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      煉鋼原理和工藝

      文章出處:正耐實業耐火磚廠家 /?發表時間:2019-07-18

       
      根據所煉鋼種的要求把生鐵中的含碳量去除到規定范圍,并使其它元素的含量減少或增加到規定范圍的過程。簡單地說,是對生鐵降碳、去硫磷、調硅錳含量的過程。這一過程基本上是一個氧化過程,是用不同來源的氧(如空氣中的氧、純氧氣、鐵礦石中的氧)來氧化鐵水中的碳、硅、錳等元素。

      煉鋼原理是利用氧氣或氧化鐵在高溫下將生鐵中多余的碳和其他雜質脫除到煤氣或爐渣中。
      煉鋼方法一般可分為轉爐煉鋼、平爐煉鋼和電爐煉鋼。它們描述如下:
      1.轉爐煉鋼:煉鋼過程中使用的氧化劑是氧氣。將空氣吹入生鐵中,氧化硅和錳等雜質。氧化過程中放出大量熱量(1%硅可使生鐵溫度升高200攝氏度),使爐子達到足夠高的溫度。因此,轉爐煉鋼不需要額外的燃料。
      轉爐煉鋼是在轉爐內進行的。轉爐形狀像梨,內壁有耐火磚,爐邊有許多小孔(風口),壓縮空氣從那里吹入爐內,也稱為側吹轉爐。首先,轉換器處于水平狀態,向內部注入1300攝氏度的液態生鐵,加入一定量的生石灰,然后吹入空氣,旋轉轉換器使其直立。此時,液態生鐵表面劇烈反應,鐵、硅、錳(FeO、SiO2、MnO)被氧化(FeO、SiO2、MnO、MnO)產生爐渣,鐵水、鋼水和爐渣用于對流,使反應擴散到整個爐膛。幾分鐘后,當鋼液中只剩下少量的硅和錳時,碳開始氧化,產生一氧化碳(放熱),使鋼液沸騰。由于溢出的二氧化碳燃燒,爐口有一個巨大的火焰。最后,磷被氧化,進一步形成磷酸亞鐵。磷酸亞鐵與生石灰反應生成穩定的磷酸鈣和硫化鈣,它們共同成為渣。
      硫中磷含量逐漸降低,火焰下降,爐口出現Fe3O4的褐色蒸汽,說明鋼已冶煉。此時應立即停止吹煉,將轉爐調至水平位置,鋼水倒入鋼包內,加入脫氧劑進行脫氧。整個過程只需15分鐘。如果從爐子中吹入空氣,則它是低吹轉爐。
      隨著制氧技術的發展,氧氣頂吹轉爐(又稱側吹轉爐)得到了廣泛的應用。這種轉爐吹煉是高壓工業純氧,反應更加強烈,可以進一步提高生產效率和鋼材質量。
      2.第二步。平爐煉鋼(平爐煉鋼,也被稱為馬丁方法,現在已經過時):平爐煉鋼中使用的氧化劑進入空氣和爐料中的氧化物(廢鐵、廢鋼、鐵礦石)。反應所需的熱量由氣體燃料(高爐煤氣、生產氣體)或液體燃料(重油)燃燒提供。
      平爐的爐缸是由耐火磚制成的槽,爐頂覆蓋著耐火磚。在開式爐的前壁上有一個裝料口,裝料機從上料口開始裝料。冶煉時,關上耐火磚造成的門。爐的兩端都有爐頭,每個爐頭都有兩個孔,用來導入燃料和熱風,或者用來引導爐膛內的煤氣。
      平爐煉鋼所用的原材料有廢鋼、廢鐵、鐵礦石和溶劑(石灰石和生石灰)。在熔煉開始時,當在高達1800攝氏度的溫度下遇到進口的熱空氣時,燃料表面上的燃料燃燒。熱量直接從火焰轉移到快速熔化的爐料上(鐵的熔點為1535攝氏度,而鋼的熔點略低)。同時,某些熔融生鐵形成氧化亞鐵,生鐵中的雜質硅和錳由氧化亞鐵氧化,形成聲音渣。由于爐內石灰石過多,磷、硫等雜質形成磷酸鈣和硫化鈣,形成渣。其次,當金屬沸騰時,碳也被氧化以從熔融金屬中產生一氧化碳。
      反應快結束時,加入脫氧劑,定期刮渣。當冶煉完成時,必須根據爐前分析檢查鋼的成分是否符合要求(通過快速分析方法,可完成幾分鐘)。煉鋼用的銫從出鐵口流入鋼包,然后從鋼包流入鑄模,形成產品或鑄錠。
      為了提高爐溫,應在蓄熱室內預熱氣體燃料。
      平爐內不僅可加入液態生鐵,還可加入固體生鐵、廢鐵和夾傷后的鐵礦石。另外,采用30%富氧空氣在平爐吹風,將氧氣吹入熔融金屬,可提高生產效率80%,冶煉時間縮短2-4小時,節省燃料,無需預熱富氧空氣。
      三。電爐煉鋼:鋼也可以在以電能為熱源的電爐中冶煉。采用電爐煉鋼可生產優質合金鋼。電爐種類繁多,使用最廣泛的是電弧爐。

      *本文出自:http://www.kulshi-kayen.com/jishu/268.html 轉載請注明出處。
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