1、【本章学习要点】本章学习炼钢金属原料的种类及对铁水、废钢、铁合金的要求，常用的铁合金的作用，非金属料的种类、作用及其要求。原材料的质量和供应条件直接影响炼钢的技术经济指标。保证原材料的质量，既指保证原材料化学成分和物理性质满足技术要求，还指原材料化学成分和物理性质保持稳定，这是达到优质、高产、低耗的前提条件。炼钢原材料可分为金属料和非金属料两大类。第一节金属料炼钢用的金属料主要有铁水、废钢、生铁、原料纯铁、海绵铁、中间合金材料和铁合金。一、铁水铁水是转炉炼钢最主要的金属料，一般占转炉金属料70%以上。铁水的成分、温度是否适当和稳定，对简化、稳定转
3、对炉衬的侵蚀，影响石灰熔化，从而影响脱磷、脱硫。如果铁水含硅量过低，则不易成渣，对脱磷、脱硫也不利。因此，要求铁水含硅质量分数在0.2%0.6%。3）镒：镒是钢中有益元素，对化渣、脱硫以及提高炉龄都是有益的。但冶炼高镒生铁将使高炉焦比升高，为了节约镒矿资源和降低炼铁焦比，一般采用低镒铁水，镒质量分数为0.2%0.4%。4）磷：磷是一个强发热元素。一般讲磷是有害元素，但高炉冶炼中无法去除磷。因此，只能要求进入转炉的铁水含磷量尽量稳定，且铁水含磷越低越好。5）硫：硫也是有害元素。炼钢过程虽然可以去硫，但会降低炉子生产率，增加原材料消耗。因此，希望铁
7、和手提光谱仪及化学分析等多种。对于没有经过挑选或化学成分不清的外来废钢，切忌直接卸在料槽或料筐中使用，防止在冶炼过程中出现意外的困难或事故、贵重元素损失和造成熔炼废品。性质相近或成分相克与表面相似或难以区别的废钢不能相邻堆放。如含镣废钢和含鸨废钢，因镣和鸨这两个元素在冶炼时不能或较难去除，而同时含有这两个元素的钢种又很少，所以含镣和含鸨的废钢不能相邻运输与堆放，以免配料或装料时混淆而给冶炼带来困难。又如lCrl8Ni9Ti钢，在冶炼时需要严格控制吸入的氮气，以免生成氮化钛(TiN)夹杂，而铭镒氮钢中，氮是其中的合金元素，含量为0.20%0.30%,如果混入，就会给JC
8、rl8Ni9Ti带来大量的氮化钛夹杂，且这两种钢的外表颇为相似，都不易生锈和没有磁性，因此极易混淆，所以不能相邻堆放。还有高速钢的切头与Crl2切头，由于它们的锻造性能都很差，切头呈开花形状，外表不易区别，为了避免混淆，也不能相邻堆放。废钢入炉前应仔细检查与挑选，严禁混入封闭器皿、爆炸物和毒品，各种废旧武器及枪炮弹等必须拆除信管、导火索及未爆炸的弹药等，防止在熔化过程中发生爆炸。废钢中严防混入钢种成分限制的元素和Cu、Pb、Zn、Sn等有色金属。Zn的熔点低，极易挥发，氧化产物氧化锌侵蚀炉盖耐火材料，尤其是对硅砖炉盖的危害更大；Pb的熔点更低，且密度大、易挥
9、发，很难溶于钢中，因此如果炉料混有Pb时，不仅能毒化污染空气，也极易毁坏炉底；Cu和Sn使钢产生热脆。废钢应清洁干燥、少锈，应尽量避免带入泥土、沙石、油污、耐火材料和炉渣等杂质。否则不能准确地确定金属液的重量，而于冶炼过程中因钢液重量不准而影响化学成分的准确控制；浇注时，因钢液重量不足，容易造成短尺废品；电炉炼钢用不氧化冶炼时，易增加合金元素的烧损。此外，铁锈还能使钢中的氢含量增加。某些重要的特殊废钢，还要经过酸洗，以便去除氧化铁皮及表面杂质。废钢应有合适的外形尺寸和单重。轻薄料经分选去杂后采用打包、压块，对切屑采用装桶或冷、热压块的办法使之密实，如果利用切
