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钢铁行业研究百问30:中国的三代炼钢技术

  • 产品时间:2022-01-01 00:25
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简要描述:从世界规模内看,炼钢技术生长了三代,平炉、转炉和电炉,在中国也是同样。接下来我们划分看一下:平炉炼钢: 平炉炼钢指的是在配备蓄热室的火焰炉内以废钢和生铁为原料冶炼和生产液态钢的炼钢方法。 平炉炼钢用的原质料为:①钢铁料如生铁或铁水、废钢;②氧化剂如铁矿石、工业纯氧、人造富矿;③造渣剂如石灰(或石灰石)、萤石、铁矾土等;④脱氧剂和合金添加剂。1856年德国人西门子 (K.W.Siemens)使用了蓄热室为平炉的结构奠基了基础。...

详细介绍
本文摘要:从世界规模内看,炼钢技术生长了三代,平炉、转炉和电炉,在中国也是同样。接下来我们划分看一下:平炉炼钢: 平炉炼钢指的是在配备蓄热室的火焰炉内以废钢和生铁为原料冶炼和生产液态钢的炼钢方法。 平炉炼钢用的原质料为:①钢铁料如生铁或铁水、废钢;②氧化剂如铁矿石、工业纯氧、人造富矿;③造渣剂如石灰(或石灰石)、萤石、铁矾土等;④脱氧剂和合金添加剂。1856年德国人西门子 (K.W.Siemens)使用了蓄热室为平炉的结构奠基了基础。

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从世界规模内看,炼钢技术生长了三代,平炉、转炉和电炉,在中国也是同样。接下来我们划分看一下:平炉炼钢: 平炉炼钢指的是在配备蓄热室的火焰炉内以废钢和生铁为原料冶炼和生产液态钢的炼钢方法。

平炉炼钢用的原质料为:①钢铁料如生铁或铁水、废钢;②氧化剂如铁矿石、工业纯氧、人造富矿;③造渣剂如石灰(或石灰石)、萤石、铁矾土等;④脱氧剂和合金添加剂。1856年德国人西门子 (K.W.Siemens)使用了蓄热室为平炉的结构奠基了基础。1864年法国人马丁使用有蓄热室的火焰炉,用废钢、生铁乐成地炼出了钢液,今后生长了平炉炼钢法。平炉炼钢法对原料的要求不那么严格,容量大,生产的品种多,所以不到20年它就成为世界上主要的炼钢方法。

20世纪50年月,在世界钢产量中,约85%是平炉炼出来的,1981年中国近80%的平炉钢是用氧冶炼的。转炉炼钢: 转炉炼钢(converter steelmaking)是以铁水、废钢、铁合金为主要原料,不借助外加能源,靠铁液自己的物理热和铁液组分间化学反映发生热量而在转炉中完成炼钢历程。

转炉按耐火质料分为酸性和碱性,按气体吹入炉内的部位有顶吹、底吹和侧吹;按气体种类为分空气转炉和氧气转炉。碱性氧气顶吹和顶底复吹转炉由于其生产速度快、产量大,单炉产量高、成本低、投资少,为现在使用最普遍的炼钢设备。转炉主要用于生产碳钢、合金钢及铜和镍的冶炼。

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早在1856年英国人贝斯麦就发现了底吹酸性转炉炼钢法,这种方法是近代炼钢法的开端,它为人类生产了大量廉价钢,促进了欧洲的工业革命。但由于此法不能去除硫和磷,因而其生长受到了限制。1879 年泛起 了托马斯底吹碱性转炉炼钢法,它使用带有碱性炉衬的转炉来处置惩罚高磷生铁。

传统的转炉炼钢历程是将高炉来的铁水经混铁炉混匀后兑入转炉,并按一定 比例装入废钢,然后降下水冷氧枪以一定的供氧、枪位和造渣制度吹氧冶炼。当到达吹炼终点时,提枪倒炉,测温和取样化验身分,如钢水温度和身分到达 目的值规模就 出钢。

否则,降下氧枪举行再吹。在出钢历程中,向钢包中加入脱氧剂和铁合金举行脱氧、合金化。然后,钢水送模铸场或连铸车间铸锭。随着用户对钢材性能和质量的要求越来越高,钢材的应用规模越来越广,同时钢铁生产企业也对提高产物产量和质量,扩大品种,节约能源和降低成本越来越重视。

在这种情况下,转炉生产工艺流程发生了很大变化。铁水预处置惩罚、复吹转炉、炉外精炼、连铸技术的生长,打破了传统的转炉炼钢模式。已由单纯用转炉冶炼生长为铁水预处置惩罚——复吹转炉吹炼——炉外精炼——连铸这一新的工艺流程。

这一流程以设备大型化、现代化和一连化为特点。氧气转炉已由原来的主导职位变为新流程的一个环节,主要负担钢水脱碳和升温的任务了。1951年碱性空气侧吹转炉炼钢法首先在我国唐山钢厂试验乐成,并于1952年投入工业生产。

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1954年开始开展小型氧气顶吹转炉炼钢 的试验研究事情,1962年将首钢试验厂空气侧吹转炉改建成3t氧气顶吹转炉,开始了工业性试验。在试验取得乐成的基础上,我国第一个氧气顶吹转炉炼钢车间(2×30t)在首钢建成,于1964年12月26日投入生产。

电弧炉炼钢: 使用电弧的热效应加热炉料举行熔炼的炼钢方法。交流电通过3个石墨电极输入炉内,在电极下端与金属料之间发生电弧,使用电弧的高温直接加热炉料,使炼钢历程得以举行。电弧炉炼钢以废钢为主要原料,凭据炉衬材质和造渣质料差别,有碱性法和酸性法之分。最常用的是碱性法。

电弧炉炼钢以电能作热源,制止了气体热源所含硫分对钢的污染;操作工艺灵活,炉渣和炉气均可调控成氧化性或还原性;强还原性可使炉料中所含的珍贵元素铬、镍、钨、钼、钒、钛等少少烧损;炉温高、易控制;产物质量高。电弧炉炼钢起源可上溯到1853年,法国人皮松(Pisson)用两根水平电极在熔池上方发生电弧间接加热熔池熔炼金属乐成。1879 年西门子(K. W. Siemens)改用一根直立电极与金属熔池直接发生电弧而加热熔池。1899年,美国有人曾试用两根直立电极直接加热熔池的方法,但使用的仍是直流电源,功率不足以熔化废钢,未能用于生产。

近代电弧炉炼钢 的雏型是 1907 年美国泛起的埃鲁(P.L.T.Heroult)式电弧炉—三相交流电弧炉。由于其功率大、工艺灵活、可用废钢为原料、产物质量高而赢得市场,随后推广到各国。


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