『壹』 中國的鋼鐵是如何冶煉的
鐵礦石是地殼的主要組成成分之一,鐵在自然界中的分布很廣,但是人類發現鐵和利用鐵卻比黃金和銅晚。首先,這是由於天然的單質狀態的鐵在地球上是找不到的,而且它容易氧化生銹;其次是它的熔點(1 539℃)比銅高得多,使它比銅難於熔煉。
人類最早發現的鐵是從天空落下的隕石。隕石中含鐵的質量分數很高,它是鐵和鎳、鈷等金屬的混合物。考古學家曾經在今天伊拉克境內美索不達米亞(Mesopotamia)烏爾(Ur)城的古代蘇美爾人(Sumerians)的墳墓中,發現一把隕鐵製成的小斧。在埃及第五至第六王朝(公元前2400年前)的金字塔所藏的宗教經文中,記述著太陽神等當時重要神像的寶座是用鐵製成的。這顯然也是從隕石得來的,因為鐵在當時被認為是帶有神秘性的最珍貴的金屬。埃及人乾脆把鐵叫做「天石」。阿拉伯人傳說,天上的金雨落進沙漠里變成了黑色的鐵。在古希臘文里,「星」和「鐵」是同一個詞。
1972年,在我國河北省藁城縣台西村的商代(約公元前16世紀~約公元前1066)遺址曾出土一件銅鉞,上面鑲鑄有鐵刃。鉞(yuè)是我國古代一種像斧子的兵器。鐵刃銅鉞的發現表明我國勞動人民早在三千多年前已經認識了鐵,掌握鐵的鍛造性能,識別鐵與青銅在性質上的差別,能夠把鐵進行鍛打加工並和青銅鑄接成器,增強銅的堅韌性。鐵刃雖已全部銹蝕,但經過科學鑒定,證明鐵刃是用隕鐵鍛成的,因為鐵中不含有人工冶煉過程夾帶的硅酸鹽等雜質,同時鐵銹中含有鎳和鈷。
我國出土的用隕鐵鍛成的銅器還有:1931年,在我國河南浚縣出土的商末周初的鐵刃銅鉞和鐵援銅戈各一件,於解放前流入美國,現存華盛頓弗里爾藝術館。還有,1978年在北京市平谷縣南獨樂河出土的商代鐵刃銅鉞。
由於隕石來源極稀少,從隕石中得來的鐵對生產起不了什麼作用。只是隨著青銅熔煉技術的成熟,才逐漸為鐵的冶煉技術的發展創造了條件。雖然最初提煉出來的鐵在硬度和防腐蝕性能等方面都不如青銅,但是由於鐵礦在自然界中的分布比銅廣泛,而且鐵器的好些性能比銅器好,遂使鐵器能夠迅速取代青銅器和石器。
我國古代人民什麼時候開始使用鐵,雖然說法不一,但多數歷史學者和科技史研究者斷定是在公元前1 000年的前後。
從目前考古發掘的結果來看,我國最早人工冶煉的鐵是在春秋(公元前722~公元前481)戰國(公元前403~公元前221)之交的時期出現的。江蘇六合縣程橋鎮春秋墓出土的鐵條、鐵丸和河南洛陽市水泥製品廠戰國早期灰坑中出土的鐵錛(音bēn,削平木料的平頭斧)、鐵(音bó,古代鋤田除草的農具)是迄今為止能確定的我國最早的生鐵工具。經過冶金學家們檢驗,鐵條屬於早期的塊狀煉鐵鍛成的;鐵丸和鐵錛、鐵是生鐵鑄件。這些鐵器證明我國在春秋晚期出現塊狀煉鐵的同時或稍後就出現了生鐵冶鑄技術。人類在冶煉鐵的過程中,最初因鼓風設備的限制,煉出的鐵不能熔化,只是塊狀的海綿體熟鐵,性質柔軟,可鍛而不可鑄,不宜製作硬度較大的工具,只是在提高煉鐵爐的溫度後,才能得到熔融的生鐵,用於鑄造。
歐洲一些國家在公元前1 000年前後也生產塊狀煉鐵,但多廢棄不用,直到公元14世紀才使用鑄鐵,其間經歷了十分漫長的發展道路。而我國古代只用較短的時間就實現了這一技術的突破,出現了鑄鐵。