13、模、中注管、底盘、帽口壳、铸铁轧辗以及其他各种废铸铁机件或制品等。返回废铁因多锈及S、P杂质含量较高，故不适用于还原期调整碳的成分。除此以外，低磷、低硫生铁可作为冷却剂用。当铁水不足时，可用生铁作为辅助金属料。四、原料纯铁原料纯铁主要用于电炉炼钢不氧化法或返吹法冶炼低碳钢或超低碳高合金钢的配料中，也可作为永磁合金、精密合金、电工合金等重熔合金及粉末冶金的用料。原料纯铁中的C、P及其他杂质的含量非常低，从某种意义上讲，它是一种特殊钢，因此又称为软钢。原料纯铁的冶炼比较困难，成本较高。原料纯铁的熔点高、不易熔化，所以使用时不仅要求成分准确、表面清洁且块度要小。原
15、金属夹杂物以及氮含量。海绵铁质轻、疏松多孔、在空气中具有较强的吸水能力，所以使用前应保持干燥或以红热状态入炉。六、中间合金材料中间合金材料是高质量的特殊专用料，它是通过合金元素配料重熔后制得，常作为冶炼高温合金或精密合金的炉料，有的也能用于钢液的脱氧。对于那些易氧化或密度较小的元素，当冶炼要求含量较高时，是很难直接加入到钢液中去的，又由于回收率不准而影响化学成分的准确控制。因此，往往利用合金配料重熔后得到的中间合金材料作为炉料进行冶炼。所以在中间合金材料中，易氧化或密度较小的元素(A1、Ti、Si、B、McbCa等)含量较高或种类较多。特殊的中间合金料经粉碎后，可用
16、于钢液的脱氧。合金元素的重熔过程也是合金的提纯过程，因此中间合金材料中的杂质及气体含量较少。不难看出，利用中间合金材料为炉料进行冶炼，化学成分稳定，且纯洁度较高，但成本比较昂贵。中间合金材料应按炉分别存放与运输。目前，中间合金材料尚无统一标准，各个厂家均是根据本单位的生产条件或用途等自定。七、铁合金用于调整钢液成分GB2272--87。硅在冶炼后期大量加铁合金是脱氧及合金化材料。用于钢液脱氧的铁合金叫做脱氧剂；的铁合金叫做合金剂。炼钢常用的铁合金有：1.硅铁。硅铁主要用于脱氧剂和合金化。硅铁的牌号及化学成分见铁中的杂质为P、Al等，它们含量的多少对硅
18、金属镒。高炉炼制的镒铁牌号及化学成分见GB400183。电炉炼制的镒铁牌号及化学成分见GB379"87。电硅热法生产的金属镒牌号及化学成分见GB277487。电解法生产的金属镒牌号及化学成分见GB341"87。镒铁中的有害杂质是磷，除金属镒外，一般镒铁中磷含量均较高，特别是高炉镒铁中磷含量更高，因此冶炼高镒钢时，要采取一切措施尽量降低钢液中的磷含量。镒铁中碳含量越高，磷含量就越高，价格也就越便宜。因此，在钢种的C、P规格成分允许时，应尽量使用高碳镒铁。金属镒在铁合金领域内属于C、P及其他杂质含量均很低的精炼产品。其中，电硅热法生产的杂质略多些，而电解法生产
19、的杂质较少些，但氢的含量却很高，这对冶炼白点敏感性强的钢号是很不利的。因此，电解金属镒应于净化去氢后使用。4.镒硅合金。镒硅合金又称硅镒合金，是炼钢常用的复合脱氧剂，主要用于钢液的直接预脱氧。在脱氧过程中，生成的脱氧产物互相接近，易于集结且熔点低、颗粒大、容易上浮，有利于纯洁钢液。有时也用于调整镒的成分，使之满足于成品钢的规格要求。这种合金的硅含量通常小于28%，且碳含量也较低。镒硅合金的牌号及化学成分见GB4008--87。5.硅钙合金。硅钙合金是强脱氧剂和除气剂，在冶炼不锈钢、优质结构钢及特殊性能合金时使用。硅钙合金的牌号及化学成分见GB341S82
