铁合金行业的发展历史现状与未来PPT推荐.ppt

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铁合金行业的其它发展方向在哪？

第二部分第二部分钢铁及铁合金的发展历史钢铁及铁合金的发展历史钢铁冶金的发展历史钢铁冶金的发展历史炼铁的历史已经超过了炼铁的历史已经超过了30003000年年早期炼铁方法早期炼铁方法最早的钢最早的钢熟铁或炒钢熟铁或炒钢明代宋明代宋应星的星的（1637）天工开物天工开物中中记载的炒的炒钢制制炼过程。

程。

近代炼钢技术起源近代炼钢技术起源1850年至年至1860年间英年间英国的亨利国的亨利贝贝塞麦塞麦（HenryBessemer）试验成功了试验成功了向铁水表面向铁水表面吹空气去除吹空气去除杂质的炼钢杂质的炼钢新工艺。

新工艺。

近代炼钢技术的发展阶段近代炼钢技术的发展阶段1850-18601850-1860年：

酸性炉衬空气转炉技术年：

酸性炉衬空气转炉技术11879年：

碱性炉衬空气转炉技术年：

碱性炉衬空气转炉技术18551855年：

平炉炼钢技术年：

平炉炼钢技术1900年：

电弧炉炼钢技术年：

电弧炉炼钢技术1950年：

氧气碱性炉衬转炉技术年：

氧气碱性炉衬转炉技术现代钢铁冶金主流程现代钢铁冶金主流程非常短暂的铁合金历史非常短暂的铁合金历史18001800年以前没有钢液合金化和脱氧的概念年以前没有钢液合金化和脱氧的概念在合金化之前，钢铁材料的主成分为在合金化之前，钢铁材料的主成分为“Fe+CFe+C”；

历史上的历史上的“超级钢超级钢”，如，如“大马士革钢大马士革钢”、“布拉特钢布拉特钢”、“多多罗钢多多罗钢”。

其其优良的性能是基于特殊的制作工艺优良的性能是基于特殊的制作工艺，而不是，而不是依赖合金化。

依赖合金化。

大马士革刀大马士革刀冷兵器时代的兵器之王冷兵器时代的兵器之王大马士革钢的化学成分大马士革钢的化学成分为什么现代钢铁行业需要铁合金？

为什么现代钢铁行业需要铁合金？

（1）钢液脱氧的需要）钢液脱氧的需要1950年开始采用氧气顶吹转炉，钢液的脱氧成为年开始采用氧气顶吹转炉，钢液的脱氧成为了关键问题。

了关键问题。

（2）钢液合金化的需要钢液合金化的需要1919世纪开始，钢液成分、结构和性能之间的关系世纪开始，钢液成分、结构和性能之间的关系得到揭示，合金元素作为提高钢材性能的主要手得到揭示，合金元素作为提高钢材性能的主要手段之一。

段之一。

合金化合金化元素元素结构影响构影响性能影响性能影响钢中典型中典型应用用Mn奥氏体成形，奥氏体成形，替代原子，替代原子，碳化物碳化物稳定定剂提高硬化能力，提高硬化能力，强强度，度，韧性，性，热加工性能加工性能与与Si（Al）脱氧，形成脱氧，形成MnS，合金化元，合金化元素：

低合金化素：

低合金化钢中高达中高达1.6%，高，高锰钢13%，AISI200系不系不锈钢中中5-10%Cr铁素体成形，素体成形，替代原子，替代原子，形成碳化物形成碳化物提高硬化能力，提高硬化能力，强强度，耐腐度，耐腐蚀性性能能在低合金化在低合金化钢中高达中高达2%，不，不锈钢中中11-25%。

耐。

耐热钢，工具，工具钢Ni奥氏体成形，奥氏体成形，替代原子替代原子提高提高强强度，度，韧性，性，耐腐耐腐蚀性性表面硬化表面硬化钢高达高达3.5%，不不锈钢8-20%，耐，耐热合金合金25%Si铁素体成形，素体成形，替代原子替代原子铁素体硬化素体硬化脱氧；

渣脱氧；

渣还原；

典型地原；

典型地0.3-0.6%，弹簧簧钢1.7-2.2%，电硅硅钢1-4%Cr,Mo,WTi,Nb,V碳化物成形碳化物成形提高硬度，提高硬度，强强度，度，耐模型耐模型工具工具钢，耐磨，耐磨钢Nb,Ti,VTa,（B）,Al氮化物成形氮化物成形晶粒晶粒细化化提高提高强强度和塑性度和塑性细晶粒晶粒钢；

高；

高强强度低合金度低合金钢钢中常见合金化元素及其影响和应用钢中常见合金化元素及其影响和应用铁合金冶炼简史铁合金冶炼简史（11）18001800年以前年以前：

没有铁合金产品：

没有铁合金产品（22）1199世纪铁合金行业的发展世纪铁合金行业的发展11）高炉生产低锰的高碳锰铁）高炉生产低锰的高碳锰铁（俗称镜铁俗称镜铁）22）高炉生产低硅硅铁）高炉生产低硅硅铁（20%S（20%Sii）33）坩埚法生产含铬小于）坩埚法生产含铬小于25%25%的铬铁的铬铁（33）2020世纪以后铁合金行业的发展世纪以后铁合金行业的发展矿热电炉生产铁合金（借鉴矿热炉冶炼电石）矿热电炉生产铁合金（借鉴矿热炉冶炼电石）21第三部分第三部分钢铁工业新发展钢铁工业新发展及其对铁合金产品的要求及其对铁合金产品的要求3.1洁净钢生产与高纯锰系铁合金产品开发洁净钢生产与高纯锰系铁合金产品开发3.2合金钢生产与新型锰系铁合金产品开发合金钢生产与新型锰系铁合金产品开发3.3我国锰系铁合金产品的未来发展我国锰系铁合金产品的未来发展3.13.1钢铁工业发展方向之一：

