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钢的基础知识
发布时间:2012-3-12 14:49:02 | 人感兴趣 | 评分:3 | 收藏:
来源:本站原创 | 作者:佚名
    钢的来源

    钢的源头是铁矿砂,即铁元素(Fe)在自然界中的存在形式,纯粹的铁在自然界中是不存在的,铁矿砂主要分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿三种,这些都是铁的氧化物,不同之处在于它们的氧化方式。铁矿砂中的含铁量越高越好,理论上铁矿砂中的最高含铁量在72%左右,含铁量在60%以上称为富铁矿。铁矿砂先在熔炉内还原成铁(铣铁),再送进炼钢炉内脱碳精炼成钢,废钢也可在炼钢炉熔炼再生。一般钢铁依使用用途制成性质、外形各异的商品,既所谓的钢铁制品。通常钢铁制品是将铁矿石还原,熔解成铣铁(炼铣),铣铁精炼成钢(炼钢),钢再轧延、加工后制成各种钢铁制品,广义的钢铁制品包含铸铁、铸钢、铸造钢品及钢材加工的制品。

    炼 铣

    铁矿砂在熔炉(高炉)中提炼成铁的过程称为炼铣。熔炉外部由钢板铸造而成,内部衬耐火砖。高度20~30m,炉径6~8m外形的炉称为高炉(铣铁日产超过一万吨的大型高炉炉床直径13~14m,炉高100m以上)。炼铣时,自高炉上方将铁矿砂、焦炭、石灰石等交互投进,热风炉加热过的空气由高炉下部风口吹进,炉内焦炭燃烧天生1500。C高温,产生一氧化碳(CO)炉气自炉中上升,一氧化碳把铁矿砂还原;炼成的铣铁自炉下方出铣口流出,由混铣炉暂贮并运到炼钢工场,或用盛桶装熔铣注进外形似猪槽的铸模内。

    炼 钢

    高炉熔出的铣铁碳含量高(C含量3%以上),硅(Si)、磷(P)、硫(S)等不纯物多,产品既硬且脆。把杂质减低炼成强韧性质的钢制品,此过程称为炼钢。炼钢原料除铣铁、废钢外,还有往除不纯物用的熔剂,生石灰、萤石,脱氧剂合金铁等,使钢的品质进步。炼钢方法主要有转炉、电炉、平炉三种,随炼钢炉种类不同使用的原料各异,转炉用以熔铣,电炉以废钢为主原料,平炉使用铣铁和废钢。

    炼钢法

    电炉炼钢法电气炉如锅子外形,由炉盖、炉壁、炉床三部分构成,外侧是厚铁板制成,内侧有冷却水管,炉床筑耐火砖与耐火材料,炉体可以前后倾动,炉盖中心有电极垂直插进,可自动调整升降,电极的弧光高热溶解废钢,进行氧化、还原精炼成优质钢品,电气炉又有直流(DC)与交流(AC)两种,直流电炉使用电极一支,交流电炉三支,所以直流电炉电极单位耗用量较低,溶解热效率较好,噪音低。

    转炉炼钢法:转炉以熔铣为主原料,精炼时间短,几乎不需燃料,可降低本钱,高炉溶解的熔铣置进转炉后吹进高压氧气,将铣铁中的碳素与其它不纯物氧化燃烧往除,可提炼出纯度高的钢,吹氧方式有顶吹、底吹、顶底吹三种。

    平炉炼钢法:平炉是平船底外形的反射炉,加进铣铁、废钢、石灰石用燃料加热溶解,以氧气或氧化铁把铣铁中的碳(C)和硅(Si)磷(P)等氧化往除,精炼完成加进硅铁、锰铁、铝往除钢液中的氧气、氮气,炼钢时间较长。近年此法逐渐消失被转炉取代。连续铸造:熔钢不能直接作轧延,必须造块(现已几乎消失)或由连续铸造方式作成扁钢胚、大纲胚、小钢胚等半成品,连铸设备有垂直形、弯曲形、水平形式,设备有分钢槽、铜模、冷却装置、矫直机、引拔机、切断装置等,钢液由盛钢桶流出熔钢到分钢槽,依模型铸成制品,可以冷却后再加热轧延,连铸后不等冷却直接轧延的方法已被采用,能节省能源降低本钱。
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