20、。硅与钙生成很多的硅化物，如硅化二钙（Ca2Si）、硅化钙（CaSi）和二硅化钙（CaSi2）,其中以CaSi为最稳定，CaSi的熔点为1245C。硅和钙对氧的亲和力都很大，其脱氧产物呈球状，颗粒也较大，容易上浮，而钙在炼钢的温度下易挥发.有利于除气和减少钢中发纹等缺陷，因此用硅钙合金脱氧的钢液比较纯净。如前所述，硅钙合金中的钙与硫能够形成稳定的化合物且不溶于钢中，因此硅钙合金也是良好的脱硫剂。块状的硅钙合金密度小，在潮湿的空气下，容易吸收水分而粉化，所以应放在干燥的条件下保管。6.硅钙粉。硅钙粉也是一种优质脱氧剂，成分与硅钙合金略同，但密度较小。它在冶炼低
22、硅错合金生产困难，价格昂贵，目前在一般钢中很少应用，多用于特殊的用途中。硅错合金含有20%50%的错和30%50%的硅。8.硅铭合金。硅铭合金是Si、Cr和Fe的合金。其中硅含量大于35%,铭含量大于30%，硫、磷含量低且稳定，常用于炼钢的脱氧和合金化。随着吹氧炼钢技术的发展，硅铭合金不仅能够还原熔渣中的铭，而且也能补加钢中部分的铭，使之满足钢种规格的要求,因此目前它已获得日益广泛地应用。硅铭合金的牌号及化学成分见GB400S83。9.铭铁。根据铭铁中碳含量的不同，铭铁可分为局碳铭铁、中碳铭铁、低碳铭铁、微碳铭铁。此外，还有金属铭及真空法微碳铭
23、。通常铭铁中的铭含量都不小于50%,硫、磷含量波动不大，但硅含量较高，因此在冶炼过程中，应根据实际情况控制硅铁粉的用量，以免硅超格。一般铭铁的牌号及化学成分见GB568787。金属铭的牌号及化学成分见GB321仁87。真空法微碳铭铁简称真空铭，牌号及化学成分见GB568487。铭铁中的碳含量越低，熔点越高，炼制时所消耗的电能也越多，价格也就越贵，因此，在条件允许时，应尽量使用廉价的高碳铭铁或中碳铭铁。因铭铁中的氢含量较高，所以在使用前应烘烤并作恒温处理，充分脱氢。真空铭不仅含氢、氮较高，而且还含有3%5%的铭与硅等的氧化物夹杂，此外，如用煤气烘烤或随
24、炉料装入炉中，它还会产生严重的吸氮现象。因此，真空铭一般在150C温度下长期干燥后即可使用。但冶炼高铭钢或不含钛的奥氏体不锈钢时，如果在冶炼后期加入，真空铭应在大于800C的温度下烘烤且保持恒温3h,以便于吸氮，从而有助于形成和稳定钢的奥氏体组织。10.鸨铁。鸨铁主要用于工具钢及一些结构钢的合金化。鸨铁的牌号及化学成分见GB3648--87。鸨铁的密度大，熔点高，且鸨含量越高，密度越大，熔点也越高。如含W8C^鸨铁的密度约为16.5t/m3,熔点大于2000C,因此在还原期加入鸨铁的块度不应太大，一般为10130mm由于工具钢中镒和硅的含量较低
