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常用冶煉方法(一)
  發(fā)布時間:2014年02月18日 點(diǎn)擊數(shù):

1、轉(zhuǎn)爐煉鋼:
  一種不需外加熱源、主要以液態(tài)生鐵為原料的煉鋼方法。其主要特點(diǎn)是靠轉(zhuǎn)爐內(nèi)液態(tài)生鐵的物理熱和生鐵內(nèi)各組分,如碳、錳、硅、磷等與送入爐內(nèi)的氧氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量作冶煉熱源來煉鋼。爐料除鐵水外,還有造渣料(石灰、石英、螢石等);為了調(diào)整溫度,還可加入廢鋼以及少量的冷生鐵和礦石等。轉(zhuǎn)爐按爐襯耐火材料性質(zhì)分為堿性(用鎂砂或白云為內(nèi)襯)和酸性(用硅質(zhì)材料為內(nèi)襯);按氣體吹入爐內(nèi)的部分分為底吹頂吹和側(cè)吹;按所采用的氣體分為空氣轉(zhuǎn)爐和氧氣轉(zhuǎn)爐。酸性轉(zhuǎn)爐不能去除生鐵中的硫和磷,須用優(yōu)質(zhì)生鐵,因而應(yīng)用范圍受到限制。堿性轉(zhuǎn)爐適于用高磷生鐵煉鋼,曾在西歐獲得較大發(fā)展。空氣吹煉的轉(zhuǎn)爐鋼,因其含氮量高,且所用的原料有局限性,又不能多配廢鋼,未在世界范圍內(nèi)得到推廣。1952年氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐問世,現(xiàn)已成為世界上的主要煉鋼方法。在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法的基礎(chǔ)上,為吹煉高磷生鐵,又出現(xiàn)了噴吹石灰粉的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法。隨氧氣底吹的風(fēng)嘴技術(shù)的發(fā)展成功,1967年德國和法國分別建成氧氣底吹轉(zhuǎn)爐。1971年美國引進(jìn)此項(xiàng)技術(shù)后又發(fā)展了底吹氧氣噴石灰粉轉(zhuǎn)爐,用于吹煉含磷生鐵。1975年法國和盧森堡又開發(fā)成功頂?shù)讖?fù)合吹煉的轉(zhuǎn)爐煉鋼法。
2、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼:
     用純氧從轉(zhuǎn)爐頂部吹煉鐵水成鋼的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法,或稱LD法;在美國通常稱BOF法,也稱BOP法。它是現(xiàn)代煉鋼的主要方法。爐子是一個直立的坩堝狀容器,用直立的水冷氧槍從頂部插入爐內(nèi)供氧。爐身可傾動。爐料通常為鐵水、廢鋼和造渣材料;也可加入少量冷生鐵和鐵礦石。通過氧槍從熔池上面向下吹入高壓的純氧(含O299.5%以上),氧化去除鐵水中的硅、錳、碳和磷等元素,并通過造渣進(jìn)行脫磷和脫硫。各種元素氧化所產(chǎn)生的熱量,加熱了熔池的液態(tài)金屬,使鋼水達(dá)到現(xiàn)定的化學(xué)成分和溫度。它主要用于冶煉非合金鋼和低合金鋼;但通過精煉手段,也可用于冶煉不銹鋼等合金鋼。
3、氧氣底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼:
     通過轉(zhuǎn)爐底部的氧氣噴嘴把氧氣吹入爐內(nèi)熔池,使鐵水冶煉成鋼的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法。其特點(diǎn)是;爐子的高度與直徑比較??;爐底較平并能快速拆卸和更換;用風(fēng)嘴、分配器系統(tǒng)和爐身上的供氧系統(tǒng)代替氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的氧槍系統(tǒng)。由于吹煉平穩(wěn)、噴濺少、煙塵量少、渣中氧化鐵含量低,因此氧氣底吹轉(zhuǎn)爐的金屬收得率比氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的高1%~2%;采用粉狀造渣料,由于顆粒細(xì)、比表面大,增大了反應(yīng)界面,因此成渣快,有利于脫硫和脫磷。此法特別適用于吹煉中磷生鐵,因此在西歐用得最廣。
4、連續(xù)煉鋼:
  不分爐次地將原料(鐵水、廢鋼)從爐子一端不斷地加入,將成品(鋼水)從爐子的另一端不斷地流出的煉鋼方法。連續(xù)煉鋼工藝的設(shè)想早在19世紀(jì)就已出現(xiàn)。由于這種工藝具有設(shè)備小、工藝過程簡單而且穩(wěn)定等潛在優(yōu)越性,幾十年來許多國家都作了各種各樣方法的大量試驗(yàn),其中主要有槽式法、噴霧法和泡沫法三類,但迄今為止都尚未投入工業(yè)化生產(chǎn)。
