金属材料制备_钢铁冶炼

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,1,章 金属材料的制备,1.1,冶金工程基础,1.2,钢铁冶炼,钢铁是怎样炼成的,1.3,有色金属冶炼,1.4,常用金属材料及其制备,钢铁冶炼,钢铁是怎样炼成的,钢铁的实质为：钢和生铁的统称。,钢铁的基本成分都是铁，差别仅在于碳的含量不同。,1.2,钢铁冶炼,钢铁是怎样炼成的,钢铁生产：,两个过程,炼铁：,用铁矿石和焦炭在高炉中熔炼成生铁；,炼钢：,生铁在炼钢炉中熔炼成钢。,内容：,生铁的冶炼,、,炼钢,1.2,钢铁冶炼,钢铁是怎样炼成的,铁矿石：铁的氧化物脉石（,SiO,2,、,MnO,、,Al,2,O,3,）,炼铁的任务：,使铁从铁的氧化物中,还原,；,并使还原出的铁与脉石,分离,。,还原过程,炼钢的任务：,以生铁为原料，通过冶炼降低生铁中的碳及其他杂质元素的含量。,氧化过程,铁来自何处？,炼铁原料及其作用,1.2,钢铁冶金,1.2.1,钢铁冶金过程的热力学,1.2.2,生铁冶炼,1.2.3,炼钢,1.2.1,钢铁冶金过程的热力学,1,金属还原剂,Mn,、,Si,、,Al,2,碳质还原剂,C,1.2,钢铁冶炼,1.2.1,钢铁冶金过程的热力学,1.2.2,生铁冶炼,1.2.3,炼钢,1.2.2,生铁冶炼（高炉炼铁）,1.2.2,生铁冶炼,一、炼铁原料,二、高炉生产,三、高炉冶炼的理化过程,四、高炉冶炼的产品,五、非高炉炼铁法（直接还原）,一、炼铁原料,1,铁矿石,2,熔剂,3,燃料,（,1,） 铁矿石的工业类型,铁矿石：由一种或几种含铁矿物和脉石所组成。,实际是由各种化合物所组成的机械混合物。,铁矿石中铁的氧化物：,Fe,2,O,3,、,Fe,3,O,4,（,2,） 对铁矿石的要求,a,含铁量：,愈高愈好,按含量分为：贫矿（,Fe,45,）,b,还原性：,要好 气孔率,c,粒度：,大小合适,d,脉石成分：,SiO,2,、,Al,2,O,3,、,CaO,、,MgO,e,杂质含量：,有害杂质：,S,、,P,、,As,、,Zn,要少,有益元素：,Mn,、,Ni,、,Cr,、,V,适量,矿石应具有一定的强度,一、炼铁原料,1,铁矿石,2,熔剂,3,燃料,2,熔剂,（,1,） 熔剂的作用,a,降低脉石熔点,SiO,2,：,1625,Al,2,O,3,:2050,b,去硫,利用硫易与钙相结合的特性，生成,CaS,进入渣中去除,（,2,） 熔剂种类,分类：,碱性熔剂,、酸性熔剂,熔剂成分：,石灰石（,CaCO,3,）,一、炼铁原料,1,铁矿石,2,熔剂,3,燃料,3,燃料,常用燃料：,焦炭,作用：,作为发热剂提供热量；,还原剂；,高炉料柱的骨架。,3,燃料,对焦炭的质量要求：,含碳量要高，以保证它有高的发热量和燃烧温度；,有害杂质硫、磷及水分、灰分、挥发分的含量要低；,在常温及高温下有足够的机械强度；,气孔率要大、粒度要均匀，以保证高炉有良好的透气性。,1.2.2,生铁冶炼,一、炼铁原料,二、高炉生产,三、高炉冶炼的理化过程,四、高炉冶炼的产品,五、非高炉炼铁法（直接还原）,二、高炉生产,二、高炉生产,1.2.2,生铁冶炼,一、炼铁原料,二、高炉生产,三、高炉冶炼的理化过程,四、高炉冶炼的产品,五、非高炉炼铁法（直接还原）,三、高炉冶炼的理化过程,1,燃料的燃烧,2,氧化铁的还原,3,非铁元素的还原,4,铁的增碳,5,去硫,6,造渣,1,燃料的燃烧,三、高炉冶炼的理化过程,1,燃料的燃烧,2,氧化铁的还原,3,非铁元素的还原,4,铁的增碳,5