早在1856年英国人贝斯麦就发明了底吹酸性转炉炼钢法,这种方法是近代炼钢法的开端,它为人类生产了大量廉价钢,促进了欧洲的工业革命。但由于此法不能去除硫和磷,因而其发展受到了限制。1879 年出现 了托马斯底吹碱性转炉炼钢法,它使用带有碱性炉衬的转炉来处理高磷生铁。虽然转炉法可 以大量生产钢,但它对生铁成分有着较严格的要求,而且一般不能多用废钢 。随着工业 的进一步发展,废钢越来越多。
在酸性转炉炼钢法发明不到十年,法国人马丁利用蓄热原理,在1864年创立了平炉炼钢法,1888年出现了碱性平炉。
平炉炼钢法对原料的要求不那么严格,容量大,生产的品种多,所以不到20年它就成为世界上主要的炼钢方法。
20世纪50年代,在世界钢产量中,约85%是平炉炼出来的。1952年在奥地利 出现纯氧顶吹转炉,它解决了钢中氮和其他有害杂质的含量问题,使质量接近平炉钢,同时减少了随废气(当用普通空气吹炼时,空气含79 %无用的氮)损失的热量,可以吹炼温度较低的平炉生铁,因而节省了高炉的焦炭耗量,且能使用更多的废钢 。由于转炉炼钢速度快(炼一炉钢约10min,而平炉则需7h),负能炼钢,节约能源,故转炉炼钢成为当代炼钢的主流。
其实130年以前贝斯麦发明底吹空气炼钢法时,就提出了用氧气炼钢的设想,但受当时条件的限制没能实现。直到20世纪50年代初奥地利的Voest Alpine公司才将氧气炼钢用于工业生产,从而诞生了氧气顶吹转炉,亦称LD转炉。顶吹转炉问世后,其发展速度非常快,到1968年出现氧气底吹法时,全世界顶吹法产钢能力已达2.6亿吨,占绝对垄断地位。1970年后,由于发明了用碳氢化合物保护的双层套管式底吹氧枪而出现了底吹法,各种类型的底吹法转炉(如OBM,Q-BOP,LSW等)在实际生产中显示出许多优于顶吹转炉之处,使一直居于首位的顶吹法受到挑战和冲击。
顶吹法的特点决定了它具有渣中含铁高,钢水含氧高,废气铁尘损失大和冶炼超低碳钢 困难等缺点,而底吹法则在很大程度上能克服这些缺点。但由于底吹法用碳氢化合物冷却喷嘴,钢水含氢量偏高,需在停吹后喷吹惰性气体进行清洗。基于以上两种方法在冶金学上显现出的明显差别,故在20世纪70年代以后,国外许多国家着手研究结合两种方法优点的顶底复吹冶炼法。继奥地利人Dr.Eduard等于1973年研究转炉顶底复吹炼钢之后,世界各国普遍开展了转炉复吹的研究工作,出现了各种类型的复吹转炉,到20世纪80年代初开始正式用于生产。由于它 比顶吹和底吹法都更优越,加上转炉复吹现场改造 比较容易,使之几年时间就在全世界范围得到普遍应用,有的国家(如日本)已基本上淘汰了单纯的顶吹转炉。
传统的转炉炼钢过程是将高炉来的铁水经混铁炉混匀后兑入转炉,并按一定 比例装入废钢,然后降下水冷氧枪以一定的供氧、枪位和造渣制度吹氧冶炼。当达到吹炼终点时,提枪倒炉,测温和取样化验成分,如钢水温度和成分达到 目标值范围就 出钢。否则,降下氧枪进行再吹。在出钢过程中,向钢包中加入脱氧剂和铁合金进行脱氧、合金化。然后,钢水送模铸场或连铸车间铸锭。
随着用户对钢材性能和质量的要求越来越高,钢材的应用范围越来越广,同时钢铁生产企业也对提高产品产量和质量,扩大品种,节约能源和降低成本越来越重视。在这种情况下,转炉生产工艺流程发生了很大变化。铁水预处理、复吹转炉、炉外精炼、连铸技术的发展,打破了传统的转炉炼钢模式。已由单纯用转炉冶炼发展为铁水预处理——复吹转炉吹炼——炉外精炼——连铸这一新的工艺流程。这一流程以设备大型化、现代化和连续化为特点。氧气转炉已由原来的主导地位变为新流程的一个环节,主要承担钢水脱碳和升温的任务了。
转炉炼钢的发展历程
早在1856年英国人贝斯麦就发明了底吹酸性转炉炼钢法,这种方法是近代炼钢法的开端,它为人类生产了大量廉价钢,促进了欧洲的工业革命。但由于此法不能去除硫和磷,因而其发展受到了限制。1879 年出现 了托马斯底吹碱性转炉炼钢法,它使用带有碱性炉衬的转炉来处理高磷生铁。虽然转炉法可 以大量生产钢,...
