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钢铁之锅 -- 高炉、转炉、电炉

高 炉 篇

高炉是炼铁设备,是钢铁冶炼的第一道工序,即铁矿石须经高炉冶炼后才能得到各种类用途的生铁块,或供炼钢使用的铁水。高炉外壳是钢板,壳内砌耐火砖内衬,炉壳和耐火材料之间有冷却设备。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹 、炉缸5个部分。



高炉生产过程就是将铁矿石在高温下冶炼成生铁的过程。从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石),从位于炉子下部沿炉周的风口吹入预热的空气。在高温下,焦炭中的碳(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料)同鼓入空气中的氧发生燃烧反应,产生高温和还原性气体,这些还原性气体在上升过程中加热缓慢下行的炉料,并将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁。


转 炉 篇


转炉是炼钢设备的一种,炉体呈圆筒形,架在一个水平轴架上,可以转动(俗称转炉),主要原料来自高炉铁水。转炉炉体由炉壳和炉衬组成,炉壳由钢板焊成,炉衬由工作层、充填层和永久层三部分组成。转炉自上而下分炉帽、炉身和炉底3段。转炉是炼钢的第一道工序,也是将铁变成钢的开始端。




转炉按气体(主要是氧)吹入炉内的部位分顶吹、底吹和顶底复吹等,其中复吹法被大多数钢厂所采用,例如在炉顶吹氧结束时,接着从炉底吹氩,这样可使钢水中碳含量达到0.01%,这对汽车用钢、薄板用钢及电工用钢的冶炼尤为重要。



电 炉 篇


炼钢电炉,又称电弧炉,电弧炉也是炼钢设备的一种,属炼钢初炼炉。电炉炉体由炉壳和炉衬组成,炉壳由钢板焊成,炉墙由镁砖或铬镁砖砌筑,炉底呈盆形,黏土砖和镁砖之上有镁砂烧(打)结层。 电弧炉(EAF)是利用石墨电极与炉料放电拉弧,气体放电时形成电弧能量很集中,弧区温度可达3000℃以上。



电弧炉以电弧辐射、温度对流和热传导的方式将废钢原料熔化。在炉料熔化时的大部分时间里,高温热源被炉料所包围,高温废气造成的热损失相对较少。电弧炉炼钢工艺流程短(行业称之为短流程),建设投资少,占地面积小,不需像转炉炼钢那样必须依托于庞杂的炼铁系统(行业称之为长流程)。


无论高炉、转炉,还是电炉,就如一口钢铁大煮锅,一直为人类不断向更高、更先进文明前进发展提供最基础的源泉。


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