炼钢过程(什么时期就会炼钢)
炼钢过程,什么时期就会炼钢?
春秋晚期起中国就有炼钢生产了,炼钢生产在中国已有2500多年的历史。
中国是世界上最早生产钢的国家之一。考古工作者曾经在湖南长沙杨家山春秋晚期的墓葬中发掘出一把铜格“铁剑”,通过金相检验,结果证明是钢制的。这是迄今为止我们见到的中国最早的钢制实物。它说明从春秋晚期起中国就有炼钢生产了,炼钢生产在中国已有2500多年的历史。
春秋战国时期,楚国制造的兵器闻名天下。《史记·礼书》和《苟子·议兵篇》中都谈到楚国的宛(今河南省南阳)出产的兵器刃锋象蜂刺三样厉害,这肯定是钢制的。因为铁制的刀剑过于柔软,不可能达到象蜂刺一样的锐利程度。当时西方古罗马士兵使用的刀剑是熟铁的,在战场上交锋时一刺便弯,再刺之前非要放在地上用脚踩直不可。公元1世纪时欧洲人普利尼曾经说过:“虽然铁的种类多而又多,但是没有一种能和中国的钢比美。”可是春秋战国时期,中国人究竟是采取什么方法进行炼钢生产的呢?人们在文献资料中还没有找到记载,而考古工作者在对河北易县燕下都出土的部分钢兵器进行科学检验的时候却揭示出中国最古老的炼钢法。
我们知道,生铁、熟铁和钢的主要区别在于含碳量上,含碳量超过2%的铁,叫生铁;含碳量低于0.05%的铁,叫熟铁;含碳量在0.05%-2%当中的铁,称为钢。中国古代最早的炼钢工艺流程是:先采用木炭作燃料,在炉中将铁矿石冶炼成呈海绵状的固体块,待炉子冷后取出,叫块炼铁。块炼铁含碳量低,质地软,杂质多,是人类早期炼得的熟铁。再用块炼铁作原料,在碳火中加热吸碳,提高含碳量,然后经过锻打,除掉杂质又渗进碳,从而得到钢。这种钢,叫块炼铁渗碳钢。河北易县燕下都出土的钢兵器,都是用块炼铁渗碳钢制造的。
用块炼铁透碳钢制造的刀,虽然比较锋利,但仍然达不到能够“斩金断玉,削铁如泥”的程度。因为这种钢的质量还不够好,炼这种钢碳渗进的多少,分布的是否均匀,杂质除掉的程度,都非常难掌握,而且生产效率极低。为了提高钢的质量,中国古代工匠从西汉中期起发明了“百炼钢”的新工艺。
炼钢学名词解释?
炼钢的学名钢铁冶炼,冶炼过程中除去铁中过多的碳硫和其它杂质,加入一些其它金属使钢变得既尖硬,又有靭性,和延展性。
氢气炼钢的原理?
氢气替代一氧化碳做还原剂钢铁冶炼是指在高温下,用还原剂将铁矿石还原得到生铁,再将生铁按一定工艺熔 炼以控制其含碳量(一般小于 2%),最终得到钢的生产过程。铁矿石有赤铁矿(Fe2O3) 和磁铁矿(Fe3O4)等。
传统的高炉炼铁选用焦炭作为原料之一,通过焦炭燃烧提供还原反应所需要的热量 并产生还原剂一氧化碳(CO),在高温下利用一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来,将铁 矿石还原得到铁,并产生大量的二氧化碳气体(CO2)。
目前的炼钢企业大都采用该技术, 因此钢铁行业碳排放量大,污染严重。而氢能炼钢则利用氢气(H2)替代一氧化碳做还原剂,其还原产物为水(H2O), 没有二氧化碳排放,因此炼铁过程绿色无污染。
为什么要把煤炭变成焦炭才能炼钢?