30、性迅速增加，因此硼铁在使用前不准高温加热烘烤。硼与氧、氮的亲和力很强，为了确保钢中的硼含量，硼铁在加入前，钢液必须经过充分的脱氧和脱氮。硼铁按碳含量不同分为两类，牌号及化学成分见GB5682--87。16.磷铁。磷对大多数钢而言是有害的元素。但在某些情况下，它有特殊作用，如冶炼轧车昆钢加入的磷达到0.4%0.5%,可改善流动性，避免表面裂纹；货车的闸瓦和钢轨中加入一定量的磷能提高耐磨性能。此外，还可提高和改善钢的切削性能。因此，在炼钢及铸钢生产中作为磷的加入剂常常使用磷铁。磷铁的牌号及化学成分见GB3210--82。17.中间合金粉。中间合金粉中含有较
31、高的Al、Ti、Si、Ca、MgB等易氧化元素，可用于钢液的喷粉或间接脱氧。从某种意义上讲，这种合金粉是强复合脱氧剂，但因生产加工困难，成本较高，所以在冶炼一般合金钢时很少使用。中间合金粉的使用粒度一般小于2mm水分小于0.5%,并于室温密封保存。18.镣。镣广泛地用于合金结构钢、不锈钢及高温与精密合金中。镣根据制取的方法不同分为板状电解镣和粒状火炼镣。电解镣中杂质少，表面结瘤，切面越疏松多孔，氢含量越高，因此电解镣在使用前需在大于800C的高温下退火以达到充分去氢的目的。火炼镣因在水中粒化，所以含有较多的水分，氢含量大约为0.02%。这种镣杂质
32、含量较高，不适于在冶炼后期加入。冶炼含镣高的钢时，产生有害作用的元素是硫，因为镣易与硫化合，在晶界上形成低熔点NiS的网状组织而使钢产生热脆，所以在冶炼过程中，不仅要尽量降低钢中的硫含量，还应注意金属镣中的硫含量。对于其他杂质的含量如Pb、As、Zn等也要严加限制。为了减少镣中的气体和有害的杂质含量，可将它在电炉中重熔或炼制中间合金材料后使用。电解镣的品号及化学成分见GB651O86。19.钻。钻是非常稀有的贵金属，资源缺乏，价格高，只在冶炼某些高速钢、永磁合金及高温强度钢时使用。钻有粒状和片状两种。粒状钻中氢含量较高，在冶炼后期加入时，需预先经
33、长期高温烘烤，片状钻只经低温干燥即可。钻的牌号及化学成分见GB6517---86。20.铝。铝与氧的亲和力很强，在炼钢过程中，主要用于钢液的脱氧和合金化。钢液的脱氧用铝，多是将纯铝预制成铝饼、铝丸后使用，但也有的以铝铁(A120%55%)的形式加入，作为钢液合金化用铝，多是直接使用铝锭。纯铝的密度较小，为2.7g/cmu,熔点约为660C。纯铝的强度也低，但塑性较高。高纯铝bb=50MPaa=50%,而铝合金钢强度可达980MPa,因此铝合金钢的强度与密度的比值较高。凡是要求减轻结构重量的地方，如飞机的结构件等，铝钢及铝的合金应用较多。纯铝分为高纯度铝及
35、。23.稀土合金。在钢的生产中添加稀土合金，可以改善钢的性能。常用的有稀土硅铁与铺锢合金等。炼钢对铁合金的要求是：1）为保证炼钢能够顺利地进行，专职人员应根据每日的生产计划，将所用铁合金提前备好，并保持有20%以上的贮存，以便超产及应付临时非计划改钢的需要。2）验收人员对于进入车间的铁合金材料，应根据标准和质量保证书仔细复验材料的种类、化学成分及数量等，不符合交货状态的不经批准一律不许入库。炼钢常用铁合金材料的交接货状态及一般要求详见表7-2。表7一2常用铁合金材料的交接货状态及一般要求序号品名交接货状态一般要求1硅铁