洁净钢生产钢铁工业发展方向之一：

洁净钢生产典型钢种的纯净度水平（典型钢种的纯净度水平（1010-6-6）钢铁工业发展方向之一：

洁净钢生产典型国外厂家超纯净钢生产工艺与典型国外厂家超纯净钢生产工艺与技术水平（技术水平（1010-6-6）洁净钢新发展的新阶段洁净钢新发展的新阶段20世纪世纪90年代是洁净钢生产的技术开发期，主要目标是解年代是洁净钢生产的技术开发期，主要目标是解决如何生产高洁净钢的生产工艺技术。

决如何生产高洁净钢的生产工艺技术。

进入进入21世纪，洁净钢生产进入新的历史发展期，主要目标世纪，洁净钢生产进入新的历史发展期，主要目标是是如何实现高效、低成本大批量稳定生产洁净钢的技术问题如何实现高效、低成本大批量稳定生产洁净钢的技术问题。

高效低成本洁净钢制造平台的基本定义高效低成本洁净钢制造平台的基本定义

（1）转炉生产洁净钢转炉生产洁净钢（S+P+N+T.O+H）10010-6；

（2）转炉洁净钢的生产效率比传统转炉提高转炉洁净钢的生产效率比传统转炉提高1倍；

倍；

（3）洁净钢生产成本比传统转炉降低洁净钢生产成本比传统转炉降低50100元元/t。

铁合金中的杂质成分铁合金中的杂质成分冶炼后期，铁合金清洁度和夹杂物对钢洁净度影响很大冶炼后期，铁合金清洁度和夹杂物对钢洁净度影响很大铁合合金金种种类O/ppmN/ppm夹杂物物FeMnHC6-8%C1500,500,350030,80,40-MCmax1.5%C100-1200600-700MnO-SiO2;

MnSLC0.5%C400,11100400,1400MnO-SiO2;

MnSLC0.5%C,0.2%Al60,240,78050,70,150SiO2FeSi75%Si,0.5%Al310,780,2907CaO,MgO,Al2O375%Si;

1%Al1000（60-3000）1575%Si;

0.5%Al160-硅酸硅酸盐65%Si,2%Al1700-Al2O3,CaOFeCrHC60%C,7.5C200200Al2O3;

氮化物氮化物HCLP2100430Al2O3;

氮化物氮化物2627炼钢过程铁合金加入阶段铁合金中氧含量有多少？

铁合金中氧含量有多少？

铁合金铁合金功能功能脱氧作用脱氧作用合金化作用合金化作用铁合金铁合金质量质量主成分：

主成分：

Mn、Cr、Ti杂质成分：

杂质成分：

C、Si、S、P连铸连铸电炉电炉钢包钢包钢包钢包转炉转炉加入铁合金加入铁合金加入铁合金加入铁合金LF炉炉加入铁合金加入铁合金28不同工艺生产的锰铁中的氧含量吹氧脱碳法：

吹氧脱碳法：

第一步：

锰矿，用矿热炉生产高碳锰铁第一步：

锰矿，用矿热炉生产高碳锰铁第二步：

高碳锰铁吹氧脱碳第二步：

高碳锰铁吹氧脱碳2CFe-Mn+O2=2CO+（FeMn）普通产品：

普通产品：

O=890011100ppm（商品）（商品）精炼产品：

精炼产品：

O=200400ppm（商品）（商品）矿热炉矿热炉顶吹转炉顶吹转炉氧枪氧枪29不同工艺生产的锰铁中的氧含量摇炉摇炉电硅热法电硅热法：

O=3901710ppm（商品）（商品）精炼产品：

O=110150ppm（试产品）（试产品）第一步：

锰矿、硅石，矿热炉生产低第一步：

锰矿、硅石，矿热炉生产低C的的锰硅铁合金；

的的锰硅铁合金；

第二步：

锰硅脱第二步：

锰硅脱Si增增Mn。

SiMn-Si+2（MnO）矿矿+（CaO）=2Mn+CaOSiO2摇包摇包电炉电炉30结论1）国内中、低碳锰铁合金产品中的全氧含量波动值为0.0390.171wt%，介于国外采用吹氧脱碳法生产的普通与精炼两种中、低碳锰铁产品氧含量之间；

2）洁净钢生产工艺中用作Mn合金元素微调用的中、低碳锰铁，建议采用TO150ppm精炼产品，可避免因调整合金元素含量而造成的精炼末期钢水全氧含量的增加；

3）锰铁合金中的氧化物夹杂，有可能造成钢中夹杂物在数量、尺寸和组成成份的改变，由此影响钢材的实物质量。

31两点建议1）目前，国内关于铁合金中非金属夹杂物对品种钢质量影响的系统研究报导很少。

随着洁净钢产量日益增长的需求，如何建立纯净铁合金生产工艺及装备体系应该是钢铁研究领域中需要重视的研究方向；

2）铁合金生产企业只是按照国家标准提供产品的部分组成信息，一般均缺乏铁合金中其他元素的具体含量和赋存方式等方面的知识，这就需要钢厂与铁合金企业合作，对特需的产品采取优质优价的经营模式。

3.23.2钢铁工业发展方向之二：

新型合金钢钢铁工业发展方向之二：

新型合金钢

（1）我我国国粗粗钢钢产产量量达达到到8亿亿吨吨，但但其其中中合合乎乎通通用用质质量量标标准准的的普普碳碳钢钢、合合金金钢钢产产量量居居绝绝对对多多数数。

优优质