平炉炼钢法
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平炉炼钢法是十九世纪六十年底出现的一种炼钢技术,它改变了钢铁工业的面貌,使之从手工业生产转变为大工业生产。
平炉炼钢法又称“西门子——马丁”法,主要使用重工业废钢,以及大量石灰石和选自矿石的主要成分是铁的矿石。
在平炉中熔炼时,先将重工业废钢填入炉内,然后加入生铁块,之后在熔炼过程中加入石灰石,以除去生铁中的杂质。
同时,根据需要还可能在炉内加入其他熔剂,如氧化钙、氧化镁和白云石等。
这种炼钢法的熔炼过程分两个阶段进行:第一阶段是熔炼过程的前期,主要是脱磷和去气;第二阶段是熔炼过程的后期,主要是去硫和出钢。
平炉炼钢法具有以下优点:
1. 生产效率高:平炉熔炼速度快,适合大规模生产。
2. 钢的质量好:由于熔炼过程中可以去除杂质,所以钢的纯度高,质量好。
3. 成本低:平炉可以使用工业废钢作为原料,降低了生产成本。
然而,平炉炼钢法也存在一些缺点:
1. 耗能高:平炉熔炼需要消耗大量的热能,能源消耗高。
2. 环境污染大:平炉熔炼过程中会产生大量的废气和废水,对环境造成污染。
总的来说,中国古代平炉炼钢法是一种重要的炼钢技术,它推动了钢铁工业的发展,但同时也存在一些需要改进的问题。
旅途愉快!。
高等学校教学用书平炉快速炼钢原理
平炉快速炼钢原理
一、炼钢的基本原理
1. 炼钢是将铁水在高温下经过冶炼后获得的含碳量比较高的合金化学物质,可以用来制造机械制品以及建筑材料等。
2. 钢的性能主要取决于其合金组成以及材料中含有的杂质元素,其合金由碳,锰等元素组成。
3. 炼钢过程中,把铁矿石由熔融状态转变为钢的物质流程,称为冶炼工艺。
二、平炉快速炼钢
1. 平炉快速炼钢是一种比较先进的炼钢方法,其基本原理是在低温渗碳的同时增加一定的元素。
2. 平炉快速炼钢的优点在于可以大大减少炼钢时间,比较简便,效率高。
3. 平炉快速炼钢的工艺诀窍在于对炉内环境进行控制:准确地控制炉内温度与碳含量,以及选择合适的碳合金;并且要配合合适的冶金工艺,选择合适的冶金设备。
三、改进措施
1. 加强炉内环境的控制,搭配正确的添加剂,以确保温度恒定,碳渗透性具有一定的稳定性;
2. 提高加碳速度,加快炼钢速度,减少不必要的淬火;
3. 增加制冷量,以加快进料速度,加速熔炼;
4. 适当增加炼钢出钢量,提高炼钢效率;
5. 调整炉温,保证平熔炉内金属及出钢系统的低温炼钢性能。
四、危害
1. 熔化温度过高,会对钢坯结构造成影响,从而影响钢的强度。
2. 如果削渣过程不正确,钢的强度也会受到影响。
3. 熔炉外有电焊丸,容易加剧污染,影响周围环境。
4. 常常无法保持合理的氧气环境,容易形成氧化不均。
5. 温差过大,会导致钢坯失败,影响生产效率。
采用的炼钢方法有转炉炼钢、电炉炼钢和平炉炼钢等,而主要发展趋势为纯氧顶吹转炉炼钢。
至1976年,转炉钢已占世界钢总产量的70%。
(1)纯氧顶吹转炉炼钢法这种方法是1952年以后发展起来的新技术,它是目前世界上采用较多也是较先进的一种方法。
纯氧顶吹转炉炼钢有以下优点:(i)生产速度快由于用纯氧吹炼,就会高速降碳,快速提温,大大缩短冶炼时间。
