碱性氧气炉解释:现代钢铁生产的引擎
转炉(BOF)是通过将杂质氧化成炉渣并通过注入氧气将其余部分转化为钢水来净化生铁的机械。它是全球钢铁生产的主要方法。生产的钢经过化学测试,并可以通过添加合金进一步改性。由于耐火材料呈碱性,且生产时添加了碱性材料,该工艺称为碱性氧气转炉。
加热或批量从熔炉结构本身(即细长容器)开始。容器内衬菱镁矿、生石灰等碱性耐火材料。耐火材料是容器承受氧气转炉中发生的极端温度和高水平氧化所必需的。
该炉以一定角度倾斜,并装入或填充约三分之一的废钢和三分之二在高炉中液化的熔融生铁。添加石灰或白云石助熔剂。计算机程序利用生铁的化学分析来确定铁、钢屑和熔剂的最佳比例,并编程吹氧时间。
将混合物暴露于通过水冷管吹入的纯氧气流中约20分钟。吹制过程中可以调节容器中氧气流尖端的高度。整个过程由计算机控制和监控。
混合物中的碳和硅会氧化并产生大量热量来熔化废料。这种化学反应使氧气转炉内的温度迅速升高至约 3,000 华氏度(1,649 摄氏度)。氧化硅变成二氧化硅并与熔剂结合形成炉渣。铁中的硫和磷被炉渣吸收。生产过程中产生的一氧化碳和二氧化碳通过污染控制设备排出。
吹氧后,炉内含有层层钢水和炉渣。容器倾斜以允许对纯化的材料进行取样和测试。将称为钢包的预热容器移至转炉下方。钢水被倒入或倒入钢包中。探测器的作用是防止任何炉渣与钢材混合。钢可以用铁、硅或锰合金进行改性以用于特定用途,或者无需进一步改性即可进行铸造。
所有钢材出钢后,将炉渣倒入单独的容器中。炉渣被冷却并稳定数月。此后,炉渣可以被粉碎以供进一步使用,通常作为建筑项目的骨料。
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