36、呈块状硅75、硅90块度小于20mn^20mm勺数量不得超过该批总重量的10%硅75的厚度不得超过100mm硅的偏析不大于4%硅45块度小于20mr^20mm的数量不得超过该批总重量的15%2铁电炉猛铁呈块状碳素猛铁块度范围20250mm块度小于20mr^20mm的数量不得超过该批总重量的8%中低碳素猛铁块度小于20mr^20mm勺数重不得超过该批总重量的10%高炉镒铁呈块状最大块度应小于20kg,块度小于20m亦20mnt勺数重不得超过该批总重量的8%,表面和内部均不得带有显著的夹杂物金属
37、镒呈块状装箱最大块度应不超过10kg,小于10mm<10mnt勺数重不得超过该批总重量的5%3硅镒合金呈块状块度范围为20300mm块度小于20mr^20mmB勺数量不得超过该批总重量的5%4硅钙合金呈块状最大块度/、得超过10kg，块度小于5mm（15mm^J数重不得超过该批总重量的10%5硅铭合金呈块状每块最大尺寸为200mm<200mm小于20m休20mm勺数量不得超过该批总重量的10%6铭铁微碳铭铁以炉为批号呈块状每块重重不得超过15kg，块度小于20mr^2
38、0mm的数重不得超过该批总重的5%,表面及内部不得带有显著夹其他铭铁呈块状杂，平均试样中夹杂重量不得超过总熏量的0.5%金属铭呈块状最大块度为150mr^150mm块度小于10m休10mm的数重不得超过该批总重重的10%。小于3mr^3mml勺碎末不得交货，断面致密无气孔，金属铭的表面应清洁呈现铭的本色序号品名交接货状态一般要求7鸨铁以炉为批号呈块状块度范围为10130mm小于1Omm10mm的数量不应超过该批总重量的5%8钳铁以炉为批号呈块状块度范围为1015
39、0mm小于10mr^10mm的数量不得超过该批总重量的5%9钮铁以炉为批号呈块状每块重重不得超过8kg，块度小于lOmn^10mm的数重不得超过该批总重量的3%10钛铁以炉为批号呈块状块度范围为20150m哄度小于10mm<10mmB勺数量不得超过该批总重量的8%11镉铁呈块状每块重重不得超过8kg,块度小于20m休20mm的数重不碍超过总重量的5%12硼铁呈块状桶装每块最大尺寸为100mr^1OOmm小于lOmn^lOmm大于5mn^5mm的数量不得超过该批总重的10%,5m
40、nX5mnO下的不得装入桶中。表面和断面处不得有肉眼可见的炉渣和非金属夹杂物13磷铁呈块状每块重量不超过30kg块度小于20m休20mm!勺数量不得超过该批总重量的10%14铝呈锭型表现清洁、无央渣按牌号验收、归堆存放、严防混号15镣散装包装各品号镣E分洗净板面及夹层内的电解液。镣板平均厚度不大于2mm特号镣和一号镣应切除边部的树枝状结粒及密集气孔研镣和T镣的剪切尺寸，宽度不大于500mm研镶和T镣不得有直径太于2mm的密集气孔，0.5mm以下的气孔不作报废的依据，0.52mm勺密集气孔不得超过镣板单
41、面面积的10%研镣不得有高度大于2mm勺密集结粒，T镣不得超过镣板单面面积的10%16钻包装―号钻以整块的或分切的阴极板供应，二号钻以阴极板或钻锭供应，三号及四号钻以锭状供应电解钻板各边厚度不小于lmm,不附吊耳，不得有夹杂物及附着物。板"得有局于5mm勺结粒存在，密集结粒部分不得多于钻板单面面积的10%，高度在2mm以下的结粒不作报废依据电解钻板面密集气孔部分不得超过钻板单向向积的0%，直径在0.5mm以下的气孔不作报废的依据一只电解钻板各边不得有树枝状结粒及直径大于2mm的气孔钻锭表面不得有熔渣及外来夹杂物。每锭