一座300t 转炉吹炼时间不到20min,包括辅助工作时间在内,一共不超过1h。
(ii)品种多、质量好纯氧顶吹转炉既能炼普通钢,也能炼普通低碳钢。
如首都钢厂采用这种方法成功地试炼了一百多种钢材。
由于用纯氧吹炼,钢中氮、氢等有害气体含量较低。
(iii)基建投资和生产费用低纯氧顶吹转炉的基建投资相当于同样生产量的平炉车间的60~70%,生产费用也低于平炉。
目前纯氧顶吹转炉随着氧枪的多孔喷头的研制成功,大大提高了单位时间内的供氧量,并由于操作技术上的革新(例如,用电子计算技术来调节、控制冶炼过程),不论转炉容量的大小,吹炼时间基本上相差不多,即使300t转炉,净吹氧时时也可缩短到12min左右。
在一定限度内,炉容量越大,经济效果越好,因此顶吹转炉迅速走向大型化。
现在世界上最大的转炉为350t,并且正在研究建造400~450t转炉。
(2)电炉炼钢法电炉炼钢法主要利用电弧热,在电弧作用区,温度高达4000℃。
冶炼过程一般分为熔化期、氧化期和还原期,在炉内不仅能造成氧化气氛,还能造成还原气氛,因此脱磷、脱硫的效率很高。
以废钢为原料的电炉炼钢,比之高炉转炉法基建投资少,同时由于直接还原的发展,为电炉提供金属化球团代替大部分废钢,因此就大大地推动了电炉炼钢。
世界上现有较大型的电炉约1400座,目前电炉正在向大型、超高功率以及电子计算机自动控制等方面发展,最大电炉容量为400t。
国外150t以上的电炉几乎都用于冶炼普通钢,许多国家电炉钢产量的60~80%均为低碳钢。
我国由于电力和废钢不足,目前主要用于冶炼优质钢和合金钢。
平炉炼钢的安全技术一、引言炼钢是钢铁生产的重要环节,炼钢设备具有高温、高压、有毒有害等特点,安全问题尤为突出。
本文主要探讨平炉炼钢的安全技术。
二、平炉炼钢的原理平炉炼钢是将生铁、废钢等原料加入炉中,通过高温高压反应使其化学成分发生改变,最终得到所需要的钢铁产品。
平炉炉膛为圆形,炉身高大,装料量较大。
在炉顶设置煤气进口,经由内燃烧炉墙下方孔洞喷入炉内。
在炉底区设置风门,喷入压缩空气。
在控制风煤比,保证炉内氧浓度适宜的条件下,煤气在炉内燃烧,释放出巨大的热量使炉内高温、高压。
三、平炉炼钢的安全措施平炉炼钢具有高温、高压、有毒有害的特点,因此需要采取一系列安全措施,确保生产安全。
1. 炉前区温度监测炉前区温度监测是平炉炼钢的重要安全措施之一。
在炉前区的控制室设置温度监测仪,对炉前区的温度变化进行实时监测。
一旦发现异常,及时采取应急措施,避免事故发生。
2. 检修保养平炉炼钢设备需要进行定期检修保养,发现存在安全隐患及时处理。
保养过程中还需遵循标准操作规程,保证操作人员安全。
3. 维修过程中的安全措施在维修过程中,需严格遵守安全操作规程,工人须佩戴好安全帽、安全鞋、安全眼镜等安全防护用品,以保证人员的身体安全。
同时,还需注意施工现场气体的浓度,以防中毒事故的发生。
4. 炉区防护在炉区设置防护栏杆,避免不必要的人员进入炉区,以防止人员被高温、高压的气体和物质所伤害。
5. 清洗保养在炉区日常保养过程中,需对炉膛进行定期清洗,避免炉膛残渣积累过多引发爆炸。
同时,在清洗保养过程中也需要戴好安全防护用品,确保人员安全。
四、总结平炉炼钢的安全措施旨在确保钢铁生产的安全和稳定。