转炉炼钢发展历程
转炉炼钢的历程可以追溯到1856年,当时英国的贝斯麦发明了底吹酸性转炉炼钢法,标志着近代炼钢技术的起步。这一发明推动了欧洲工业革命,使得大量廉价钢得以生产。然而,初期的转炉炼钢法存在局限,无法有效去除硫和磷,限制了其发展。1879年,托马斯底吹碱性转炉炼钢法出现,使用碱性炉衬处理高磷生铁,但对生...
转炉炼钢我国转炉
1966年,上海一厂将原有转炉改为3座30吨氧气顶吹转炉,并引入烟气净化回收系统,同时配套弧形连铸机,试验并扩大了炼钢品种。这些成就为我国氧气顶吹转炉技术的发展积累了宝贵经验。随着技术的进步,原有的空气侧吹转炉逐渐升级为中小型氧气顶吹炼钢车间,大型转炉如70年代末宝钢引进的300吨级转炉、90年代...
转炉炼钢的我国转炉
1951年碱性空气侧吹转炉炼钢法首先在我国唐山钢厂试验成功,并于1952年投入工业生产。1954年开始开展小型氧气顶吹转炉炼钢 的试验研究工作,1962年将首钢试验厂空气侧吹转炉改建成3t氧气顶吹转炉,开始了工业性试验。在试验取得成功的基础上,我国第一个氧气顶吹转炉炼钢车间(2×30t)在首钢建成,于1964年1...
转炉炼钢转炉
历史上,炼钢技术经历了多个阶段的发展,早期的炼钢方法包括贝塞麦转炉和托马斯转炉。它们的共同点是利用空气从底部风嘴吹入钢水,通过吹炼过程提高钢的纯度和强度。侧吹转炉因其较小的容量,采用从炉墙侧面注入空气的方式。炼钢转炉的设计根据工艺需求,采用酸性或碱性耐火材料作为炉衬,以保护炉体。典型的炉...
贝塞麦的转炉炼钢
最早的转炉是英国发明家亨利·贝塞麦(HenryBessemer)发明的,直接导致他寻找新炼钢方法的契机是军备和战争的需要。1854年底,在阿萨斯诺靶场试射贝塞麦研制的新型炮弹时,军官们担心:用生铁铸造的旧炮发射这种新型炮弹,它是否承受得了炮弹的爆炸力,贝塞麦回忆说:“这是导致他考虑去寻找新炼钢方法的一个...
现代炼钢技术如何发明的?
1883年托马斯获得贝塞麦奖章,可惜因患肺结核病,35岁即逝世。贝塞麦发明创造的转炉炼钢法在得到托马斯等人的改进后一直沿用至今。现今使用的转炉可以绕水平轴旋转,便于加料和卸料。炉底有气孔,从气孔鼓入空气。用它炼一炉钢约需十几分钟,容量从一吨到数十吨不等。随着工业的发展,在生产建设和日常生活...
转炉炼钢法是怎样被研究出来的?
终于弄清了原因:这块铁由于粘在坩埚边,得到了鼓风箱鼓入的足够的氧气,才使生铁中的碳大多被氧化而变成了钢。“哈哈!应加大氧气量……对!从坩埚底部吹进氧气效果可能最好!”贝色麦根据这一原理,很快设计、制造了一种从炉底吹氧的新式炼钢炉,并发明了转炉炼钢法。
转炉炼钢 转炉炼钢
1967年12月德国与加拿大合作发明了氧气底吹转炉,使用双层套管喷嘴并通以气态碳氢化合物进行冷却。1975年法国研发了顶底复吹转炉,综合了LD和OBM的优点,77年在世界年会上发表。(2) 氧气顶吹转炉的特点1)优点氧气顶吹转炉一经问世就显示出了极大的优越性,世界各国竟相发展,目前成为最主要的炼钢法。其优点主要表现在:...
化工史话25:钢铁是怎样炼成的——转炉与平炉
使得炼钢不再依赖外部热源,转炉的温度可达1600℃,显著提高了炼钢的效率和灵活性。1880年后,转炉炼钢基本取代了传统的搅炼法,推动了钢铁工业的现代化。进入20世纪,随着电气技术和感应炉、激光等新技术的应用,炼钢技术进一步革新,材料种类和产量大幅提升,开启了材料科技的繁荣时期。