42、重量应不超过25kg18稀土浸在煤油壁或石蜡灌注按牌号验收、分别单独保管3）入库的铁合金材料要按种类、批号及成分的不同，分别归堆存放。做到成分清楚、标签明显、井然有序、堆放分明。为了避免混淆，对于颜色断面相似难以分辨的铁合金不能相邻堆放。高碳猛铁和硅猛合金、低碳铭铁和微碳铭铁、硅90和硅75、还有硅铁粉和硅钙粉、中碳镒铁和低钮铁如若不注意极易弄混。它们不仅表面相似，而且有的物理性能也相似，如低碳铭铁和微碳铭铁的密度就很相近。中碳猛铁和低钮铁、高钮铁和金属铭经煤气烘烤后更难以分辨，因此在烘烤、搬运及使用过程中，一定要标签明确清楚。为了避免混淆，以
43、上五组合金中每两种都应分别隔开保管。上述易混合金可依照表7-3中的方法进行区分。表7-3易混合金区分方法表名称颜色形状密度晶粒其他物理性能断面色外观色硅铁粉硅钙粉浅灰色粉末掺杂略亮颗粒深灰色粉末掺杂略亮粉末—重（铁含量高）轻（铁含量低）—中碳镒铁低钮铁暗淡掺杂红绿色———细小粗大易碎碰撞有火花质硬碰撞无火化低碳铭铁微碳铭铁暗淡很晃——细小粗大粗大含碳高质脆、易敲碎较韧、不易敲碎
44、硅90青灰色轻（铁含量低）硅75银灰色重（铁含量高）局碳镒铁有时灰色无圆角重粗大（柱状晶碰撞有火花硅镒合金有时银白有圆角轻多）细小碰撞无火花4）对于易潮、易氧化及其他贵重合金材料，必须按有关规定进行特殊的保管与贮存。如稀土合金材料应浸在煤油里或用石蜡灌注，与空气隔离，从而减少元素的氧化损失；铝粉一般应密封保存，以防止表面氧化。5）要选用适当牌号的铁合金，以降低钢的成本。因为同一类合金的不同牌号中，合金元素含量越高，GP等杂质含量越低，价格越
48、石灰的有效Ca0含量；S能进入钢中，增加炼钢脱硫负担。石灰中杂质越多，石灰的使用效率越低。2)应具有合适的块度。转炉石灰的块度以540mm为宜；电炉石灰的化学成分及块度要求见表7-5。块度过大，石灰熔化缓慢，不能及时成渣并发挥作用；块度过小或粉末过多，容易被炉气带走，还会降低电炉砖砌炉盖的使用寿命。表7—5电炉石灰的成分及块度要求&样化学成分以埃度/*mm杨’注38,|Mn（）Fg+AlrO.|SC3》不小于长大于一爆石队2I.53.5的兑收匚粒过金做的5S
51、C左右而获得的晶粒小、气孔率高、体积密度小、反应能力高的石灰称为软烧石灰或活性石灰。生烧和过烧石灰的反应性差，成渣也慢。活性石灰是优质冶金石灰，它有利于提高炼钢生产能力，减少造渣材料消耗，提高脱磷、脱硫效果并能减少炉内热量消耗。2,萤石萤石是由萤石矿直接开采而得，主要成分为CaFa,它的熔点很低(约930C)。它能使CaO和阻碍石灰溶解的2Ca0Si02外壳的熔点显著降低，而且作用迅速，是改善碱性熔渣流动性且又不降低碱度的稀释剂，所以又称助熔造渣剂。萤石在造渣初期加入可协助化渣，但这种助熔化渣作用，随着氟的挥发而逐渐消失。萤石还能增强渣钢间的界面反应能
