冶金生产认知2.教案 项目八教案.docx

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1、材料学院教案用纸课程章节名称项目八铁合金生产认知教学目的、要求●了解铁合金的用途与分类，了解常用的铁合金的生产方法设备。熟悉常用铁合金的用途及主要生产方法。●了解硅铁的牌号，了解常用的生产设备及操作工艺。了解常用的生产设备及操作工艺。●了解锰铁生产所需原材料，了解常用的生产设备与生产工艺。了解掌握锰铁操作工艺过程。。重点难点1.在了解铁合金用途的基础上熟悉铁合金的分类，掌握常用的铁合金的生产方法设备。2.在了解硅铁种类和冶炼设备的基础上，理解掌握硅铁生产操作工艺。3.在了解锰铁种类和生产设备的基础上，了解掌握锰铁的操作工艺。。教学环节时间分配4课时教学

2、手段、教学方法和实施步骤多媒体授课内容:一、铁合金基础知识认知铁合金的主体元素一般熔点较高，或者它的氧化物难于还原，难于炼出纯金属，若与铁在一起则较易还原冶炼。在钢铁冶炼中使用铁合金，其中含铁非但无害，而因为易熔于钢水反较有利。因此，炼钢生产过程中的脱氧和添加合金，大多以铁合金的形式加入。铁合金一般很脆，不能作为金属材料使用。铁合金的冶炼是1860年左右开始用坩埚进行的，后来发展了用高炉炼锰铁和含硅12%以下的硅铁。1890—1910年间在法国开始用电弧炉生产铁合金。1920年以后，为了满足优质钢和不锈钢发展的需要，开始生产低碳铁合金的新阶段，发展出用

3、铝热法冶炼一些不含碳的铁合金和纯金属;另一方面研制出在电炉中氧化含硅合金的脱硅精炼法。由于铝热法生产费用太高，脱硅精炼法得到了较多的应用。直到如今中碳、低碳、微碳铬铁，中碳、低碳锰铁，金属锰大多仍用此法精炼。二、铁合金的用途和分类1.铁合金的用途脱氧剂、合金剂、铸造工业、还原剂、其他工业。2.铁合金的分类三、铁合金的生产方法铁合金生产过程就是将合金氧化物炉料、还原剂、渣料和成分调节剂在高温下经过物理化学变化生成铁合金、炉渣、炉气的过程。1.按热量来源碳热法、电热法、电硅热法、金属热法。2.按操作方法和工艺分类熔剂法、无熔剂法、连续式冶炼法、间歇式冶炼法

4、、无渣法、有渣法。3.按生产设备分电炉法、高炉法、炉外法。4.按生产设备分上部点火法和下部点火法，真空碳还原法和氧气转炉法。四、钛合金生产技术的发展趋势（1）产品结构发生变化，品种面向多元化合理利用资源、增加产品品种、充分利用合金元素、产品向复合或多元化方向发展是铁合金生产的发展趋势。（2）采用精料技术精料技术是铁合金生产增产降耗的重要环节。如采用优质组合的碳质还原剂，搭配气煤焦和烟煤，代替一部分冶金焦;采用烧结矿、球团矿、铁精矿球团、铁鳞球团等，改善入炉矿石的制备技术和入炉条件，从而提高生产效率。（3）采用高效率的大型还原电炉，提高技术装备包括还原电

5、炉的大型化、连续作业;根据冶炼品种，采用全封闭式电炉或敞口炉改造为全封闭式电炉、新建或改建半封闭式电炉;采用新型结构的电极把持器、车式加料拨料捣炉机、开堵铁口机等。（4）采用先进的生产工艺采用连续法冶炼硅钙合金、一步法冶炼硅铬合金、热兑法（波伦法）生产中低碳锰铁及微碳铬铁等生产工艺，缩短工艺流程，降低能耗，提高生产效率，进而降低生产消耗和成本。（5）应用电子计算机控制电炉冶炼过程用计算机控制电炉生产全过程，如配料、上料及加料、电极压放、电炉功率调节、冷却水及烟气净化系统的控制等，可提高电炉工作负荷和作业率，避免操作失误引起的炉况波动和设备事故。（6）采

6、用铁合金生产新技术铁合金生产新技术包括铁合金直流还原电炉技术（含中空电极技术）、铁合金熔融还原技术、等离子炉冶炼新技术、采用顶底复合吹炼转炉冶炼中（低）碳铬铁及中碳锰铁技术、铁合金产品的深加工及芯线技术等。二、硅铁的用途三、硅铁的牌号四、冶炼硅铁的原材料——硅石矿五、碳还原二氧化硅热力学及反应机理六、硅铁操作工艺偏加料、加料根据、炉料的透气性、扎眼、捣炉。炉况正常的操作，热停电。合理的供电制度、出铁次数。七、锰铁的分类锰铁根据其含碳量不同分为三类:微碳锰铁:碳0.05%～0.15%。低碳锰铁:碳0.2%～0.7%；中碳锰铁:碳0.7%～2.0%。高碳锰

7、铁:碳2.0%～8.0%。八、锰铁的主要作用电炉高碳锰铁：主要用于炼钢作脱氧剂、脱硫剂及合金添加剂，另外随着中低碳锰铁生产工艺的进步，高碳锰铁还可应用于生产中低碳锰铁。由于锰与氧的亲合力很大，可生成氧化锰（MnO）等氧化物，因而在炼钢中用锰铁作脱氧剂。锰与硫可生成不溶与钢液的MnS，所以锰铁有可作为炼钢的脱硫剂，在炼制合金钢中锰铁是锰钢的合金加入剂。高炉高碳锰铁:用于炼钢作脱氧剂或合金元素添加剂。中低碳锰铁:中低碳锰铁广泛应用于特殊钢生产，是炼钢的重要原料之一，同时也应用于电焊条的生产。世界各国每生产一吨钢平均消耗中低碳锰铁0.7～1.0kg，约占铁合

8、金总消耗量的5%。第一阶段燃烧强度小，可采用堆烧木材或煤气，利用点火棒点燃;第二阶段，待炉膛升