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炼钢基本原理及冶炼方法
发布者:不锈钢管厂(www.zjhstg.com) 发布时间:2015-12-30 阅读:1882

炼钢技术的发展是与炼铁紧密相关的,先由铁矿石冶炼成生铁,而后才能炼钢。由于生铁性脆,延展性差,只能铸造,不能锻打,不能适应生产需要,为此逐步发展了炼钢技术。从十九世纪开始,人们就握掌了利用液体生铁(铁水)直接炼成钢水的方法,叫做底吹转炉炼钢法。而后又出现了利用废钢和铁水作为原料的炼钢方法,即平炉炼钢法。随着制氧技术的发展,五十年代则又出现了一项新的炼钢技术,叫做氧气顶吹转炉炼钢,在此同时,由于工业生产需要冶炼高质量的合金钢,在二十世纪初又出现了电炉炼钢法。电炉炼钢主要是以废钢作原料,它是冶炼高质量的合金钢的主要方法。目前,世界各国采用的炼钢方法主要是氧气顶吹转炉、平炉和电炉炼钢三种。

生铁硬而脆,不易焊接,延展性差。钢却有良好的韧性。塑性和焊接性能,可以进行锻造和各种机械加工。因此,钢的用途比生铁广泛得多。生铁和钢就化学成分来说,绝大部分都是铁,都含有碳及其它一些元素,其性质所以不同,最根本的原因就是生铁和钢的含碳量不同,数量的变化引起质量的变化。一般生铁含碳量高于2%,钢的含碳量低于1.7%。其它元素的含量虽然有些不同,但对划分生铁和钢不起决定作用。
 
炼钢的主要任务就是根据所炼钢种的钢号的要求,把生铁中的含碳量去除到规定的范围,并使其他元素减少或增加到规定范围。炼钢过程是在1700℃左右的高温下,把炉料熔化成液体来进行的。不管在什么炼钢炉中来炼钢,基本原理都是一样的,炼钢过程基本上是一个氧化过程,是用不同来源的氧(如空气中的氧、纯氧:乏、铁矿石中的氧)来氧化铁水中的碳、硅、锰等元素。在铁水中生成的氧化亚铁再使碳、硅、锰等元素氧化成为一氧化碳、二氧化硅和氧化锰等。反应生成的一氧化碳为气体,很容易从铁水排至炉气中而被除掉。生成的二氧化硅、氧化锰、氧化亚铁互相作用成为炉渣浮在钢水上面。生铁中硫和磷这两种元素在一般情况下对钢是有害的,在炼钢过程中必须尽可能去除。在炼钢中加入石灰就是使磷硫变成磷酸钙和硫化钙成为炉渣排出。在使碳等氧化到规定范围后,钢水中仍含有大量的氧,氧在钢中是有看沟杂质,氧使钢塑性变坏,轧制时易产生裂纹。因此,炼钢的最后阶段必须加入脱氧剂(例如锰铁、硅铁和铝等),使钢液中多余的氧除掉。同时调整好钢液的成分和温度,在达到要求后可出钢,并把钢水铸成钢锭www.zjhstg.com

 
 

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