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下面是重庆H型钢炼钢的基本原理
双击自动滚屏 作者:重庆本发钢材有限公司 来源: 日期:2021/8/12 10:44:34 人气:
  下面是重庆H型钢炼钢的基本原理


重庆H型钢炼钢先炼铁。钢从生铁而来。用铁矿石冶炼而得的生铁,含碳量较高,而且含有许多杂质(如硅、锰、磷、硫等)。因此,生铁缺乏塑性和韧性,力学性能差,除熔化浇铸外,无法进行压力加工,因而限制了它的用途。
  为了克服生铁的这些缺点,使它在工业上能起到更大的作用,还必须在高温下利用各种来源的氧,把生铁里面的杂质氧化清除到一定的程度,以得到一定成分和一定性质的铁碳合金——钢。这种在高温下氧化清除生铁中杂质的方法叫炼钢。
 
  炼钢的基本原理
  生铁中的各种杂质,在高温环境下,不同程度上都与氧有较大的亲和力。因此可以利用氧化的方法使它们成为液体、固体或气体氧化物,液体和固体氧化物在高温下与炉衬和加入炉内的熔剂进行反应,结合成炉渣,并在扒渣时被排除炉外,气体也在钢水沸腾时被CO带到炉外。


在炼钢炉内,杂质的氧化主要是依靠FeO的存在而实现的。
  2Fe+O2→2FeO
  1.硅元素的氧化
  硅与氧有较大的亲和力,因此硅的氧化很迅速,它在冶炼初期就已经完全被氧化而生成SiO2:
  Si+2FeO→SiO2+2Fe
  同时SiO2又和FeO反应形成硅酸盐:
  2FeO+SiO2→2FeO·SiO2
  这种盐是炉渣中很重要的一部分,它与CaO作用生成稳定化合物2CaO·SiO2和FeO,前者牢固存在于炉渣中,后者变成了渣中的游离成分,使渣中FeO的含量增加,对促进杂质的氧化是比较有利的。其反应如下:
  2FeO·SiO2+2CaO→2CaO·SiO2+2FeO
  2.锰元素的氧化
  锰也是易氧化的元素,它所生成的MnO有较高的熔点,MnO在金属液中并不溶解,但是它与SiO2形成化合物浮在液体金属表面,成为炉渣的一部分。
  Mn+FeO→MnO+Fe
  2MnO+SiO2→2MnO·SiO2
  硅、锰的氧化反应放出大量的热,可以使炉温迅速提高(这一点对转炉炼钢特别重要),大大加速了碳的氧化过程。
  3.碳元素的氧化
  碳的氧化需要吸收大量的热能,所以必须在较高的温度下才能进行。碳的氧化又是炼钢过程中很重要的一个反应:
  C+FeO→CO+Fe
  由于碳氧化时生成了CO气体,它从液体金属中逸出时起强烈的搅拌作用,这种作用叫做“沸腾”。产生沸腾的结果,可以促使熔池成分和温度均匀,加速金属与炉渣界面的反应,同时也有利于去除钢中气体和夹杂物。
  4.磷元素的氧化
  磷的氧化在不太高的温度下即可发生,去磷过程由几个反应组合而成,其反应如下:
  2P+5FeO→P2O5+5Fe
  P2O5+3FeO→3FeO·P2O5
  当在碱性炉渣中有足够的CaO时会发生如下反应:


  





            

          
             


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