5、混合煉鋼:
  用一個爐子煉鋼、另一個電爐煉還原渣或還原渣與合金,然后在一定的高度下進(jìn)行沖混的煉鋼方法。用此法處理平爐、轉(zhuǎn)爐及電爐所煉鋼水,可提高鋼的質(zhì)量。沖混可增加渣、鋼間的接觸面積,加速化學(xué)反應(yīng)以及脫氧、脫硫,并有吸附和聚合氣體及夾雜物的作用,從而提高鋼的純結(jié)度和質(zhì)量。
6、復(fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐煉鋼:
  在頂吹和底吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法的基礎(chǔ)上,綜合兩者的優(yōu)點(diǎn)并克服兩者的缺點(diǎn)而發(fā)展起來的新煉鋼方法,即在原有頂吹轉(zhuǎn)爐底部吹入不同氣體,以改善熔池?cái)嚢?。目前,世界上大多?shù)國家用這種煉鋼法,并發(fā)展了多種類型的復(fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù),常見的如英國鋼公司開發(fā)的以空氣+N2或Ar2作底吹氣體、以N2作冷卻氣體的熔池?cái)嚢鑿?fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法——BSC——BAP法,德國克勒克納——馬克斯冶金廠開發(fā)的用天然保護(hù)底槍、從底部向熔池分別噴入煤和氧的KMS法、日本川崎鋼鐵公司開發(fā)的將占總氧量30%的氧氣混合石灰粉一道從爐底吹入熔池的K——BOP法以及新日本鋼鐵公司開發(fā)的將占總氧量10%——20%的氧氣從底部吹入,并用丙烷或天然氣冷卻爐底噴嘴的LD——OB法等。
7、頂吹氧氣平爐煉鋼:
  從50年代中期開始,在平爐生產(chǎn)中采用1~5支水冷氧槍由爐頂插入熔煉室,直接向熔池吹氧的煉鋼方法。該法改善了熔池反應(yīng)的動力學(xué)條件,使碳氧反應(yīng)的熱效應(yīng)由原來的吸熱變?yōu)榉艧?,并改善了熱工條件;生產(chǎn)率大幅度地得到提高。
8、電弧爐煉鋼:
  利用電弧熱效應(yīng)熔煉金屬和其他物料的一種煉鋼方法。煉鋼用三相交流電弧爐是最常見的直接加熱電弧爐。煉鋼過程中,由于爐內(nèi)無可燃?xì)怏w,可根據(jù)工藝要求,形成氧化性或還原性氣氛和條件,故可以用于冶煉優(yōu)質(zhì)非合金鋼和合金鋼。按電爐每噸爐容量的大小,可將電弧爐分為普通功率電弧爐、高功率電弧爐和超高功率電弧爐。電弧爐煉鋼向高功率、超高功率發(fā)展的目的是為了縮短冶煉時間、降低電耗、提高生產(chǎn)率、降低成本。隨著高功率和超高功率電爐的出現(xiàn),電弧爐已成為熔化器,一切精煉工藝都在精煉裝置內(nèi)進(jìn)行。近十年來直流電弧爐由于電極消耗低、電壓波動小和噪音小而得到迅速發(fā)展,可用于冶煉優(yōu)質(zhì)鋼和鐵合金。
9、STB法:
  原文為Sumitomo Top and Bottom blowing process,由日本住友金屬公司開發(fā)的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法。該法綜合了氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法和氧氣底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法兩者的優(yōu)點(diǎn)。用于吹煉低碳鋼,脫磷效果好且成本下降顯著。所用的底吹氣體為O2、CO2、N2等。在STB法基礎(chǔ)上又開發(fā)了從頂部噴吹粉末的STB—P法,進(jìn)一步改善了高碳鋼的脫磷條件,并用于精煉不銹鋼。
10、RH法:
  又稱循環(huán)法真空處理。由德國Ruhrstahl/Heraeus二公司共同開發(fā)。真空室下方裝有兩個導(dǎo)管,插入鋼水,抽真空后鋼水上升至一定高度,再在上升管吹入惰性氣體Ar、Ar上升帶動鋼液進(jìn)入真空室接受真空處理,隨后經(jīng)另一導(dǎo)管流回鋼包。真空室上裝有加合金的加料系統(tǒng)。此法已成為大容量鋼包(>80t)的鋼水主要真空處理方法。
11、RH—OB:
  RH吹氧法。是在真空循環(huán)脫氣(RH)法中加上吹氧操作(Oxygen Blowing)來升溫。用于精煉不銹鋼,是利用減壓下可優(yōu)先進(jìn)行脫碳反應(yīng);用于精煉普通鋼則可減輕轉(zhuǎn)爐負(fù)荷。也可采用加鋁升溫。

                          ——本文摘自網(wǎng)絡(luò)

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