我國生鐵的發明是人類用鐵的重大發展,也是我國勞動人民對人類作出的一項重大貢獻。英國科學史學家貝爾納(J.D.Bernal)在他編著的《歷史上的科學》(伍況甫等譯.北京:科學出版社,1959年,82頁)一書中寫到:「在歐洲,實在直到14世紀,古代所用的鐵,總是在手力鼓風的小型泥爐內,用木炭經低溫還原法而製成的。把所得的海綿狀的未經熔過的純鐵錠,打成比較軟的熟鐵條,再經鍛工和熔接,就成一些更復雜的鐵製品。」又寫到:「在古時候,作為金屬的鐵卻有一個很嚴重的缺點,就是爐中鼓風不夠,就熔不了它,所以澆鑄就留給青銅獨用了,例外的是中國,早在公元前二世紀,中國已能鑄鐵。」這說明我國生鐵的出現比歐洲早1 000多年。
我國的生鐵鑄造技術,在很長的一段時期內一直處於世界領先地位。隨著產量的增加和技術的提高,除鐵制的生產工具、生活用具以及兵器外,又出現大型鑄造的宗教藝術品。如現存的西安雁塔里的大鐵鍾,是唐代(618~907)的作品;世界上著名的河北省滄州大鐵獅是五代後周廣順三年(公元953年)的作品;山西太原晉祠鐵人是北宋年代(960~1127)的作品。
我國煉鋼技術的發展也很早。漢朝趙曄所著的《吳越春秋·闔閭內傳》中記載著:「闔閭請干將鑄作名劍二枚。干將者,吳人也,與歐冶子同師,俱能為劍……干將作劍,采五山之鐵精……使童女童男三百人鼓橐裝炭,金鐵乃濡,遂以成劍。」闔閭是春秋末年今江蘇一帶的吳國君(公元前514~公元前496在位)。可見,距今2000多年前,我國勞動人民已能煉鋼,而且規模還不小。文中的「橐」(tuó)按今天的字意解釋是「一種口袋」,在古代是指鼓風用的皮囊;「濡」(rú)按今天的字意解釋是「沾」、「漬」,在古代又作「柔韌」講。
1978年8月5日的《人民日報》第二版刊出一則消息:「湖南省博物館長沙鐵路車站建設工程文物發掘隊,從一座古墓出土一口鋼劍,從古墓隨葬陶器的器形、紋飾以及墓葬的形制來看,可以斷定它是春秋晚期的墓葬。從而說明我國煉鋼技術的出現,至少應推前200年左右,即春秋戰國之交,而不是過去認為的戰國中、晚期。經取樣分析,這口劍所用的鋼是含碳量0.5%(質量分數)左右的中碳鋼,金相組織比較均勻,說明可能還進行過熱處理。」
我國到西漢(公元前206~公元23)中、晚期出現了利用生鐵「炒」成熟鐵或製成不同含碳量的鋼的炒鋼技術。這是將生鐵加熱成半液體、半固體的狀態,再進行攪拌,利用空氣或鐵礦粉中的氧,進行脫碳,以獲得熟鐵或鋼。1974年在山東蒼山縣出土的漢安帝永初六年(112)的鋼刀和1978年在徐州漢代磚室墓中發掘出的漢章帝建初二年(77)的鋼劍經鑒定都是以炒鋼為原料,經多次反復加熱折疊鍛打而成的。
歐洲用炒鋼法冶煉熟鐵的技術在18世紀中葉才開始出現,比我國要晚1 900餘年。
在漢代炒鋼技術的基礎上,到南北朝(420~581)時期,我國又出現了灌鋼技術。這是先將含碳量高的生鐵熔化,澆灌到熟鐵上,使碳滲入熟鐵,增加熟鐵的含碳量,然後分別用牲畜尿或油脂淬火而成鋼。淬火是鋼鐵的一種熱處理工藝,是將工件加熱到適宜溫度,隨即在水、油或空氣中冷卻,以提高鋼鐵的硬度和強度。
在歐洲的坩堝煉鋼技術發明之前,灌鋼法是一種先進的煉鋼技術,對後世有重大影響。
『貳』 鋼鐵的冶煉過程是怎樣的
鋼鐵的冶煉過程就是:
采礦(獲得鐵礦石)----選礦(將鐵礦石破碎、磁選成鐵精粉)---燒結(將鐵精粉燒結成具有一定強度、粒度的燒結礦)---冶煉(將燒結礦運送至高爐,熱風、焦碳使燒結礦還原成鐵水...生鐵,並脫硫)---煉鋼(在轉爐內高壓氧氣將鐵水升溫,通過加入白灰等原料脫磷、去除夾雜,變成鋼水)---精煉(用平爐或電爐進一步脫磷、去除夾雜,提高純凈度)---連鑄(熱狀態下將鋼水鑄成具有一定形狀的連鑄坯,也叫鋼錠)---軋鋼(將連鑄坯軋製成用戶要求的各種型號的鋼材,如板材、線材、管材等)。
記得採納哦,謝謝
『叄』 工業熔煉爐用的除塵器選擇哪樣種類
一般工業用,有色金屬熔化爐的除塵器都是為了環保而使用的一般通常使用的是,脫硫方式除塵器,還有採用布袋式除塵器,也採用其他水過濾沉澱的方式也有在有色金屬方面一般不採用脫硫形式的除塵器,幾十年前通常採用的是水過濾沉澱方式,但此方式一般來說,污染水,其次沉澱物體不好清理,對周圍環境污染情況比較嚴重後期採用布袋除塵器,但因為爐本身溫度高,布袋不能承受高溫,所以很多設計人員,在布袋除塵器前面安裝一個冷卻裝置,布袋除塵器有清灰方式可以分主要是2大類,一種是機械震動形式,另外一種是吹壓縮空氣的方式機械震動形式因為震動當中引起很多摩擦,容易發生靜電,引起爆炸的可能性所以我想建議選擇是反吹形式的壓縮空氣方式的布袋除塵器
『肆』 金屬熔煉基本要求
金屬材料熔煉是得到具有一定化學成分和溫度的金屬材料熔體,並除去其中的有害氣體和雜質的過程。 熔煉過程一般包括配料、裝料、熔化、除氣和脫氧等工序。
『伍』 鑄造鋼鐵時應該放什麼材料才能達到高除氧效果
脫氧劑,主要就是鋁,有用鋁餅的有用鋁塊的,還有易拉罐的,還有鋁線都有!
你說的廢渣是摻雜成品件裡面還是爐渣?
還真沒見過跟蜂窩式的鑄件呢,你的形容真幽默,呵呵
補充的問題請追問
『陸』 熔煉過程中為什麼要對鋼液進行脫氧怎樣對鋼液進行脫氧
鋼液中氧主要是為了除去鋼液中的雜質硅、錳、磷,碳等雜質而加入的,同時沖入氧氣也是為了獲得較高的反應效率,因此在冶煉臨結束時,鋼液是處於「過渡氧化」的狀態。
氧對鋼性能的影響:氧是在鋼的凝固過程中偏析傾向最嚴重的元素之一,在鋼液的凝固和隨後的冷卻過程中,氧的溶解度急劇下降,鋼中原溶解的絕大部分氧以鐵氧化物、硫氧化物等微細夾雜物的形式在與γ或α晶界處富集,這些微細夾雜物會造成晶界脆化,使鋼的加工和使用過程中容易成為晶界開裂的起點,最終導致鋼材發生脆性破壞。
鋼中氧含量的增加會降低鋼材的延性、沖擊韌性、抗疲勞破壞性能,提高鋼的韌-脆轉換溫度,降低鋼材的耐腐蝕性能。此外,含氧高的鋼材還容易發生時效老化,在高溫加工時由於晶界處的雜質偏析形成了低熔點網膜,導致鋼產生熱脆。
脫氧的方法
1) 直接脫氧法——是採用與氧親和力較鐵-氧親和力高的元素為脫氧劑加入到鋼液中,使之與氧反應生成的產物上浮於鋼液後除去,從而達到脫氧的目的。採用的脫氧劑有:錳鐵、鋁鐵、硅鐵。硅錳合金等
2) 擴散脫氧法——向爐渣中加入碳粉、硅鐵粉、鋁粉等位脫氧劑以降低爐渣中FeO的含量,鋼中的氧會向爐渣中擴散以維持其在渣-鋼中的分配平衡,從而達到脫氧的目的。
3) 真空脫氧法——將鋼液置於真空中,通過降低CO氣體的分壓來促使鋼液內[C]-[O]反應繼續進行,利用此反應從而達到脫氧的目的。
『柒』 鋼鐵冶煉中的污染
