鐵礦石煉鋼方法
發(fā)布時間:2016-05-16 21:48
編輯:創(chuàng)大鋼鐵
來源:
69
煉鋼的方法,一般可分為轉(zhuǎn)爐煉鋼、平爐煉鋼和電爐煉鋼三種方法?,F(xiàn)分別介紹如下: 1. 轉(zhuǎn)爐煉鋼法 這種煉鋼法使用的氧化劑是氧氣
煉鋼的方法,一般可分為轉(zhuǎn)爐煉鋼、平爐煉鋼和電爐煉鋼三種方法?,F(xiàn)分別介紹如下: 1. 轉(zhuǎn)爐煉鋼法 這種煉鋼法使用的氧化劑是氧氣。把空氣鼓入熔融的生鐵里,使雜質(zhì)硅、錳等氧化。在氧化的過程中放出大量的熱量 (含1%的硅可使生鐵的溫度升高200攝氏度),可使爐內(nèi)達到足夠高的溫度。因此轉(zhuǎn)爐煉鋼不需要另外使用燃料。 轉(zhuǎn)爐煉鋼是在轉(zhuǎn)爐里進行。轉(zhuǎn)爐的外形就像個梨,內(nèi)壁有耐火磚,爐側(cè)有許多小孔(風口),壓縮空氣從這些小孔里吹爐內(nèi),又叫做側(cè)吹轉(zhuǎn)爐。開始時,轉(zhuǎn)爐處于水平,向內(nèi)注入1300攝氏度的液態(tài)生鐵,并加入一定量的生石灰,然后鼓入空氣并轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)爐使它直立起來。這時液態(tài)生鐵表面劇烈的反應(yīng),使鐵、硅、錳氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成爐渣,利用熔化的鋼鐵和爐渣的對流作用,使反應(yīng)遍及整個爐內(nèi)。幾分鐘后,當鋼液中只剩下少量的硅與錳時,碳開始氧化,生成一氧化碳(放熱)使鋼液劇烈沸騰。爐口由于溢出的一氧化炭的燃燒而出現(xiàn)巨大的火焰。最后,磷也發(fā)生氧化并進一步生成磷酸亞鐵。磷酸亞鐵再跟生石灰反應(yīng)生成穩(wěn)定的磷酸鈣和硫化鈣,一起成為爐渣。 當磷于硫逐漸減少,火焰退落,爐口出現(xiàn)四氧化三鐵的褐色蒸汽時,表明鋼已煉成。這時應(yīng)立即停止鼓風,并把轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)到水平位置,把鋼水傾至鋼水包里,再加脫氧劑進行脫氧。整個過程只需15分鐘左右。如果空氣是從爐低吹入,那就是低吹轉(zhuǎn)爐。 隨著制氧技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在已普遍使用氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐 (也有側(cè)吹轉(zhuǎn)爐)。這種轉(zhuǎn)爐吹如的是高壓工業(yè)純氧,反應(yīng)更為劇烈,能進一步提高生產(chǎn)效率和鋼的質(zhì)量。 2. 平爐煉鋼法 (平爐煉鋼法也叫馬丁法) 平爐煉鋼使用的氧化劑通入的空氣和爐料里的氧化物,(廢鐵,廢鋼,鐵礦石)。反應(yīng)所需的熱量是由燃燒氣體燃料(高爐煤氣,發(fā)生爐煤氣)或液體燃料(重油)所提供。 平爐的爐膛是一個耐火磚砌成的槽,上面有耐火磚制成的爐頂蓋住。平爐的前墻上有裝料口,裝料機就從這里把爐料裝進去。熔煉時關(guān)上耐火磚造成的門。爐膛的兩端都筑有爐頭,爐頭各有兩個孔道,供導(dǎo)入燃料與熱空氣,或從爐里導(dǎo)爐氣之用。 平爐煉鋼所用的原料有廢鋼、廢鐵、鐵礦石和溶劑 (石灰石和生石灰)。開始冶煉時,燃料遇到導(dǎo)入的熱空氣就在燃料面上燃燒,溫度高達1800攝氏度。熱量直接由火焰?zhèn)鹘o爐料,使爐料迅速熔化 (鐵的熔點是1535攝氏度,鋼略低)。同時有一部分熔化的生鐵生成氧化亞鐵,生鐵里的雜質(zhì)硅、錳被氧化亞鐵氧化,聲成爐渣。