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四合院从老贾出事开始

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第205章‖不产钢的钢铁厂(3)(2/3)
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   在这个过程中,人类最初使用的炉形为反射搅炼炉。通过这种工艺可以将钢材的含碳量控制在0.5%-1.2%左右这项技术成熟已经到了1850年,搅炼炉的熔炼温度可以达到1400c。

    18世纪反射搅炼炉炼钢法,铁块加入炉内,利用木炭的燃烧在炉内形成高温。

    空气分两部分进入,从风管进入的是热风,用于木炭燃烧,炉顶部还有冷空气路口,冷空气进入后作为氧化介质,氧化铸铁中的硅与碳。

    但是随着铁被提纯,熔点升高,导致铁水有凝固趋势,因此需要人工进行搅拌,所以称为搅炼炉。

    在搅炼炉的基础上,添加蓄热技术就形成了现在的平炉。

    蓄热技术最早由德国的西门子兄弟于1856年提出(这两西门子不是我们熟悉的那个西门子)。

    所谓蓄热就是用一部分蓄热体,一般是无硅酸盐材料,实现炉气与热风的换热,节约热风能量的消耗,由于蓄热材料耐温的限制,蓄热技术最早被应用于玻璃工业上,因为玻璃融化温度不高。

    但到了1867年前后,这项技术被法国人马丁用于炼钢,最后演化成现在的平炉,由于采用了蓄热体进行换热,平炉的温度可以达到1700c左右,这个温度已经达到了钢材的熔点,因此平炉已经不需要进行搅拌了,同时冶炼含碳量更低的钢也称为了可能。

    马丁-西门子平炉的结构是这样的,下方的四个格子就是蓄热体,两两一组,炉内的烟气首先经过第一组蓄热体对其进行加热,但蓄热体温度达到要求后将炉内烟气通入另一组蓄热体。

    此时空气从已经加热的蓄热体内通过,空气预热,蓄热体冷却。随后再对气炉进行切换,重复以上过程,间接用烟气对空气进行换热。几乎与此同时,另一种炼钢方法也开始普及开来,并最终沿用至今,那就是转炉炼钢。

    转炉炼钢是一个非常有意思的课题,在这里我们用反应工程的角度来分析一下这个过程。

    首先我们来做一个热量核算,在这个系统中输入的热量有两个来源:燃料燃烧放热,另外就是氧化反应,由于空气与碳反应是放出热量的过程。

    这些热量的用途有哪几种呢,首先是铁块熔化需要热量,另外就是空气加热与炉子散。

    炼铁和炼钢都是一种很常见的工艺,炼钢主要是利用了氧化反应,炼铁主要是利用氧化剂把硫、磷等杂质等杂质去除。

    炼铁是用还原剂将铁从矿石中还原出来:Fe2o3+3=2Fe+32,主要原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气。

    主要设备:高炉

    炼钢是用氧化剂将生铁中多余的碳氧化掉:c+o2=2。

    主要原料:生铁、氧气、适量造渣材料(生石灰)、脱氧剂

    主要设备是:转炉炼钢(为例)、电弧炉炼钢、平炉炼钢

    炼钢工艺流程

    采矿(获得铁矿石)----选矿(将铁矿石破碎、磁选成铁精粉)---烧结(将铁精粉烧结成具有一定强度、粒度的烧结矿)---冶炼(将烧结矿运送至高炉,热风、焦碳使烧结矿还原成铁水,并脱硫)---炼钢(在转炉内高压氧气将铁水脱磷、去除夹杂,变成钢水)---精练(进一步脱磷、去除夹杂,提高纯净度)---连铸(热状态下将钢水铸成具有一定形状的连铸坯)---轧钢(将连铸坯轧制成用户要求的各种型号的钢材,如板材、线材、管材等)。

    炼铁与炼钢的区别

    1、原料不同。炼铁原料为铁矿石、焦炭等,炼钢原料为生铁和废钢。

    2、设备不同。通常炼铁用的设备是高炉,炼钢用的是转炉、电炉等。

    3、工艺不同。炼铁是钢铁生产的上游、工艺不同。炼铁是钢铁生产的上游工艺,炼铁得到的生铁是炼钢工
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