回轉(zhuǎn)爐煉鋼的工藝流程
這種煉鋼法使用的氧化劑是氧氣。把空氣鼓入熔融的生鐵里,使雜質(zhì)硅、錳等氧化。在氧化的過程中放出大量的熱量 (含1%的硅可使生鐵的溫度升高200攝氏度),可使?fàn)t內(nèi)達到足夠高的溫度。因此回轉(zhuǎn)爐煉鋼不需要另外使用燃料。 轉(zhuǎn)爐煉鋼是在轉(zhuǎn)爐里進行。轉(zhuǎn)爐的外形就像個梨,內(nèi)壁有耐火磚,爐側(cè)有許多小孔(風(fēng)口),壓縮空氣從這些小孔里吹爐內(nèi),又叫做側(cè)吹轉(zhuǎn)爐。
開始時,轉(zhuǎn)爐處于水平,向內(nèi)注入1300攝氏度的液態(tài)生鐵,并加入一定量的生石灰,然后鼓入空氣并轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)爐使它直立起來。這時液態(tài)生鐵表面劇烈的反應(yīng),使鐵、硅、錳氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成爐渣,利用熔化的鋼鐵和爐渣的對流作用,使反應(yīng)遍及整個爐內(nèi)。幾分鐘后,當(dāng)鋼液中只剩下少量的硅與錳時,碳開始氧化,生成一氧化碳(放熱)使鋼液劇烈沸騰。爐口由于溢出的一氧化炭的燃燒而出現(xiàn)巨大的火焰。后,磷也發(fā)生氧化并進一步生成磷酸亞鐵。磷酸亞鐵再跟生石灰反應(yīng)生成穩(wěn)定的磷酸鈣和硫化鈣,一起成為爐渣。 當(dāng)磷于硫逐漸減少,火焰退落,爐口出現(xiàn)四氧化三鐵的褐色蒸汽時,表明鋼已煉成。
這時應(yīng)立即停止鼓風(fēng),并把轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)到水平位置,把鋼水傾至鋼水包里,再加脫氧劑進行脫氧。整個過程只需15分鐘左右。如果空氣是從爐低吹入,那就是低吹轉(zhuǎn)爐。 隨著制氧技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在已普遍使用氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐 (也有側(cè)吹轉(zhuǎn)爐)。這種回轉(zhuǎn)爐吹如的是高壓工業(yè)純氧,反應(yīng)為劇烈,能進一步提高生產(chǎn)效率和鋼的質(zhì)量。