔炼废品。
2.废钢入炉前应仔细检查，严防混入封闭容器、爆炸物和毒品;严防混入易残留于钢水中的某些元素，如铅、锌等有色金属。
3.废钢应清洁、干燥，尽量避免带入泥沙、耐火材料和炉渣等杂质。
4.废钢应具有合适的外形尺寸和单重。
任务实施
一、废钢与生铁的识别
生铁也叫冷铁，是铁锭、废铸件、罐底铁和出铁沟铁的总称，其成分与铁水相近，但没有显热。是碳含量>2.0%的另一种铁碳合金，炼钢生产中所用的生铁，其碳含量为3.5%～4.4%之间。它的特点是无塑性，很脆，不能进行压力加工变形，熔点较低，液态时的流动性比钢好，易铸成各种铸件。
固态生铁称为铁块，表面大多有凹槽及肉眼可见砂眼。铁块有两大品种:一是灰口铁，也叫灰铸铁，其硅含量较高，常用于生产铸件; 二是白口铁，一般作为炼钢用生铁。
任务二 常用脱氧剂、铁合金、渣料的识别及选用
一、常用脱氧剂的识别和选用
1.识别脱氧剂
（1）锰铁 锰铁的密度较大，为7.0g/cm3。外观表面颜色很深，近于黑褐色并呈现出犹如水面油花样的彩虹色。断面呈灰白色，并有缺口。如果相互碰撞会有火花产生。
（2）硅铁 以前称矽铁（因为元素硅曾名为矽），密度较小，为3.5g/cm3，表面为青灰色，易破碎，其断面较疏松且有闪亮光泽。
（3）铝铁 铝铁的密度也较轻，约为4.9g/cm3，外观表面灰白色（近灰色）。
（4）铝 手感是上述几种合金中最轻的，密度仅为2.8g/cm3，是一种银白色的轻金属,较好的延展性，一般以条形或环形状态供应。
（5）硅钙合金 表面颜色与硅铁很接近，为青灰色，手感比硅铁与铝更轻，密度仅为2.55g/cm3，其断面无气孔，有闪亮点.
（6）硅锰合金 手感较重，密度为6.3g/cm3，质地较硬，断面棱角较圆滑，相互碰撞无火花产生。表面颜色在锰铁与硅铁之间（偏深色），使用块度一般在10～50mm。
（7）铝锰铁 块状，形如条形年糕，貌如小型铸件，表面较光滑，颜色近于褐色，与锰铁相似。块度不大，一般不会碎裂，如破碎具断面呈颗粒状，且略有光泽。
2.正确选用脱氧剂
（1）若冶炼优质钢需要在炉内沉淀脱氧时，可以选用锰铁、硅锰铁或铝铁。
（2）冶炼沸腾钢或者低硅钢种，几乎不用硅铁来进行脱氧。
（3）硅铁是常用的较强脱氧剂，按照铁合金加入顺序一般在加入锰铁后使用。
（4）铝是常用脱氧剂中脱氧能力最强的，一般用于终脱氧。
（5）铝锰铁是一种复合脱氧剂，在炼钢中作为铝的一种代用品来使用。使用后对钢的质量有好处。
二、常用铁合金的识别和选用
1.识别铁合金
（1）及时核对铁合金来料成分单及实物。
（2）各种铁合金应分类堆放，并标明名称、规格和成分。
（3）根据铁合金特征，在现场用肉眼识别各种常用铁合金。
2.选用铁合金
（1）知道所炼钢种的标准成分及内控要求。
（2）根据钢中该元素的残余含量，确定该元素的加入量。
（3）选择所用铁合金种类（含碳量及合金元素的含量）。
（4）确定合金回收率，并计算出该合金加入量。
（5）核对所选用的合金种类及加入量。
三、造渣材料的识别和选用
1.渣料料场识别各种造渣材料
（1）石灰的外观特征 石灰呈白色，手感较轻（注意，有些手感较重的石灰往往是未烧透的石灰石）。
（2）萤石的外观特征 萤石基本以块状供应，质量好的萤石表面呈黄、绿、紫等色（无色的少见）、透明并具有玻璃光泽;质量较差的则呈白色（类似于石灰颜色）;质量最差的萤石表面带有褐色条斑或黑色斑点，且其硫化物（FeS、ZnS、PbS等）含量较多。因此，萤石要保持干燥、清洁。