,去硫,6,造渣,2,氧化铁的还原,铁矿石中铁的氧化物以,Fe,2,O,3,和,Fe,3,O,4,为主，其还原过程是从高价氧化物向低价氧化物的转化实现的，即：,还原剂：,CO,气体,（间接还原）、,固体,C,（直接还原）,2,氧化铁的还原,CO,的间接还原,间接还原,250,950,2,氧化铁的还原,固体,C,的直接还原,直接还原,950,以上,三、高炉冶炼的理化过程,1,燃料的燃烧,2,氧化铁的还原,3,非铁元素的还原,4,铁的增碳,5,去硫,6,造渣,3,非铁元素的还原,（,1,） 锰的还原,（,2,） 硅的还原,（,3,） 磷的还原,（,1,） 锰的还原,铁矿石中锰的氧化物以,MnO,2,的形式存在。,在高炉内锰的氧化物的还原过程也是从高价氧化物到低价氧化物的转化来实现的，即：,锰的高价氧化物易被,CO,依次还原成低价锰的氧化物,MnO,，然后由固体碳直接还原成锰。,（,1,） 锰的还原,但是,MnO,较,FeO,难还原，所以绝大部分锰是在炉缸内从炉渣中还原出来的。,（,1,） 锰的还原,在一般高炉冶炼中只有,40,80,的锰被还原，并溶于铁中，其余的或被烧损或进入炉渣与,SiO,2,形成,MnSiO,3,。,当含有,MnO,的炉渣滴落时，受到铁水中的碳（或焦炭）还原，其反应式为,提高温度有利于锰的还原。,提高炉渣的碱度有利于锰的还原。,（,1,） 锰的还原,提高炉渣的碱度有利于锰的还原。,3,非铁元素的还原,（,1,） 锰的还原,（,2,） 硅的还原,（,3,） 磷的还原,（,2,） 硅的还原,铁矿石中硅的氧化物以,SiO,2,的形式存在。,由于,SiO,2,很稳定，所以绝大部分都进入炉渣，只有少量的,SiO,2,在,1100,以上的高温被焦炭还原后进入生铁。,SiO,2,被还原的程度与炉温有关，炉温越高，硅被还原的数量越多。因此,硅的氧化物在还原过程中，仅一部分硅从其氧化物中被还原出来，并溶于铁中。,若要得到含硅较高的生铁，必须提高炉温，这就要消耗较多的燃料，而且还会降低生产率，所以冶炼铸造生铁和高硅生铁的成本较高。,3,非铁元素的还原,（,1,） 锰的还原,（,2,） 硅的还原,（,3,） 磷的还原,（,3,） 磷的还原,矿石中的磷主要以,磷酸钙,Ca,3,(PO,4,),2,的形式存在，磷酸钙在,1200,1500,以固体碳为还原剂发生直接还原反应，其反应式为：,（,3,） 磷的还原,在有,SiO,2,存在时，能与磷酸钙中的,CaO,相结合，使,P,2,O,5,游离出来，从而加速磷酸钙的还原，其反应式为：,由于,P,2,O,5,易挥发，变为气体与焦炭接触被还原,（,3,） 磷的还原,磷在高炉内有很好的还原条件，所以在冶炼普通生铁时，炉料中的磷几乎全部被还原后而进入生铁。,因此，控制生铁含磷量的唯一办法是,控制炉料的含磷量,。,三、高炉冶炼的理化过程,1,燃料的燃烧,2,氧化铁的还原,3,非铁元素的还原,4,铁的增碳,5,去硫,6,造渣,刚,从铁矿石中还原出的铁呈固体多孔状，几乎不含碳，称为,海绵铁,。,当海绵铁下落进入到,1000,1100,温度区间时，会与,CO,、焦炭相互作用而溶进大量碳，使铁的熔点降低，铁在炉身下部和炉腹处开始熔化，熔滴顺焦炭块流向炉缸，在此过程中碳还会大量进入铁的熔滴，并达到饱和程度，其含碳量可达到,4,或更高。,三、高炉冶炼的理化过程,1,燃料的燃烧,2,氧化铁的还原,3,铁的增碳,4,非铁元素的还原,5,去硫,6,造渣,5,去硫,在矿石和焦炭等燃料中的硫主要以硫化铁,FeS,的形式存在。