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常用冶煉方法(一)
  發(fā)布時間:2014年02月18日 點擊數:

1、轉爐煉鋼:
  一種不需外加熱源、主要以液態(tài)生鐵為原料的煉鋼方法。其主要特點是靠轉爐內液態(tài)生鐵的物理熱和生鐵內各組分,如碳、錳、硅、磷等與送入爐內的氧氣進行化學反應所產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);為了調整溫度,還可加入廢鋼以及少量的冷生鐵和礦石等。轉爐按爐襯耐火材料性質分為堿性(用鎂砂或白云為內襯)和酸性(用硅質材料為內襯);按氣體吹入爐內的部分分為底吹頂吹和側吹;按所采用的氣體分為空氣轉爐和氧氣轉爐。酸性轉爐不能去除生鐵中的硫和磷,須用優(yōu)質生鐵,因而應用范圍受到限制。堿性轉爐適于用高磷生鐵煉鋼,曾在西歐獲得較大發(fā)展??諝獯禑挼霓D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,未在世界范圍內得到推廣。1952年氧氣頂吹轉爐問世,現已成為世界上的主要煉鋼方法。在氧氣頂吹轉爐煉鋼法的基礎上,為吹煉高磷生鐵,又出現了噴吹石灰粉的氧氣頂吹轉爐煉鋼法。隨氧氣底吹的風嘴技術的發(fā)展成功,1967年德國和法國分別建成氧氣底吹轉爐。1971年美國引進此項技術后又發(fā)展了底吹氧氣噴石灰粉轉爐,用于吹煉含磷生鐵。1975年法國和盧森堡又開發(fā)成功頂底復合吹煉的轉爐煉鋼法。
2、氧氣頂吹轉爐煉鋼:
     用純氧從轉爐頂部吹煉鐵水成鋼的轉爐煉鋼方法,或稱LD法;在美國通常稱BOF法,也稱BOP法。它是現代煉鋼的主要方法。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,并通過造渣進行脫磷和脫硫。各種元素氧化所產生的熱量,加熱了熔池的液態(tài)金屬,使鋼水達到現定的化學成分和溫度。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、氧氣底吹轉爐煉鋼:
     通過轉爐底部的氧氣噴嘴把氧氣吹入爐內熔池,使鐵水冶煉成鋼的轉爐煉鋼方法。其特點是;爐子的高度與直徑比較?。粻t底較平并能快速拆卸和更換;用風嘴、分配器系統(tǒng)和爐身上的供氧系統(tǒng)代替氧氣頂吹轉爐的氧槍系統(tǒng)。由于吹煉平穩(wěn)、噴濺少、煙塵量少、渣中氧化鐵含量低,因此氧氣底吹轉爐的金屬收得率比氧氣頂吹轉爐的高1%~2%;采用粉狀造渣料,由于顆粒細、比表面大,增大了反應界面,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)煉鋼工藝的設想早在19世紀就已出現。由于這種工藝具有設備小、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,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。
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行沖混的煉鋼方法。用此法處理平爐、轉爐及電爐所煉鋼水,可提高鋼的質量。沖混可增加渣、鋼間的接觸面積,加速化學反應以及脫氧、脫硫,并有吸附和聚合氣體及夾雜物的作用,從而提高鋼的純結度和質量。
6、復合吹煉轉爐煉鋼:
  在頂吹和底吹氧氣轉爐煉鋼法的基礎上,綜合兩者的優(yōu)點并克服兩者的缺點而發(fā)展起來的新煉鋼方法,即在原有頂吹轉爐底部吹入不同氣體,以改善熔池攪拌。目前,世界上大多數國家用這種煉鋼法,并發(fā)展了多種類型的復吹轉爐煉鋼技術,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作冷卻氣體的熔池攪拌復吹轉爐煉鋼法——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的動力學條件,使碳氧反應的熱效應由原來的吸熱變?yōu)榉艧?,并改善了熱工條件;生產率大幅度地得到提高。
8、電弧爐煉鋼:
  利用電弧熱效應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,由于爐內無可燃氣體,可根據工藝要求,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、提高生產率、降低成本。隨著高功率和超高功率電爐的出現,電弧爐已成為熔化器,一切精煉工藝都在精煉裝置內進行。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)的頂底復吹轉爐煉鋼法。該法綜合了氧氣頂吹轉爐煉鋼法和氧氣底吹轉爐煉鋼法兩者的優(yōu)點。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法基礎上又開發(fā)了從頂部噴吹粉末的STB—P法,進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上升帶動鋼液進入真空室接受真空處理,隨后經另一導管流回鋼包。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)先進行脫碳反應;用于精煉普通鋼則可減輕轉爐負荷。也可采用加鋁升溫。

                          ——本文摘自網絡

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