百炼钢工艺的原理是什么( 三 )


当磷于硫逐渐减少,火焰退落,炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时,表明钢已炼成 。这时应立即停止鼓风,并把转炉转到水平位置,把钢水倾至钢水包里 , 再加脱氧剂进行脱氧 。整个过程只需15分钟左右 。如果空气是从炉低吹入,那就是低吹转炉 。
随着制氧技术的发展,现在已普遍使用氧气顶吹转炉 (也有侧吹转炉) 。这种转炉吹如的是高压工业纯氧,反应更为剧烈 , 能进一步提高生产效率和钢的质量 。
2 平炉炼钢法 (平炉炼钢法也叫马丁法)
平炉炼钢使用的氧化剂通入的空气和炉料里的氧化物,(废铁 , 废钢,铁矿石) 。反应所需的热量是由燃烧气体燃料(高炉煤气 , 发生炉煤气)或液体燃料(重油)所提供 。
平炉的炉膛是一个耐火砖砌成的槽 , 上面有耐火砖制成的炉顶盖住 。平炉的前墙上有装料口,装料机就从这里把炉料装进去 。熔炼时关上耐火砖造成的门 。炉膛的两端都筑有炉头,炉头各有两个孔道,供导入燃料与热空气,或从炉里导炉气之用 。
平炉炼钢所用的原料有废钢、废铁、铁矿石和溶剂 (石灰石和生石灰) 。开始冶炼时,燃料遇到导入的热空气就在燃料面上燃烧 , 温度高达1800摄氏度 。热量直接由火焰传给炉料 , 使炉料迅速熔化 (铁的熔点是1535摄氏度,钢略低) 。同时有一部分熔化的生铁生成氧化亚铁,生铁里的杂质硅、锰被氧化亚铁氧化,声成炉渣 。由于炉里放有过量的石灰石,磷与硫等杂质就生成磷酸钙和硫化钙成为炉渣 。其次碳也进行氧化 , 生成一氧化碳从熔化的金属里冒出,好象金属在沸腾一样 。
反应快要进行完毕的时候 , 加入脱氧剂并定时把炉渣扒出 。在冶炼将完成时要根据炉前分析 (用快速分析法,几分钟可完成)来检验钢的成分是否合乎要求 。炼锝的钢从出钢口流入钢水包里,再从钢水包注入模子里铸成制品或钢锭 。
为了提高炉温 , 气体燃料要在蓄热室 (如图I,II,III,IV)里进行预热 。
在平炉里不但可加入液态生铁 , 而且可以加入固态的生铁以及夹攻以后的废铁和铁矿石等 。另外,在平炉里如果用30%的富氧空气鼓风 , 同时在熔化的金属里吹入氧气,可使生产率提高80%,冶炼的时间缩短2~4小时 , 并可节约燃料,富氧空气也不需要预热 。
3 电炉炼钢法 钢还可以在以电能为热源的电炉里冶炼 。使用电炉炼钢可以炼出优质的合金钢 。电炉的种类很多,
应用最广泛的是电弧炉 。
炼钢原理就是在高温条件下 , 用氧气或铁的氧化物把生铁中所含的过量的碳和其它杂质转为气体或炉渣而除去 。