,硫化铁,与石灰石中的,CaO,以及,固体碳,作用，发生的炉渣脱硫主要是在铁水滴入炉缸穿过渣层时进行的，其反应式为：,5,去硫,减少生铁中硫的措施：,措施一（防）：采用优质炉料；,措施二（脱）：提高炉温和熔渣的碱度。,三、高炉冶炼的理化过程,1,燃料的燃烧,2,氧化铁的还原,3,铁的增碳,4,非铁元素的还原,5,去硫,6,造渣,6,造渣,高炉炼铁，除在化学上实现,铁氧,的分离（还原）外，还需要实现铁与其他氧化物及杂质的分离，这一过程是通过造成性能良好的液态炉渣，并利用渣、铁液之间的密度不同实现分离的。,6,造渣,造渣是矿石中的废料、燃料中的灰分与熔剂的熔合过程，熔合后的产物就是渣。,高炉炉渣主要由,SiO,2,、,Al,2,O,3,和,CaO,组成。,炉渣不与熔融的金属液互溶，又比熔融的金属液轻，因此它浮在熔体的上面。,6,造渣,炉渣的种类：,酸性渣、碱性渣、中性渣,炉渣的作用：,通过熔化各种氧化物控制金属的成分；,防止金属过分氧化；,防止热量损失，起到绝热作用，保证金属不致过热。,1.1.2,生铁冶炼,一、炼铁原料,二、高炉生产,三、高炉冶炼的理化过程,四、高炉冶炼的产品,五、非高炉炼铁法（直接还原）,四、高炉冶炼的产品,1,生铁,2,高炉煤气,3,炉渣,生铁：,以,Fe,、,C,、,Si,、,Mn,、,S,、,P,等元素组成的合金。,铸造生铁：,10,20,含硅量高（）,碳以石墨形式存在 灰口生铁,炼钢生铁：,80,90,含碳量高（,4,）、含硅量较低（）,碳以,Fe,3,C,形式存在 白口生铁,特种生铁：,高锰、高硅生铁,炼钢时作为脱氧剂或炼制合金钢的附加材料,四、高炉冶炼的产品,1,生铁,2,高炉煤气,3,炉渣,2,高炉煤气,高炉排出的炉气中，含有大量的,CO,、,CH,4,和,H,2,等，是可燃性煤气，可作为工业上的燃料。,每炼,100t,生铁，将产生约,500t,煤气。,四、高炉冶炼的产品,1,生铁,2,高炉煤气,3,炉渣,3,炉渣,高炉炉渣中含有,50,左右的,CaO,，可以用来制造水泥、造砖或铺路。,每炼,100t,生铁，大约有,50-80t,炉渣。,1.1.2,生铁冶炼,一、炼铁原料,二、高炉生产,三、高炉冶炼的理化过程,四、高炉冶炼的产品,五、非高炉炼铁法（直接还原）,五、非高炉炼铁法（直接还原）,高炉炼铁的缺点：,高炉炼铁过程需要消耗大量焦炭和熔剂，为产生鼓风用的压缩空气，还需要消耗大量电能，所以能耗大。,全世界炼焦煤仅占煤总储量的,10,左右，随着逐年大量开采，储量锐减，价格上涨。,高炉炼铁排放,CO,2,、,SO,2,、,CO,、,HF,量的限制日益严格。,人们致力于开发用烟煤或天然气作还原剂，不用焦炭，不用庞大高炉的非高炉炼铁法。,非高炉炼铁法的生产方法很多，,气基竖炉直接还原法,。,气基竖炉直接还原,1.2,钢铁冶金,1.2.1,钢铁冶金过程的热力学,1.2.2,生铁冶炼,1.2.3,炼钢,炼钢生铁：,C,：,Si,：,Mn,： ,P,： ,S,不大于：,炼钢：,以,生铁,为主要原料，通过一系列,冶金,过程，使其,含碳量,大幅度降至某一成分范围,（）,，并使各种杂质元素的含量降低的一定程度以下，得到钢。,氧化过程,脱氧过程,1.2.3,炼钢,由于碳、硅、锰、磷与氧的亲和力比铁大，所以可以采取氧化方法把它们除去。