1第一章、绪论一、炼钢基本任务钢与生铁的区别：C≤2.11%的Fe-C合金为钢；C≥1.2%的钢很少实用；含Si、Mn、V、Ti、Cr、Ni等合金元素及杂质。2钢与生铁的区别元素生铁或铸铁钢C2.5％～4.5％0.001％～1.2％Si0.25％～4.0％0.01％～3.0％Mn0.4％～2.0％0.12％～2.0％P0.010％～0.25％0.002％～0.07％S0.015％～0.06％0.0003％～0.06％炼钢任务：（1）脱碳；（2）脱磷；（3）脱硫。3炼钢任务（4）升温1200℃→1700℃伴随脱碳反应，钢的熔点提高。4炼钢任务伴随脱碳反应，钢液[O]增加。[C]+[O]=COΔG°＝－21244－38.92T[1]E.T.Turkdogan,FoundamentalsofSteelmaking,TheInstituteofMaterials,1996,London00.10.20.30.40.50.600.20.40.60.81[C]，wt%[O]，wt%1650℃（5）脱氧5炼钢任务（6）合金化伴随脱碳反应，钢液中[Si]和部分[Mn]被氧化。6钢中合金元素的作用C：控制钢材强度、硬度的重要元素，每1％[C]可增加抗拉强度约980MPa。Si：也是增大强度、硬度的元素，每1％[Si]可增加抗拉强度约98MPa。Mn：增加淬透性，提高韧性，降低S的危害等。Al：细化钢材组织，控制冷轧钢板退火织构。Nb：细化钢材组织，增加强度、韧性等。V：细化钢材组织，增加强度、韧性等。Cr：增加强度、硬度、耐腐蚀性能。7炼钢任务（7）去除[N]、[H]等气体杂质元素陈家祥，炼钢常用图表数据手册，冶金工业出版社，19848炼钢任务（8）去除钢中非金属夹杂物9钢中非金属夹杂物来源10炼钢任务（9）凝固成型11炼钢的基本任务1.脱碳；2.脱磷；3.脱硫；4.脱氧；5.脱氮、氢等；6.去除非金属夹杂物；7.合金化；8.升温；9.凝固成型；10.废钢、炉渣返回利用；11.回收煤气、蒸汽等。12二、炼钢生产工艺技术的发展现代炼钢方法起始H.Bessemer（1856），W.Kelly（1857）2[C]＋O2＝2CO2[P]＋5/2O2＋3CaO＝3CaOP2O5[S]＋CaO＝CaS＋[O]在此之前：?炒钢；?坩埚熔炼等。13平炉炼钢K.W.Siemens（1868）14电弧炉炼钢W.Siemens（1878）15氧气顶吹转炉炼钢LinzandDonawitz（1952）16氧气底吹转炉和顶底复吹炼钢底吹转炉炼钢顶底复吹转炉炼钢17传统炼钢流程传统炼钢流程18工序功能演变与分工铁水预处理19现代炼钢流程20三、炼钢科学理论的发展炼钢学科的起步和发展晚于炼钢生产；19世纪中期近代钢铁冶金方法发明成功后相当长一段时间里，钢铁冶金是一项技艺而不是科学；钢铁冶金从技艺发展成为科学，是从20世纪30年代H.Schenck、J.Chipman等把化学热力学导入冶金领域，用热力学方法研究冶金反应开始的；20世纪40年代末至50年代，Schenck、Chipman等发表了大量有关炼钢反应的平衡常数、标准自由能变化等基础数据；20世纪60年代～80年代，E.T.Turkdogan、J.F.Elliott、松下幸雄、不破佑、佐野信雄、水渡英昭等继续对炼钢化学反应的平衡常数、标准自由能变化、活度、炉渣磷酸盐容量和硫酸盐容量等进行了大量的研究和测定工作。21炼钢科学理论的发展20世纪80年代后，与炼钢反应有关的标准自由能变化、钢液中组元活度相互作用系数、炉渣主要组元的活度、炉渣硫酸盐和硫酸盐容量等大都有了较可靠的热力学数据；炼钢反应动力学的研究开始得较晚，在20世纪50～60年代，动力学方面的研究主要集中在微观动力学方面，如化学反应级数、反应速度常数、反应活化能、多相反应限制性环节等方面的研究；20世纪70年代后，炼钢反应宏观动力学研究开始活跃：G.H.Geiger、Szekely等将化工学科的“三传”(热量、质量、动量传递)用于分析研究冶金过