除了上述措施外,还需要采用科学的生产技术、严格的管理制度等手段,共同确保生产环境的安全与健康。
马丁平炉炼钢著作
摘要:
1.马丁的背景和成就
2.平炉炼钢的原理与历史
3.马丁在平炉炼钢领域的贡献
4.马丁的著作对我国钢铁工业的影响
5.马丁平炉炼钢技术的现代发展
正文:
马丁是一位著名的英国工程师和冶金学家,他在平炉炼钢领域取得了重大成就。
平炉炼钢是一种古老的炼钢方法,其主要原理是通过高温加热和化学反应,将铁矿石中的杂质去除,从而得到纯净的钢铁。
马丁在平炉炼钢领域做出了许多贡献。
他不仅改进了平炉的设计,还发现了许多新的炼钢方法。
其中最著名的是他的“马丁炉”,这种炉子可以生产出高质量的钢铁,而且生产效率非常高。
马丁的著作对我国钢铁工业的发展产生了深远的影响。
他的著作不仅介绍了平炉炼钢的原理和方法,还详细介绍了许多新的炼钢技术和设备。
这些著作对我国的钢铁工程师和技术人员非常有帮助,为我国的钢铁工业发展奠定了坚实的基础。
如今,马丁的平炉炼钢技术已经得到了现代发展。
许多新的炼钢技术和设备都是基于马丁的平炉炼钢技术开发的。
例如,现在的炼钢厂都采用了高温高压的炼钢工艺,这种工艺可以大大提高钢铁的质量和产量。
总的来说,马丁的平炉炼钢技术对我国的钢铁工业产生了深远的影响。
炼钢工艺的发展历程炼钢工艺的发展历程是一个漫长而富有挑战性的过程,它经历了从最早的初级炼钢工艺到现代的高效、环保炼钢技术的演变。
下面我们将详细介绍这个过程中的重要阶段。
1.初期炼钢工艺炼钢技术的最早起源可以追溯到古代,但真正意义上的现代炼钢工艺始于19世纪中叶。
当时,人们开始使用转炉和坩埚炉等设备来生产钢。
这些设备的优点是操作简单,但产量较低,而且需要大量的熟练工人。
这个阶段的炼钢工艺主要依赖人工操作,生产效率低下。
2.贝塞麦转炉炼钢法贝塞麦转炉炼钢法的发明是炼钢工艺发展过程中的一个里程碑。
这种方法使用了转炉设备,并引入了氧气吹炼的新技术。
氧气吹炼的原理是通过向熔融的铁水中吹入氧气,以氧化铁水中的杂质,从而降低铁水中的含碳量。
这种方法的出现使得钢的产量大大提高,而且质量也得到了显著改善。
3.碱性转炉炼钢法碱性转炉炼钢法是另一种重要的炼钢方法。
这种方法使用碱性转炉来熔炼铁水,并向铁水中吹入氧气以降低含碳量。
与贝塞麦转炉炼钢法相比,碱性转炉炼钢法具有更高的生产效率和更好的产品质量。
然而,这种方法需要使用大量的石灰等碱性材料来维持炉内的碱性环境,因此成本较高。
4.平炉炼钢法平炉炼钢法是一种同时使用氧气和燃料加热的炼钢方法。
这种方法可以在高温下将铁水中的杂质氧化,从而生产出高质量的钢。
平炉炼钢法的优点是可以生产出多种不同种类的钢,而且生产效率较高。
然而,这种方法需要消耗大量的燃料和氧气,因此成本较高。
5.电炉炼钢法随着电力技术的发展,电炉炼钢法逐渐成为了主流的炼钢方法。
这种方法使用电能来熔化铁水,并向铁水中吹入氧气以降低含碳量。
电炉炼钢法的优点是可以实现自动化操作,提高生产效率,而且产品质量也得到了显著改善。
此外,由于电能的价格相对较为稳定,因此电炉炼钢法的成本也较为可控。
6.现代炼钢工艺近年来,随着环保意识的提高和能源价格的上涨,现代炼钢工艺开始朝着高效、环保的方向发展。
其中,最具有代表性的技术包括:连铸技术、连轧技术、循环利用技术等。