53、混入泥砂、粉末，运往车间前应经冲洗和筛选。加入炉中的萤石块度要合适，并且干燥清洁。冶炼优质钢用的萤石使用前要在60100C低温下烘烤8h以上，以便去除吸附的水分，而高温烘烤将会使萤石崩裂。造渣时，配比、用量要合适，如果加入量过少，起不到稀释与助熔的作用；如果加入量过多将使熔渣过稀，对渣线侵蚀严重。另外，过稀的熔渣的渣面不起泡沫，既浪费了热量也降低了炉衬的使用寿命。由于萤石价格贵而且供应不足，寻求其代用品的研究相当活跃。我国许多厂家使用铁钮土和氧化铁皮作为萤石代用品，但它们的助熔比萤石慢，而且消耗的热量也比萤石多。3.白云石白云石的主要成分是CaCQ.MgC
56、点约为l620C。在电炉钢的冶炼过程中，电石块常用作造还原渣，并兼有脱硫作用。电石块在空气中极易潮解变为灰白色粉末，因此需应放在密封的容器内保存，在使用前需经高温烘烤。电石块遇水即发热分解放出乙焕气体，具有难闻气味，与火焰接触即可燃烧，温度可达3000C,所以又常用于金属切割。6.电石粉。电石粉主要用于喷粉精炼过程中，它是一种良好的脱氧除硫剂，在特定的条件下还可脱磷，但它直接与钢液接触能使钢液略有增碳现象。电石粉的使用粒度一般小于0.6mm水分小于0.1%,贮存与运输要封闭，注意隔绝空气防止潮解，喷吹前需筛分。7.碳化硅粉。碳化硅粉主要用于钢液的间接脱氧，它具有
59、Fe203、Fe304和Fe0,其含氧量分别为30.06%、27.64%和22.28%。在炼钢温度下，Fe304和Fe0是稳定的，而Fe203不稳定。铁矿石是电炉炼钢的主要氧化剂，它能创造高氧化性的熔渣，从而有利于脱磷。另外，铁矿石在熔化、分解过程中要吸热，进而引起熔池内温度的降低，起冷却剂的作用，但在氧化过程中，它却有利于各种放热反应的顺利进行，分解出来的铁可以增加金属收得率。对铁矿石的要求是铁含量要高、密度要大、杂质要少。铁矿石中的杂质是指S、P、Cu和Si02,它们影响钢中杂质的去除及钢的热加工性能。如Si02会降低碱度，改变熔渣的组成，这
60、对脱磷及提高炉衬的使用寿命不利。因此，作为氧化剂的铁矿石，对成分应有严格的要求。有关天然富铁矿的化学成分及块度要求见表7-6。表7—6天然富铁矿成分及使用块度要求It卞世执其Fr1P不小F不大于—0^145,小393。3铁矿石应在800C以上的高温下烘烤4h后使用。这样不仅能够去除矿石表面的吸附水分和内部的结晶水，进而提高铁矿石中铁含量的品位，同时也有助于防止钢液中氢含量的增加，且又不过多的降低熔池温度。3.氧化铁皮氧化铁皮又称铁鳞，是钢锭（坯）加热和轧制中产生的。特点是铁含量高
61、、杂质少，密度小、不易下沉，利用它主要用来调整炉渣的化学成份、提高炉渣的Fe0含量、降低熔渣的熔点、改善炉渣的流动性。在炉渣碱度合适情况下，采用氧化铁皮能提高去磷数果。另外，氧化铁皮还有冷却作用。炼钢要求氧化铁皮不含油污和水分，使用前需在大于500C的温度下烘烤4h,保持干燥。炼钢对氧化铁皮的化学成分要求见表7—7。表7—7氧化铁皮成分要求fc学j￡W%常A1SiOrihIW1eriCb1不kfO-M暮