鋼鐵工業廢水污染簡介
鋼鐵工業生產過程包括采選、燒結、煉鐵、煉鋼(連鑄)、軋鋼等工藝。
1.鐵礦的礦山采選廢水
煉鐵的礦石有四種:赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦。低品位的鐵礦經過精選(濕式篩選、重力選礦、磁選、浮選)得到高品位的鐵礦石。選礦主要產生廢水和廢渣污染。由於硫、鐵元素會生成硫酸鹽,呈酸性廢水,且多含有高濃度懸浮物、多種金屬離子、選礦葯劑等。選礦廠用水量很大,應提倡一水多用,提高廢水處理回用率;廢水中有用金屬回收;減少廢水排放量。
2.燒結廠廢水
燒結低加工過程分兩步,把礦粉、燃料、溶劑配混成球,並燒結成塊。燒結廢水主要來自濕式除塵排水、沖洗地面水、設備冷卻水排水。除塵水和沖洗水懸浮物含量高,凈化後可循環使用;冷卻水水溫高,一般應回收重復使用。
3.煉鐵廠廢水
煉鐵是把鐵礦石、溶劑、焦炭,按一定比例填入高爐內,熔煉成生鐵,同時產生爐渣和高爐煤氣的生產工藝。
產生的廢水主要是高爐煤氣洗滌水和沖渣廢水。廢水水質特點水溫較高,懸浮物濃度大,可高達1000——3000毫克/升。
4.煉鋼廢水
煉鋼要把鐵中的較多碳元素和硅、錳、硫、林等雜質去除,同時加入鎳、錫、銅、鉻、鉬等合金元素。目前煉鋼主要分為轉爐煉鋼(以純氧頂吹轉爐煉鋼為主)、電爐(煉特殊鋼),煉鋼包括了連鑄機生產工藝,將熔融的鋼水澆入鑄模,用水冷卻成型,軋成一定長度的鑄塊。
煉鋼廢水分:
設備間接冷卻水。水溫高,未受污染;
設備和產品的直接冷卻廢水。含有大量氧化鐵和少量潤滑油脂處理後可循環利用;
除塵廢水、沖渣廢水。
煉鋼廢水經除去懸浮物和降溫後可循環使用,多數鋼鐵廠已實行用水的循環使用。
5.軋鋼廠廢水
鋼錠通過軋制製成板、管、型、線材。軋鋼分熱軋和冷軋。熱軋是經加熱後軋製成材;冷軋是在常溫下軋制。熱軋和冷軋產品過程中需要大量直接冷卻水,沖洗鋼材和設備,
熱軋廢水含由大量氧化鐵和油,水溫高,水量大。經冷卻、除油、過濾、沉澱處理後,可循環利用。
冷軋廢水中主要污染物有油(包括乳化液)、酸鹼、和鉻離子,應分流處理注意回收利用。
6.鋼鐵工業廢水產污水平
(廢水單位t/t產品,其他單位kg/t產品)
還有這個文章看看可能有幫助:鋼鐵工業廢氣污染簡介http://www.12369.gov.cn/Content/news/mode_rckindex.asp?req_str=010700&req_id=44
『捌』 鋁合金的熔煉及加工過程中,怎樣才能除去銅雜質
鋁合金成品中會夾雜著一些雜物,對材料本身的強度疲勞抗力、應力腐蝕裂開性能、耐腐蝕性都有重大的影響,有效的控制熔體的氧化夾雜物才能提高鑄棒的質量,最廣泛的方法是採用過濾凈化方法。
1、過濾凈化方法 採用泡沫陶瓷過濾板是清除鋁熔體中夾雜的最有效方法。至於金屬過濾網、纖維布過濾,只能除去鋁合金熔體中的大塊夾雜物,但對微米級以下的夾雜物無法去除,而且金屬濾網還會污染鋁合金。採用泡沫陶瓷過濾板,能濾除細小夾雜物,顯著提高鑄件的力學性能和外觀質量,是熔鑄車間的首要選擇。
