现代钢铁冶金课件(工程硕士)

《现代钢铁冶金课件(工程硕士)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、现代钢铁冶金学江苏大学2008目录一、现代钢铁工业的现状及发展二、现代钢铁冶金工程三、现代钢铁冶金工业主要生产流程的演进和竞争四、现代钢铁材料研究现状及发展趋势五、现代冶金新工艺新方法一、现代钢铁工业的现状及发展1.1钢铁工业现状综述人类历史上从铁器时代开始，钢铁就是制作兵器和生产、生活工具的主要材料。这是由于地壳中铁的资源丰富，约占地壳总资源的5%；铁矿石中铁主要以氧化物和碳酸化合物形式存在，因铁与氧亲和力不很强，较容易被还原制取，生产成本较低；铁碳合金有较优良的性能。（1）世界钢铁工业发展概述20世纪产业革命以后，钢

2、铁工业得到了蓬勃发展，其发展的主要标志是钢材的社会消费量得到了空前迅速的增长。1900年全球粗钢产量约为3000万吨/年，到2006年全球粗钢产量约为12亿吨/年，是1900年产量的40倍，如图所示。图1十九世纪中叶以来冶金理论、技术及钢产量的发展50年代以前，对钢铁工业发展影响较大的是两次世界大战，每次战争的硝烟一起，世界钢产量就呈下降的趋势，特别是在第一次世界大战后，爆发了世界性的资本主义经济危机，钢产量大幅下降。二战结束后，世界钢产量迅速增长。50年代以后，随着氧气转炉与连铸技术的开发与逐步推广应用，世界钢铁工业发

3、生了翻天覆地的变化，这一时期的增长速度相当惊人。70年代后期发生了第一次石油危机，石油价格上涨，随后又爆发了第二次石油危机。两次石油危机都造成世界钢铁产量下降，1987～1996年出现了十年徘徊，世界粗钢产量在7.5亿吨左右波动，产生这一现实的背景是：1）工业发达国家钢铁产量已达到社会所需的饱和值，日本人均钢材消费量已达680kg/a，美国已达660kg/a。2）两次石油危机造成能源短缺，钢铁工业必须降低能耗才能盈利，这促使钢铁工业流程、工艺进一步革新，传统流程钢铁企业处于萎缩状态。3）90年代世界格局发生变化，冷战时期

4、军备竞争告一段落，出现”和平与发展”的新阶段，高新技术发展要求钢铁工业从产量型向质量型转化。4）有色金属及合金、陶瓷材料、塑料、复合材料的发展与钢铁产品展开激烈的竞争。20世纪70年代以前，以美国、日本为代表的西方发达国家钢铁产量和消费量持续增长。而20世纪90年代中期以来，由于中国等发展中国家的迅速崛起，导致世界钢铁生产的重心发生转移，而且以中国为代表的新兴国家一直引领世界钢铁生产的潮流。我国1996年钢产量超过1亿吨，而且发展迅猛，2007年钢产量达到4.8亿吨。去年全球粗钢产量达到13多亿吨。与此同时，进入20世纪

5、90年代，由于高新技术进入钢铁工业，出现了一系列令人瞩目的新动向。当今世界各国都在运用材料科学设计工艺和测试技术方面的最新成果，使传统材料不断改进性能，新型金属材料不断涌现，尤其在高性能结构材料和优异功能的钢铁材料方面取得重大进展。经过长期不懈的努力，钢铁材料科学和工艺技术已取得了巨大的进步，用于生产高洁净度和高均匀度钢材的冶炼技术不断进步；通过微合金化、控轧控冷、超细晶粒组织控制等可以进一步提高钢铁材料性能；与此同时，已开始采用微观理论与计算机模拟技术相结合的方法指导钢铁材料的设计和开发。归纳当前钢铁材料精采纷呈的理论

6、和技术的发展，人们不难得出一个结论：基于当前的理论和技术发展，钢铁材料本身在21世纪还会发生重要的变革，最终将会导致钢铁材料的性能显著提高，并将对整个社会发展起巨大的推动作用。目前，国际上新一代钢铁材料的研究非常活跃，日本、韩国和欧洲多国均投巨资开展研究，并已取得了重大进展。我国新一代钢铁材料的研究起步虽然稍晚，但势头很好，前景可期。新一代钢铁材料的特征是超细晶、高洁净、高均匀性。日本钢铁界及日本国家金属研究院首先于1997年出台了超级钢研究工程（STX-21）项目，日本通产省也宣布了为期5年的的”超级金属”计划，从事铁

7、基材料显微组织控制技术的研究，围绕着把晶粒尺寸控制在微米级的技术开展工作。该项目的最终目标是确立一种具有均匀的多相组织，晶粒直径在1μm以下，板厚在1mm以上的超细晶粒组织钢的生产技术。随后国际上又有类似的3项新研究项目启动，1998年3月，在国际钢铁协会（IISI）主持下，由欧洲和北美多家钢厂和汽车厂联合的”超轻钢车身”项目出笼（ULSAB）；韩国也启动”21世纪高性能结构钢发展”10年项目；1998年10月我国在”九七三”项目中批准了新一代钢铁材料的重大基础研究项目。由超级钢思路发展形成”超细晶粒钢”得到美国等发达国

8、家响应，2001年欧共体以CRM（比利时Liege的冶金研究中心），CSM（罗马的材料发展中心），BFI（德国钢铁制造者协会的研发机构）及MEFOS（瑞典研发机构）为主的同一目的的项目也已启动。由此全球性的先进钢铁结构材料研发工作蓬勃开展。总结近年来钢铁产业的发展状况可知，发达国家和发展中国家采取的是不同的思路。发达