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+3co=2Fe+3co2,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=co2。
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
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