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时间:2018-08-07
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1、西南交通大学生产实习实习报告院(系):材料科学与工程年级:2008级指导教师:姓名:学号:20084成绩:二零一一年七月一、实习目的清晰、直观地认识钢铁冶金生产的过程和工艺,认识了解材料热处理生产过程和工艺。参与实际生产过程,提高认知能力和动手能力。二、实习内容2.1炼钢(介绍炼钢车间的相关情况,生产设备情况,生产工艺过程等,小四宋体)(1)炼钢分厂现状1954年建厂,最初由前苏联引进专家和技术,有三座平炉和三座转炉。2000年底,该厂停止了最后一台平炉炼钢,并于3年前拆除了所有的平炉,全部使用转炉
2、炼钢。现共有7座转炉。5台连铸机。现主要钢产品为:重轨用钢、石油套管用钢等。主要铸钢坯有:大方坯、大圆坯、小方坯、小圆坯、钢水浇注方式除连铸外,还根据客户或实际需要采用部分型铸。砂型铸造是在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,长期以来,一直是铸造生产中的基本工艺。而连续铸造有以下好处:1、铸件上没有浇注系统的冒口,故连续铸锭在轧制时不用切头去尾,节约了金属,提高了收
3、得率;2、简化了工序,免除造型及其它工序,因而减轻了劳动强度;所需生产面积也大为减少;3、连续铸造生产易于实现机械化和自动化,铸锭时还能实现连铸连轧,大大提高了生产效率。(2)炼钢原理介绍炼钢的主要反应原理,也是利用氧化还原反应,高温下,用氧化剂把生铁里过多的碳和其它杂质氧化成为气体或炉渣除去。因此,炼钢和炼铁虽然都是利用氧化还原反应,但是炼铁主要是用还原剂把铁从铁矿石里还原出来,而炼钢主要是用氧化剂把生铁里过多的碳和其它杂质氧化而除去。炼钢时常用的氧化剂是空气、纯氧气或氧化铁。目前,炼钢的方法主要
4、有转炉、电炉和平炉三种。在这里,我们只简单介绍较为广泛采用的氧气顶吹转炉炼钢法。氧气顶吹转炉炼钢设备,按照配料要求,先把废钢等装入炉内,然后倒入铁水,并加入适量的造渣材料(如生石灰等)。加料后,把氧气喷枪从炉顶插入炉内,吹入氧气(纯度大于99%的高压氧气流)。氧气直接跟高温的铁水发生氧化反应,使部分铁就成了氧化亚铁,并放出大量的热:之后,生成的氧化亚铁再把铁水里的硅、锰、碳等依次氧化,如:生成的一氧化碳气体,能从铁水里直接排出;生成的二氧化硅和氧化锰以及生铁里的硫、磷跟造渣材料生石灰相互作用成为炉渣
5、排出。用纯氧代替空气可以克服由于空气里的氮气的影响而使钢质变脆以及氮气排出时带走热量的缺点。当钢水的成分和温度都达到要求时,即停止吹炼,提升喷枪,准备出钢。出钢时使炉倾斜,钢水从出钢口注入钢水包里,同时加入脱氧剂进行脱氧(除去过量的氧化亚铁)和调节成分。通常用硅铁、锰铁或金属铝等使钢脱氧,例如:生成的二氧化硅等大部分形成炉渣而除去,部分的硅、锰等留在钢里以调整钢的成分。钢水合格后,可以浇成钢的铸件或钢锭,钢锭可以再轧制成各种钢材。氧气顶吹转炉在炼钢过程中会产生大量棕色烟气,它的主要成分是氧化铁尘粒和
6、高浓度的一氧化碳气体等。因此,必须加以净化回收,综合利用,以防止污染环境。从回收设备得到的氧化铁尘粒可以用来炼钢;得到一氧化碳可以作化工原料或燃料;烟气带出的热量可以副产水蒸汽。此外,炼钢时生成的炉渣也可以用来做钢渣水泥,含磷量较高的炉渣,可加工成磷肥,等等。氧气顶吹转炉炼钢法具有冶炼速度快、炼出的钢种较多、质量较好,以及建厂速度快、投资少等许多优点。但在冶炼过程中都是氧化性气氛,去硫效率差,昂贵的合金元素也易被氧化而损耗,因而所炼钢种和质量就受到一定的限制。(3)炼钢工艺前期:铁矿石→矿石→炼铁炼
7、钢:铁水→钢厂→熔炼→钢水→浇注→钢坯分析讨论:1.铁水到钢水如何保证铁水不凝固。答:保证温度在奥氏体温度以上。高温的铁水倒入转炉内进行转炉炼钢,在转炉炼钢环节中不需要另外使用燃料。这是由于转炉炼钢法使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生铁里,使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量(含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度),可使炉内达到足够高的温度。从而保证铁水不凝固。2.炼钢过程中加入的废钢与铁水比例(1:4)答:铁水是转炉炼钢的主要原材料,一般占装入量的70%-100%。是转炉炼钢的
8、主要热源。转炉和电炉炼钢均使用废钢,氧气顶吹转炉用废钢量一般是总装入量的10%-30%。废钢分为一般废钢、轧辊、次废铁、车等。炼钢厂应该尽可能少用铁水,多用废钢,既有利于保护资源,又有利于节约能源、减少环境污染、促进资源的可持续发展。以转炉炼钢法为主的炼钢厂努力提高转炉炉料中的废钢比是降低铁矿石消耗的有效途径。3.连铸生产原理答:连续铸造是一种先进的铸造方法,其原理是将熔融的金属,不断浇入一种叫做结晶器的特殊金属型中,凝固(结壳)了的铸件,连续不断地从结晶器的另一端拉
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