,炼钢过程：,氧化过程,1.2.3,炼钢,一、炼钢原材料,二、典型现代炼钢法,三、炼钢过程的基本反应,四、钢的浇注,一、炼钢原材料,主要材料：,生铁、废铁和铁合金,辅助材料：,造渣材料：石灰、白云石等,熔 剂：氟石,氧 化 剂：氧气、铁矿石、氧化铁皮等,还 原 剂：硅铁、锰铁、铝、焦炭等,冷 却 剂：废钢、富铁矿等,1.2.3,炼钢,一、炼钢原材料,二、典型现代炼钢法,三、炼钢过程的基本反应,四、钢的浇注,二、典型现代炼钢法,1,转炉炼钢,2,电弧炉炼钢,3,平炉炼钢（淘汰）,1,转炉炼钢,顶吹氧气转炉炼钢的过程：,装料、吹炼、脱氧和出钢,转炉炼钢是利用空气或氧气进行氧化,转炉炼钢,1,转炉炼钢,二、典型现代炼钢法,1,转炉炼钢,2,电弧炉炼钢,3,平炉炼钢（近淘汰）,2,电弧炉炼钢,电弧炼钢是利用石墨电极和钢料之间形成电弧高温（通常可达,3000,）加热，并,吹氧,实现炼钢过程。,1.2.3,炼钢,一、炼钢原材料,二、典型现代炼钢法,三、炼钢过程的基本反应,四、钢的浇注,三、炼钢过程的基本反应,炼钢温度：,1500,1700,熔池,炼钢的基本过程：,氧化：,铁元素受到氧化，形成,FeO,溶解于铁水中,FeO,与铁水中的其它元素产生一系列的氧化作用,如：碳被氧化成,CO,气体，直接从熔池中逸出,硅和锰被氧化后，形成炉渣从熔池中上浮,脱磷、脱硫：,脱氧：,采取一定方法降低钢液的中氧含量,二、炼钢过程的基本反应,（一） 氧化,（二） 脱磷和脱硫,（三） 脱氧,（一） 氧化,1,氧化脱碳,2,硅的氧化,3,锰的氧化,1,氧化脱碳,2,硅的氧化,在,碱性炼钢炉中,硅的氧化较完全。,硅的氧化实际发生在炼钢初期。,2,硅的氧化,在,酸性炼钢炉中,FeO-MnO-SiO,2,（,50%,）,硅的氧化受到限制，甚至会出现硅的还原反应。,3,锰的氧化,在,酸性炉渣,中冶炼时，锰的氧化较完全。,锰的氧化在炼钢初期就可开始。当温度升高时，锰有可能从炉渣中逐渐被还原。,二、炼钢过程的基本反应,（一） 氧化,（二） 脱磷和脱硫,（三） 脱氧,（二） 脱磷和脱硫,1,磷的危害,2,脱磷反应和回磷现象,3,硫的危害,4,脱硫反应,1,磷的危害,（,1,） 磷使钢的偏析严重,由于磷显著扩大液固两相区，因此使钢锭或铸件在凝固时会强烈地产生枝晶偏析，而且通过热处理也不易消除。,枝晶偏析会使钢在锻轧过程中易产生带状组织，造成钢材纵横向性能不一；在零件热处理时易产生变形和开裂。,1,磷的危害,（,1,） 磷使钢的偏析严重,（,2,） 磷含量高时钢会发生冷脆,由于钢中的磷能全部溶于铁素体中，有很强的固溶强化作用，使钢的强度和硬度显著升高。但是磷强烈地降低钢的塑性和韧性，特别是低温韧性，使韧脆转变温度升高，增大脆性断裂的倾向，通常称此为冷脆。,（,3,） 磷促使钢的回火脆性，使钢的焊接性能变差,但是，磷的有害作用在一定条件下也可以加以利用。,1,磷的危害,但是，磷的有害作用在一定条件下也可以加以利用。,如：,炮弹钢中加入较多的磷，可使钢的脆性增大，炮弹爆炸时碎片增多，从而可提高炮弹的杀伤力；,在易削钢中把磷的含量提高到,0.08%,0.15%,，使铁素体适当脆化，可改善低碳钢的切削加工作用；,磷可提高钢在大气中的抗蚀性。,磷可作为合金元素在一些低合金高强钢中加以利用。,2,脱磷反应和回磷现象,炼钢过程中磷主要来源于生铁、废料和铁合金。,脱磷必须在碱性炉内冶炼。,放热反应,脱磷的基本条件：,低温；,适量增加,渣中,CaO,的含量；,渣中必须含有,足够数量,的,FeO,；,渣量。,放热反应,脱磷的基本条件：,低温；适量增加渣中,CaO,的含量；渣中必须含有足够数量的,FeO,；渣量。,生产中所采用的措施,：,在冶炼初期钢水温度较低时脱掉大部分,P,；,加入石灰或石灰石以增加,CaO,；,加入铁矿石以增加,FeO,，或向熔池中吹氧和空气，以形成氧化性炉内气氛；,向炉中加入提高流动性的辅助材料或通过搅拌形成活泼的流动性好的炉渣，扒掉旧渣造新渣。