2、過濾原理泡沫陶瓷過濾板具有多層網路、多維通孔,孔與孔之間連通。過濾時,鋁液攜帶夾雜物沿曲折的通道和孔隙流動,與過濾板泡沫狀骨架接觸時受到直接攔截、吸附、沉積等作用。當熔體在孔洞中流動時,過濾板通道是彎曲的,流經通道的熔體改變流動方向,其中的夾雜物與孔壁砧撞而牢固的粘附在孔壁上。
3、鋁合金中夾雜物的形成鋁合金中的夾雜物一部分直接來自廢料,而大部分則是在熔煉和澆注過程中所形成的,主要是氧化物夾雜。在鑄造前的所有夾雜物稱為一次氧化夾雜,根據尺寸大小可分為兩類:一類是宏觀組織中分布不均勻的大塊夾雜物,它使合金組織不連續,降低鑄件的緻密性,成為腐蝕的根源和裂紋源,從而明顯降低合金的強度和塑性;另一類是細小的彌散夾雜,這類夾雜物經過精煉也不能完全去除,它使熔體粘度增大,降低凝固時鋁液的補縮能力。二次氧化夾雜物主要是在澆注過程中形成的,在澆注時,鋁液和空氣接觸,氧與鋁作用形成氧化夾雜物。鋁合金在熔煉過程中與爐氣中各種成分接觸,生成AL2O3等化合物。鋁液中的Al2O3會增加鋁合金熔體的氫含量,所以,鋁液中的AL2O3含量對鋁鑄件中氣孔的形成有很大的影響。
4、過濾板的使用和選擇泡沫陶瓷過濾板安裝在爐口與分流盤之間的過濾箱里,過濾箱由「中耐五號」耐火材料製成,它能經過於多次激冷激熱而不開裂,有著強度高、保溫性能好等優點,是目前製作過濾箱、流槽等最好的材料。過濾箱離分流盤越近越好,原因是這樣能縮短鋁液過濾後的流動距離而減少或避免氧化物的再次產生。鋁液從爐口流出經過過濾箱,再通過流槽流入分流盤。過濾裝置起動時,熔體過濾前後的落差約50mm,但隨著過濾時間的延長,引起過濾板表面和孔壁上夾雜物增加、過濾流量減小、前後落差增加,至鑄造結束時,落差增加至60—120mm。選擇過濾板必須根據鋁液流量而定;其次,應考慮熔體的清潔度、夾雜物最高含量和熔體總通過量。設計過濾裝置時,應根據被選過濾板的規格,以及考慮爐口、分流盤的落差,必須保證過濾板在熔體鑄造時浸沒在鋁液內。此外,還必須考慮到安裝和拆卸很安全方便,在熔體鑄造完後能把過濾箱內的鋁液全部流完。過濾板表面實踐證明,泡沫陶瓷過濾板是目前除去熔體中的氧化夾雜物的最有效工具。一般的纖維過濾只能除去大塊夾雜物,而泡沫陶瓷過濾板可同時濾除大塊夾雜物和細小夾雜物。過濾板的主要效果是它的的尺寸和孔隙度來保證,過濾板的孔隙越大,除渣效
果越差,對於要求很嚴格的鋁鑄件,應選擇孔隙小的過濾板。
泡沫陶瓷過濾板是目前除去熔體中氧化夾雜物的最有效工具。鋁合金熔體凈化技術是提高鑄棒的質量的最有效的方法,也是鋁業熔鑄共同追求的目標。鋁合金電鍍硫化鈉沉銅
『玖』 鋼鐵煉成的主要步驟
簡單點說:
先取礦石 ---粉碎--- 過濾---加熱變為熔融液態鐵---過濾---加熱---過濾~~~---最後使其含鐵量為98%以上 就行(這是大概步驟)鋼鐵的冶煉是在熔化的狀態下,對其現在成分含量進行提純和調整的過程。通過對爐內鋼水進行控制溫度、排除雜質、調整成分等過程的操作,使之達到冶煉所需要的范圍。在達到這個范圍時,方可出鋼進行澆注. 鋼水澆注中,冷卻凝固的過程,也是影響鋼鐵產品內在質量的重要環節,澆注時,冷卻速度直接決定了鋼鐵材料的內在純凈程度。鋼水的凝固過程也是雜質再次上浮排除的過程。如果凝固時間短,鋼水中雜質得不到充分上浮而滯留在鋼基體中,必然會降低鋼材內在質量而影響性能。雜質含量過多則會聚集在鋼鐵材料的晶界處,可明顯降低鋼材的強度和韌性。因此,排除鋼水中的雜質是冶煉和澆注過程的重要任務之一。 調整成分是通過冶煉中的操作,使鋼水中的合金元素達到標准要求的范圍,保證鋼材力學性能的重要步驟。