你说的是炼铁不是炼钢
炼焦生产是炼焦煤.将炼焦煤在密闭的焦炉内隔绝空气高温加热放出水分和吸附气体,随后分解产生煤气和焦油等,剩下以碳为主体的焦炭.这种煤热解过程通常称为煤的干馏。
通俗说,焦炭就是煤提纯后的产物。焦炭跟煤相比,少了些水儿和气儿,也把别有用处的煤气和对炼铁有害的焦油分离了出去
焦炭在炼铁中的作用:1、还原剂2、骨架作用3、热源,这些性质是煤所不具备的,另外在高炉炼铁过程中焦炭因为强度高可以起到骨架作用,而煤炭就不行,被压碎后造成高炉透气性下降。
高炉炼铁现在采用喷吹煤技术,高炉喷煤代替焦炭,就减少了高炉炼铁对焦炭的需求。减少焦炭的需求,就可以使焦炉少生产焦炭。焦炉少生产焦炭或少建焦炉,就可以减少对环境的污染。
转炉炼钢的五大制度?
一、装入制度
装入制度就是确定转炉合理的装入量,合适的铁水、废钢比。转炉的装入量是指铁水和废钢的装入数量。
吹炼实践证明,每座转炉都必须有合适的装入量,装入量过大或过小都不能得到好的经济技术指标。
LD转炉的装入制度有三种类型:定量装入制度、定深装入制度和分阶段定量装入制度。
二、 供氧制度
供氧制度就是使氧气流最合理的供给熔池,创造良好的物化反应条件。供氧制度包括确定合理的喷嘴结构、供氧强度、氧压和枪位操作等。
下面列出几种主要工艺参数:
1.氧气流量:单位时间内向熔池供氧的数量,单位m3/min。
2.供氧强度:单位时间内吨金属氧耗量。单位m3/t·min。
3.吨金属氧耗量:吹炼一吨金属料所需要的氧气量。
4.供氧时间:小型转炉单渣操作一般为12~14分钟。
其它的工艺参数有氧压、枪位等。
三、造渣制度
造渣制度是根据原材料和冶炼钢种的要求确定的造渣方法,渣料加入量和加入时间,并考虑保护炉衬,提高炉衬寿命。
造渣方法
1.单渣法:在吹炼过程中所造的渣不倒出,直至吹炼终点。单渣法操作工艺简单,冶炼时间短,脱磷率在90%,脱硫率约35%。
2.双渣法:双渣法就是换渣操作,即在吹炼过程中停止吹炼,倒出部分炉渣,然后重加渣料造渣。双渣法操作通常在铁水含Si、P、S较高或吹炼优质钢时采用,其脱磷率可达92~95%,脱硫率为50%。
四、温度制度
温度制度主要是指过程温度控制和终点温度控制。吹炼任何钢种,对其出钢温度都有要求。控制好终点温度是LD转炉吹炼工艺的重要环节之一。控制好过程温度是确保终点温度合格的关键。
五、终点控制
控制转炉炼钢过程的进行时间,以保证钢水温度和成分在吹炼结束时符合要求的操作制度。
终点控制的目标是:(1)钢水的碳含量应达到所炼钢种要求的目标范围;(2)钢中磷、硫(钢种不同,还会包括其他成分)含量应低于规格下限要求的范围;(3)出钢温度应保证下步工序:如炉外精炼、浇注、连铸的顺利进行;(4)在冶炼沸腾钢、半镇静钢时还应保持钢水应有的氧化性。
六、脱氧合金化制度
在出钢前或者在出钢及其以后的过程中,根据钢种要求选择合适的脱氧剂及其加入量,加入到钢水中使其达到合乎规定的脱氧程度,这个操作称作脱氧。
脱氧剂选择原则:
1.具有一定的脱氧能力;
2.脱氧产物不溶于钢水,并易于上浮排出;
根据上述原则,在生产实际中,常用的脱氧剂为Al、Si、Mn及他们组合的Si Mn,Si Al合金等,其脱氧能力次序是Al>Si>Mn。
合金加入量根据钢种要求采用下列计算:
合金加入量={([%Mi]中-[%Mi] 残)× 1000Kg/t}/ (%Mi× f i)
参数说明:
[%Mi]中 钢种规定的合金含量中限;
[%Mi] 残钢水中残留的合金含量;
%Mi 铁合金中的i元素含量;
fi i元素的收得率
其中脱氧合金是加入钢包中,硅铁收得率为70--80%,锰铁收得率为80--90%。