62、加14200-20as4.其他氧化剂电炉在冶炼某些合金钢时，为了降低铁合金的消耗，有时利用它们的矿石或精矿代替部分相应的铁合金，如猛矿、铭矿、氧化镣、鸨砂、钳砂等，这些矿石或精矿在使钢液合金化的同时，也具有氧化剂的作用。三、配碳剂在电炉钢的冶炼过程中，为了弥补废钢中碳含量的不足，除用生铁配碳外，也经常用炭素材料如天然石墨、电极块、焦炭等配碳，这些材料统称为配碳剂。电炉常用的配碳剂有:1）天然石墨。天然石墨的真密度约为1.92.1t/m5,碳含量因产地不同而不同，一般为60%80%,最高可达95%。电炉炼钢的配碳应选用碳含量高，
63、S、P及其他杂质如SiO等含量低，灰分也低，且使用块度为4070mm勺石墨。利用石墨配碳，收得率不稳定，且与所炼钢种及用氧强度有关，一般波动在50%70%之间。2）电极块。电极块是由废电极破碎而成，碳含量约为93%98%,灰分小于0.5%,硫含量也低，真密度为2.2t/掐，是较为理想的配碳材料，多用于返吹法冶炼的高级优质钢上。使用块度为2050mm在低碳钢上的收得率一般按65%考虑。3）焦炭。焦炭根据使用原料的不同，分为石油焦、冶金焦、沥青焦多种。其中冶金焦最常见，也最廉价，如果不作特殊说明，通常所说的焦炭就是指冶金焦而言的。焦炭是把粉
64、煤或几种粉煤的混合物，装在炼焦炉内，隔绝空气加热到9501000C，实行干储后残留下来的多孔块状产物。焦炭的真密度为I.82.Ot/书，质轻多孔易吸收水分，且S、P等杂质含量也高，因此只能用于氧化法冶炼的配碳，收得率约为30%。这三种配碳剂，因密度小，多于装料前装入炉内，以利于钢液的吸收。也可将它们制成粉剂，利用喷粉设备喷入钢液中。四、增碳剂在电炉钢的冶炼过程中，由于配料或装料不当以及脱碳过量等原因，有时造成钢中的碳含量没有达到预想的要求，这时要向钢液中增碳。常用的增碳剂包括：1）增碳生铁。增碳生铁要求表面清洁、无锈，且硫、碳含量低，使用前应进
65、行烘烤，避免将表面粘附的水分带入钢中，并防止加入时引起熔渣喷溅伤人。与其他增碳剂比较，生铁的含碳较低，约有4%左右，因此利用生铁增碳时，增碳量不宜过大，以避免钢水量增加过多而引起其他元素成分发生波动。另外，生铁远不如钢液纯洁，加入量过大会使钢中夹杂物含量增加而不利于提高钢的质量。因此，用生铁增碳一般不超过0.05%。利用生铁增碳时，碳在钢液中的收得率为100%。2）电极。电极的碳含量较高、硫含量和灰分较低，用于钢液的增碳时收得率比较稳定，因此是一种比较理想的增碳剂。3）石油焦。石油焦中灰分极少，含硫也少，用于钢液的增碳效果也比较理想，但价格较局。4）
66、木炭。木炭中的灰分和硫含量虽然很低，但密度小，用于钢液的增碳时收得率低且价格较贵，目前已很少使用。5）焦炭。焦炭是由冶金焦磨制而成，价格低廉，制取容易，是最常见的增碳剂。但灰分和硫含量较高，增碳作用不如电极粉好。由于粉末状的炭素材料吸水性很强，且含有较高的氮，因此使用前需在60100C的温度下干燥8h以上，并要求残留水分不大于0.5%。一些炭素增碳剂的化学组成、粒度要求及收得率见表7-8。表7-8炭素增碳剂的化学组成粒度要求及收得率化学fll成/能r收ftH.O不小F电VI即94始土101ChSIT1M90O.RO0*sa5795木也560—85M3f。5~有5虹S-L8080As口5—|JW注:表中喷粉增碳的收得率适用于碳含量小于0.70%以下的钢种，当碳含量大于0.70%时，收碍率还要低。转炉炼钢中有时为了调整冶炼终点的含碳量