由于爐里放有過量的石灰石,磷與硫等雜質(zhì)就生成磷酸鈣和硫化鈣成為爐渣。其次碳也進行氧化,生成一氧化碳從熔化的金屬里冒出,好象金屬在沸騰一樣。 反應(yīng)快要進行完畢的時候,加入脫氧劑并定時把爐渣扒出。在冶煉將完成時要根據(jù)爐前分析 (用快速分析法,幾分鐘可完成)來檢驗鋼的成分是否合乎要求。煉锝的鋼從出鋼口流入鋼水包里,再從鋼水包注入模子里鑄成制品或鋼錠。 為了提高爐溫,氣體燃料要在蓄熱室 (如圖I,II,III,IV)里進行預(yù)熱。 在平爐里不但可加入液態(tài)生鐵,而且可以加入固態(tài)的生鐵以及夾攻以后的廢鐵和鐵礦石等。另外,在平爐里如果用30%的富氧空氣鼓風,同時在熔化的金屬里吹入氧氣,可使生產(chǎn)率提高80%,冶煉的時間縮短2~4小時,并可節(jié)約燃料,富氧空氣也不需要預(yù)熱。 3. 電爐煉鋼法 鋼還可以在以電能為熱源的電爐里冶煉。使用電爐煉鋼可以煉出優(yōu)質(zhì)的合金鋼。電爐的種類很多, 應(yīng)用最廣泛的是電弧爐。 煉鋼原理就是在高溫條件下,用氧氣或鐵的氧化物把生鐵中所含的過量的碳和其它雜質(zhì)轉(zhuǎn)為氣體或爐渣而除去。 把生鐵冶煉成鋼的實質(zhì),就是適當?shù)亟档蜕F里的含碳量,除去大部分硫、磷等有害雜質(zhì),調(diào)整鋼里合金元素含量到規(guī)定范圍之內(nèi)。煉鋼的主要反應(yīng)原理,也是利用氧化還原反應(yīng),在高溫下,用氧化劑把生鐵里過多的碳和其它雜質(zhì)氧化成為氣體或爐渣除去。因此,煉鋼和煉鐵雖然都是利用的氧化還原反應(yīng),但是煉鐵主要是用還原劑把鐵從鐵礦石里還原出來,而煉鋼主要是用氧化劑把生鐵里過多的碳和其它雜質(zhì)氧化而除去。 煉鋼時常用的氧化劑是空氣、氧氣或氧化鐵。 主要化學(xué)方程式: 大量鐵變成氧化亞鐵:2Fe+O2==2FeO+熱量 調(diào)整硅、錳:Si+2FeO==SiO2+2Fe+熱量 Mn+FeO ==MnO+Fe+熱量 降低碳量:C+FeO==CO+Fe-熱量 脫氧(除FeO因它會使鋼具有熱脆性) 電爐煉鋼:電爐煉鋼法主要利用電弧熱,在電弧作用區(qū),溫度高達4000℃。冶煉過程一般分為熔化期、氧化期和還原期,在爐內(nèi)不僅能造成氧化氣氛,還能造成還原氣氛,因此脫磷、脫硫的效率很高。以廢鋼為原料的電爐煉鋼,比之高爐轉(zhuǎn)爐法基建投資少,同時由于直接還原的發(fā)展,為電爐提供金屬化球團代替大部分廢鋼,因此就大大地推動了電爐煉鋼。世界上現(xiàn)有較大型的電爐約1400座,目前電爐正在向大型、超高功率以及電子計算機自動控制等方面發(fā)展,最大電爐容量為400噸。國外150噸以上的電爐幾乎都用于冶煉普通鋼,許多國家電爐鋼產(chǎn)量的60~80%均為低碳鋼。我國由于電力和廢鋼不足,目前主要用于冶煉優(yōu)質(zhì)鋼和合金鋼。
備注:數(shù)據(jù)僅供參考,不作為投資依據(jù)。
免責聲明:本站發(fā)布此文目的在于促進信息交流,不存在盈利性目的,此文觀點與本站立場無關(guān),不承擔任何責任。本站歡迎各方(自)媒體、機構(gòu)轉(zhuǎn)載引用我們文章(文章注明原創(chuàng)的內(nèi)容,未經(jīng)本站允許不得轉(zhuǎn)載),但要嚴格注明來源創(chuàng)大鋼鐵;部分內(nèi)容文章及圖片來自互聯(lián)網(wǎng)或自媒體,我們尊重作者版權(quán),版權(quán)歸屬于原作者,不保證該信息(包括但不限于文字、圖片、視頻、圖表及數(shù)據(jù))的準確性、真實性、完整性、有效性、及時性、原創(chuàng)性等。未經(jīng)證實的信息僅供參考,不做任何投資和交易根據(jù),據(jù)此操作風險自擔。