,放热反应,回磷现象：,在炼钢过程中的某一时期，当脱磷的基本条件得不到满足时，则已氧化进入炉渣中的磷会重新被还原，并返回到钢液中，称此为回磷现象。,2,脱磷反应和回磷现象,回磷现象：,回磷经常发生在炼钢炉内,加入铁合金,或,出钢,的过程中。,例如：在炼钢后期，当金属液温度太高，且又加入硅铁、锰铁等脱氧剂，这时就可能发生回磷现象。,在炼钢完成后的出钢过程中，钢水流入盛钢桶后，炉渣与含有,SiO,2,的酸性耐火材料衬层相互作用，发生反应,回磷现象：,防止措施：,控制炼钢后期钢液的温度；,减少钢液在盛钢桶内的停留时间；,向盛钢桶中炉渣加石灰提高碱度；,采用碱性衬层的盛钢桶。,3,硫的危害,炼钢过程中硫主要来源于生铁、废钢等炼钢炉料和煤气等燃料。,硫对钢质量的影响表现在：,（,1,） 恶化钢的热加工性能,（,2,） 使钢的铸造性能和焊接性能变坏,（,3,） 降低钢的使用性能,（,1,） 恶化钢的热加工性能,锻造时造成,热脆,989,：,形成（,FeS+-Fe,）共晶,热轧：,12501350,（,2,） 使钢的铸造性能和焊接性能变坏,铸钢件在含硫量高时会引起铸件在,铸造应力,作用下发生热裂。,钢中含硫量高会增大钢在焊接时的热裂倾向，而且在焊接过程中硫易氧化，生成,SO,2,气体逸出，导致在焊缝金属中产生气孔和疏松，从而影响焊接接头的强度。,（,3,） 降低钢的使用性能,钢中含硫量高时，硫化物夹杂相应增多，在热加工时，硫化物夹杂（主要是,MnS,）会沿锻轧方向伸长，使钢材横向的塑韧性显著低于纵向。,硫的严重偏析也会对钢的力学性能带来不利影响。,（二） 脱磷和脱硫,1,磷的危害,2,脱磷反应和回磷现象,3,硫的危害,4,脱硫反应,4,脱硫反应,脱硫的实质：,将溶解在金属液中的硫（,FeS,）转变为不溶于金属液的物质，使其进入炉渣或经炉渣再成气相逸出。,脱硫方法：,炉渣脱硫、,气化脱硫,原理：,将钢中的,FeS,转变为既能在渣中稳定存在又不溶于钢的,CaS,，达到炉渣去硫的目的。,脱硫反应分两步进行：,第一步：在钢液,-,炉渣界面上钢液中的,FeS,按分配定律进入炉渣,第二步：,FeS,和渣中的自由,CaO,反应,炉渣脱硫,炉渣脱硫,生产中采取的措施：,在渣中加入碳；,增加加石灰或石灰石的量；,扒掉含硫高的初期渣，造成无硫的新渣；,加入,CaF,2,、,MnO,等能降低炉渣粘度的造渣材料，提高炉渣的流动性；,搅拌钢液，以增加钢液与熔渣的接触面积。,气化脱硫,在炼钢过程中，溶于铁液中的一部分硫还可通过与溶解在金属中的氧、喷入金属内部的氧以及炉渣中的,FeO,发生氧化反应，生成,SO,2,气体，排入气相中，称为,气化脱硫,。,气化脱硫效果一般低于炉渣脱硫。,但在,转炉炼钢,中，气化脱硫可得到较好的效果，而炉渣脱硫效果则相对较小。,二、炼钢过程的基本反应,（一） 氧化,（二） 脱磷和脱硫,（三） 脱氧,脱氧原理：,采用脱氧剂除去钢液中残留的氧化亚铁中的氧，还原出铁。,脱氧剂：,硅铁、锰铁、铝,脱氧方式：,扩散脱氧、沉淀脱氧,扩散脱氧的,基本原理：,由于,FeO,既能溶解于钢液中又能溶解于炉渣中，根据,分配定律,，在一定温度下，,FeO,在炉渣和钢液中的浓度之比是一个常数。,优点：,钢液干净,缺点：,速度慢,脱氧剂是加在,渣面,扩散脱氧,常用的,脱氧剂,为：,硅铁、炭粉,扩散脱氧的必要条件：,炉内尽可能保持还原性炉气和炉渣，以防止用还原剂处理炉渣时被大量烧损。,扩散脱氧主要用于电弧炉炼钢。