復雜點說:
造渣:調整鋼、鐵生產中熔渣成分、鹼度和粘度及其反應能力的操作。目的是通過渣——金屬反應煉出具有所要求成分和溫度的金屬。例如氧氣頂吹轉爐造渣和吹氧操作是為了生成有足夠流動性和鹼度的熔渣,以便把硫、磷降到計劃鋼種的上限以下,並使吹氧時噴濺和溢渣的量減至最小。 出渣:電弧爐煉鋼時根據不同冶煉條件和目的在冶煉過程中所採取的放渣或扒渣操作。如用單渣法冶煉時,氧化末期須扒氧化渣;用雙渣法造還原渣時,原來的氧化渣必須徹底放出,以防回磷等。 熔池攪拌:向金屬熔池供應能量,使金屬液和熔渣產生運動,以改善冶金反應的動力學條件。熔池攪拌可藉助於氣體、機械、電磁感應等方法來實現。 電爐底吹:通過置於爐底的噴嘴將N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等氣體根據工藝要求吹入爐內熔池以達到加速熔化,促進冶金反應過程的目的。採用底吹工藝可縮短冶煉時間,降低電耗,改善脫磷、脫硫操作,提高鋼中殘錳量,提高金屬和合金收得率。並能使鋼水成分、溫度更均勻,從而改善鋼質量,降低成本,提高生產率。 熔化期:煉鋼的熔化期主要是對平爐和電爐煉鋼而言。電弧爐煉鋼從通電開始到爐料全部熔清為止、平爐煉鋼從兌完鐵水到爐料全部化完為止都稱熔化期。熔化期的任務是盡快將爐料熔化及升溫,並造好熔化期的爐渣。 氧化期和脫炭期:普通功率電弧爐煉鋼的氧化期,通常指爐料溶清、取樣分析到扒完氧化渣這一工藝階段。也有認為是從吹氧或加礦脫碳開始的。氧化期的主要任務是氧化鋼液中的碳、磷;去除氣體及夾雜物;使鋼液均勻加熱升溫。脫碳是氧化期的一項重要操作工藝。為了保證鋼的純凈度,要求脫碳量大於0.2%左右。隨著爐外精煉技術的發展,電弧爐的氧化精煉大多移到鋼包或精煉爐中進行。 精煉期:煉鋼過程通過造渣和其他方法把對鋼的質量有害的一些元素和化合物,經化學反應選入氣相或排、浮入渣中,使之從鋼液中排除的工藝操作期。 還原期:普通功率電弧爐煉鋼操作中,通常把氧化末期扒渣完畢到出鋼這段時間稱為還原期。其主要任務是造還原渣進行擴散、脫氧、脫硫、控制化學成分和調整溫度。目前高功率和超功率電弧爐煉鋼操作已取消還原期。 爐外精煉:將煉鋼爐(轉爐、電爐等)中初煉過的鋼液移到另一個容器中進行精煉的煉鋼過程,也叫二次冶金。煉鋼過程因此分為初煉和精煉兩步進行。初煉:爐料在氧化性氣氛的爐內進行熔化、脫磷、脫碳和主合金化。精煉:將初煉的鋼液在真空、惰性氣體或還原性氣氛的容器中進行脫氣、脫氧、脫硫,去除夾雜物和進行成分微調等。將煉鋼分兩步進行的好處是:可提高鋼的質量,縮短冶煉時間,簡化工藝過程並降低生產成本。爐外精煉的種類很多,大致可分為常壓下爐外精煉和真空下爐外精煉兩類。按處理方式的不同,又可分為鋼包處理型爐外精煉及鋼包精煉型爐外精煉等。 鋼液攪拌:爐外精煉過程中對鋼液進行的攪拌。它使鋼液成分和溫度均勻化,並能促進冶金反應。多數冶金反應過程是相界面反應,反應物和生成物的擴散速度是這些反應的限制性環節。鋼液在靜止狀態下,其冶金反應速度很慢,如電爐中靜止的鋼液脫硫需30~60分鍾;而在爐精煉中採取攪拌鋼液的辦法脫硫只需3~5分鍾。