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酸性底吹轉爐煉鋼法 |
酸性底吹轉爐煉鋼法是指將空氣由酸性爐襯的轉爐爐底吹入鐵水以氧化其中的雜質元素並發生大量的熱,藉以煉成鋼水的轉爐煉鋼方法。又稱為貝賽麥法。在19世紀中葉,歐洲資本主義工業蓬勃發展,當時已有的普德林法和坩堝煉鋼法等古代煉鋼方法已無法滿足社會對鋼日益增長的需要。
簡介
1855年英國人貝塞麥(H.Bessemer)試驗成功將空氣吹入鐵水以煉成液態鋼的方法,1856年取得專利。在同一時期,美國人凱利(W.Kelly)也研究成功往鐵水內吹空氣煉鋼的方法(Kelly's air boiling process),1857年獲得美國專利。貝塞麥開始試驗時,恰巧用了磷、硫低而且錳高的生鐵作原料,初步成功了。但改用其他生鐵時,煉得的鋼水凝固時產生氣孔並發生熱裂,難以使用。1856年英國人馬希特(R.Mushet)將鏡鐵(一種含錳的合金)加入到鋼水中,克服了上述困難,促進了貝塞麥法的發展,開了大規模生產液態鋼的先河。它具有極高的生產率和低的成本,鋼質量也優於半固態生產的普德林鐵,因而發展迅速,從1870年到1908年的30多年間,貝塞麥法成為世界上的主要煉鋼方法。在美國,1908年前貝塞麥法也一直占據主要地位,直至平爐煉鋼法興起。隨着低磷鐵礦耗用殆盡,而世界上逐漸積累起來的廢鋼又不能在貝塞麥煉鋼法中應用,而且其鋼的質量較平爐鋼差。因此,貝塞麥法逐漸衰落,為平爐煉鋼法所取代。雖然現在貝塞麥煉鋼法已經消失,但它被公認為是現代煉鋼法的肇始,它巧妙地利用鼓風的動力學作用使金屬、爐渣和空氣處於高度乳化的彌散狀態,冶金反應得以高速進行的原理,在各種現代氧氣轉爐中仍在廣泛應用 。
評價
轉爐煉鋼是一種不需外加熱源,主要以液態生鐵為原料的煉鋼方法。轉爐煉鋼法的主要特點是:靠轉爐內液態生鐵的物理熱和生鐵內各組分(如碳、錳、硅、磷等)與送入爐內的氧進行化學反應所產生的熱量,使金屬達到出鋼要求的成分和溫度。爐料主要為鐵水和造渣料(如石灰、石英、螢石等),為調整溫度,可加入廢鋼以及少量的冷生鐵塊和礦石等。轉爐按爐襯的耐火材料性質分為鹼性(用鎂砂或白雲石為內襯)和酸性(用硅質材料為內襯);按氣體吹入爐內的部位分為底吹、頂吹和側吹;按吹煉採用的氣體,分為空氣轉爐和氧氣轉爐。酸性轉爐不能去除生鐵中的硫和磷,須用優質生鐵,因而應用範圍受到限制。鹼性轉爐適於用高磷生鐵煉鋼,曾在西歐得到較大發展。空氣吹煉的轉爐鋼,因含氮量高,質量不如平爐鋼,且原料有局限性,又不能多配廢鋼,未能像平爐那樣在世界範圍內廣泛採用。1952年氧氣頂吹轉爐問世,逐漸取代空氣吹煉的轉爐和平爐,已經成為世界上主要煉鋼方法。[1]