,沉淀脱氧,原理：,将脱氧剂直接加入到钢液中，使脱氧剂与溶解在钢液中的氧发生反应，形成一种溶解度很低、密度比钢液小的氧化物，使反应物上浮进入炉渣而被去除。,优点：,速度快,缺点：,脱氧产物,MnO,、,SiO,2,、,Al,2,O,3,容易留在钢液中,常用的,脱氧剂,为：,锰铁、硅铁、铝,锰铁,是弱脱氧剂，通常在冶炼完毕后加到盛钢桶中脱氧,硅铁,的脱氧能力比,锰铁,强得多,铝,是比,硅铁,还强的脱氧剂，通常用于最终脱氧,沉淀脱氧,（三） 脱氧,沉淀脱氧与扩散脱氧相结合：,用锰铁进行沉淀预脱氧；,用碳粉和硅铁进行扩散脱氧；,用铝进行沉淀脱氧。,钢的分类（补充）,按脱氧方法及脱氧程度，钢可分为三类：,镇静钢：经过充分脱氧处理的钢,成分比较均匀，组织较致密，成材具有较高的力学性能。,沸腾钢：未经完全脱氧处理的钢,半镇静钢：脱氧程度介于镇静钢与沸腾钢之间的钢。,1.2.3,炼钢,一、炼钢原材料,二、典型现代炼钢法,三、炼钢过程的基本反应,四、钢的浇注,钢的浇注：,就是把在炼钢炉中熔炼和炉外精练所得到的合格钢液，经过盛钢桶及中间浇包等浇注设备注入到一定形状和尺寸的钢锭模或结晶器中，使之凝固成钢锭或钢坯的过程。,四、钢的浇注,1,模铸法,2,连铸法,2,连铸法,连续浇注最早由亨利,贝塞麦提出，并于,1846,年开始试验，但是直到,1937,年才实现了铜合金的连铸，,1937,年实现铝合金的连铸，,1950,年制出钢液的连铸机。,连铸技术在钢铁生产中的应用是钢铁冶金工业的一次技术革命，它不仅大大提高了生产率，减少了材料消耗，并且提高了材料的质量。此后还出现了连铸技术。,2,连铸法,2,连铸法,连铸,1,） 改变连铸中冷却结晶器的方法，反而加热结晶器。,2,）靠金属液的表面张力将缝隙中的金属液锁住。,3,）改变了温度场，成为单向凝固，有利获得单晶。,十年左右的时间实现了钢产量翻番,1990-2000,年中国钢厂可比能耗的变化进程,图,3 1980,2000,年间钢铁工业,CO,2,排放总量（,75,家企业）的变化,大中型钢铁企业,CO,2,排放总量的增长势头在,“九五”期间得到遏止，,2000,年出现下降趋势,年均增长率,3.9%,4),钢铁企业集中度提高,2000,年产钢,100,万吨以上的钢厂达到,36,个。这,36,个钢厂的产钢量占全国钢产量的,82.46%,。,2001,年达到,47,个。,图,5 1990-2000,年年产,100,万吨以上钢厂个数的变化,中国钢铁工业的能耗与国际先进水平的,差距,*,除中国的数据是,2001,年的外，其它均是,1994,年的数据。,主要国家的铁矿石储量与钢产量,(1),提高资源和能源使用效率,冶金资源的缺乏,52,年,155,年,81,年,4060,年,156,年,世界可开采年限,基本进口,富矿进口,镍矿,2010,年进口,135.5,万吨,富矿进口,铬矿,2010,年进口,845,万吨,富矿进口,锰矿,(40+20),年,焦煤,2001,年进口,9000,万吨,(30+20),年,铁矿,备注,国内尚可开采年限,部分钢铁企业的水资源效率和水循环率,思考题,1,高炉炼铁的原料有哪些？有何质量要求？它们在炼铁过程中分别起什么作用？,2,高炉炼铁过程的实质是什么？在高炉内发生哪些基本冶金反应？,3,炼钢生铁和铸造生铁有何主要不同点？,4,在实际生产中降低高炉生铁中硫含量的基本措施是什么？,思考题,1,炼铁与炼钢过程有何异同点？简述炼钢的基本原理。,2,试分析炼钢过程中脱硫和脱磷的基本条件，在何种情况下出现回磷现象？应如何防止？,3,为什么连铸钢的质量优于模铸钢？,