鋼液在靜止狀態下,夾雜物*上浮除去,排除速度較慢;攪拌鋼液時,夾雜物的除去速度按指數規律遞增,並與攪拌強度、類型和夾雜物的特性、濃度有關。 鋼包喂絲:通過喂絲機向鋼包內喂入用鐵皮包裹的脫氧、脫硫及微調成分的粉劑,如Ca-Si粉、或直接喂入鋁線、碳線等對鋼水進行深脫硫、鈣處理以及微調鋼中碳和鋁等成分的方法。它還具有清潔鋼水、改善非金屬夾雜物形態的功能。 鋼包處理:鋼包處理型爐外精煉的簡稱。其特點是精煉時間短(約10~30分鍾),精煉任務單一,沒有補償鋼水溫度降低的加熱裝置,工藝操作簡單,設備投資少。它有鋼水脫氣、脫硫、成分控制和改變夾雜物形態等裝置。如真空循環脫氣法(RH、DH),鋼包真空吹氬法(Gazid),鋼包噴粉處理法(IJ、TN、SL)等均屬此類。 鋼包精煉:鋼包精煉型爐外精煉的簡稱。其特點是比鋼包處理的精煉時間長(約60~180分鍾),具有多種精煉功能,有補償鋼水溫度降低的加熱裝置,適於各類高合金鋼和特殊性能鋼種(如超純鋼種)的精煉。真空吹氧脫碳法(VOD)、真空電弧加熱脫氣法(VAD)、鋼包精煉法(ASEA-SKF)、封閉式吹氬成分微調法(CAS)等,均屬此類;與此類似的還有氬氧脫碳法(AOD)。 惰性氣體處理:向鋼液中吹入惰性氣體,這種氣體本身不參與冶金反應,但從鋼水中上升的每個小氣泡都相當於一個「小真空室」(氣泡中H2、N2、CO的分壓接近於零),具有「氣洗」作用。爐外精煉法生產不銹鋼的原理,就是應用不同的CO分壓下碳鉻和溫度之間的平衡關系。用惰性氣體加氧進行精煉脫碳,可以降低碳氧反應中CO分壓,在較低溫度的條件下,碳含量降低而鉻不被氧化。 預合金化:向鋼液加入一種或幾種合金元素,使其達到成品鋼成分規格要求的操作過程稱為合金化。多數情況下脫氧和合金化是同時進行的,加入鋼中的脫氧劑一部分消耗於鋼的脫氧,轉化為脫氧產物排出;另一部則為鋼水所吸收,起合金化作用。在脫氧操作未全部完成前,與脫氧劑同時加入的合金被鋼水吸收所起到的合金化作用稱為預合金化。 成分控制:保證成品鋼成分全部符合標准要求的操作。成分控制貫穿於從配料到出鋼的各個環節,但重點是合金化時對合金元素成分的控制。對優質鋼往往要求把成分精確地控制在一個狹窄的范圍內;一般在不影響鋼性能的前提下,按中、下限控制。 增硅:吹煉終點時,鋼液中含硅量極低。為達到各鋼號對硅含量的要求,必須以合金料形式加入一定量的硅。它除了用作脫氧劑消耗部分外,還使鋼液中的硅增加。增硅量要經過准確計算,不可超過吹煉鋼種所允許的范圍。 終點控制:氧氣轉爐煉鋼吹煉終點(吹氧結束)時使金屬的化學成分和溫度同時達到計劃鋼種出鋼要求而進行的控制。終點控制有增碳法和拉碳法兩種方法。 出鋼:鋼液的溫度和成分達到所煉鋼種的規定要求時將鋼水放出的操作。出鋼時要注意防止熔渣流入鋼包。用於調整鋼水溫度、成分和脫氧用的添加劑在出鋼過程中加入鋼包或出鋼流中。
『拾』 鋼鐵熔煉後必須進行退火處理嗎
不一定,一般來說商品鋼材不進行任何熱處理,就是在鋼鐵廠的冷床上自然冷卻或者強製冷卻,只有特殊的用處的鋼材才按著要求進行熱處理。例如作為冷軋板的原料的熱軋板要進行連續退火或者罩式退火處理,作為鐵路砼沉木的鋼筋要進行調質處理等。