（3）生白云石的外观特征 与石灰相比则石灰更趋白色，内部结构更疏松，且表面会粘有不少粉末，而生白云石稍趋深色，呈灰白色（从颜色看与劣质萤石相似），质硬，手感较重。
（4）氧化铁皮的外观特征 氧化铁皮是轧钢车间铸坯表面的一层氧化物，剥落后成为片状物，青黑色，来自于轧钢车间。主要成分是氧化铁。使用时应加热烘烤，保持干燥。
（5）铁矿石的外观特征 铁矿石常见的有3种:
①赤铁矿:俗称红矿。外表有的呈钢灰色或铁黑色，有的晶形为片状;有的有金属光泽且明亮如镜（故又叫镜铁矿），手感很重。主要成分是Fe2O3。
②磁铁矿:外表呈钢灰色和黑灰色，有黑色条痕，且具有强磁性（因此而得名）。磁铁矿组织比较致密，质坚硬，一般呈块状。主要成分是Fe3O4。
③褐铁矿:外表黄褐色、暗褐色或黑色，并有黄褐色条痕。其结构较松散，密度较小，相对而言手感较轻，含水量大。主要成分是mFe2O3·nH2O。
任务三 其他物料的识别及选用
一、增碳剂的识别和选用
1.增碳剂的识别
（1）沥青焦粉 黑色，略有光泽，颗粒状（颗粒较均匀，一般在1～3mm）。
（2）电极粉 黑色，略暗淡，比焦炭粉重，粉状，颗粒度在0.5～1mm。
（3）焦炭粉 是用冶金焦破碎、研磨加工而成，灰黑色粉料，颗粒度在0.5～1mm。主要用于炼钢增碳。
（4）生铁 作为增碳剂，常在出钢前或加于钢包中用。
2.增碳剂的选用
（1）了解所炼钢种碳成分要求及与实际终点碳含量之间的差值。
（2）遵照工艺规定的要求选用增碳剂，一般是增碳量小的可选用含碳铁合金来调整，如尚不足可用生铁来补充;若增碳量大的可选用沥青焦、电极粉、焦炭粉等来增碳。
（3）增碳前应确定钢水重量及判断钢水氧化性。
（4）增碳剂加入量的计算
二、脱硫剂的选用
（1）知道铁水中硫含量的标准成分及内控要求。
（2）选择所用脱硫剂的种类。
（3）根据铁水中硫元素的含量、脱硫剂的收得率，计算并确定脱硫剂的加入量。
（4）核对所选用脱硫剂种类及加入量。
三、焦炭的质量判断
1.焦炭的外现特征
灰黑色，孔隙较多，手感较轻。粒度在40～150mm间（用于转炉新开炉），小颗粒粒度为1～5mm（用作增碳剂）。
2.根据焦炭来料料单判断焦炭的类别和等级
测定焦炭中固定碳、灰分、硫含量:
（1）焦炭中固定碳应不小于80%，而高质量焦炭固定碳应不小于90%。
（2）焦炭的级别及杂质含量。
（3）焦炭技术要求:干净、干燥、无杂质。
四、炼钢用保温剂的选择
1.酸性类
典型的有炭化稻（糠）壳，其具有优良的保温绝热性能，且成本低廉，但不利于吸附钢水中上浮的夹杂物，并会导致钢水增碳。
2.中性类
典型的有Al2O3-SiO2基含碳或低碳保温剂，其最大的特点是成本低廉和钢水增碳较少。
3.碱性类
该类保温剂是以MgO或白云石为基的材料，也有高碳与低碳之分，该类保温覆盖剂一般熔点较低，单独使用时容易结壳，但能较好地吸附钢水中上浮的夹杂物。
4.微碳碱性
（1）保温覆盖剂的使用不会对钢水增碳,能适应高、中、低碳或超低碳钢水生产的保温要求。
（2）保温覆盖剂应属碱性材料，其碱度应和钢渣的碱度相当。
（3）保温覆盖剂应具有良好的保温性能。
（4）保温覆盖剂应具有较高的熔点
（5）保温覆盖剂应价廉质优

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