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螺旋钢管厂家生产方式的转变

发布时间:2020/2/21 20:32:11

    氧气顶吹转炉炼钢法是20世纪50年代产生和发展起来的炼钢技术,但从以铁水为原料炼钢技术出现至今已有100多年的历史。早在1856年英国人亨利·贝塞麦就研究开发了以铁水为原料,从转炉底部通入空气氧化去除杂质的酸性底吹转炉炼钢法,第一次实现了铁水炼钢的工业化生产,从此进入了转炉炼钢的工业化生产阶段。由于贝塞麦转炉是用酸性耐火材料砌筑炉衬,冶炼过程不能有效地脱除铁水中的磷、硫等有害杂质,因而只能使用磷、硫含量低的铁水为原料;可是,当时西欧各国均用高磷铁矿炼铁,铁水中的磷含量高达1.0%~1.5%,所以贝塞麦炼钢法的发展受到限制。英国在1878年由SG托马斯和P.C.吉尔克里斯特改进了贝塞麦转炉炼钢法,发明了用碱性耐火材料砌筑炉衬,吹炼过程可以加入石灰石造渣,能够有效地脱除铁水中磷、硫的碱性底吹转炉炼钢法,解决了高磷铁水冶炼技术问题。转炉炼钢法具有生产率高、成本低、设备简单等优点,在欧洲得到迅速的发展,并成为当时主要的炼钢方法。由于机械工业的发展,产生了大量的废钢需要回收利用,另一方面因为空气底吹转炉钢的氮含量较高,不能承受强烈的冷加工,因此空气底吹转炉炼钢法逐渐被平炉炼钢法所代替,只是少数具有高磷铁矿资源的国家仍然采用托马斯炼钢法1856年,螺旋钢管厂家就曾提出利用纯氧炼钢的设想,但由于当时工业制氧技术水平较低,成本太高,氧气炼钢未能实现。直到1924~1925年间,德国在空气转炉上开始进行富氧鼓风炼钢的试验,发现随着鼓入空气中O2含量的增加,钢的质量有明显的改善。当富氧空气中氧的浓度超过4%时,出现了炉底风眼砖损坏严重的问题,因此螺旋钢管厂家又开展了用CO2+O2或CO2+O2+H2O等混合气体的吹炼试验,但效果都不够理想,没能投入工业生产。

        第二次世界大战结束之后,从空气中分离氧气的技术获得成功,提供了大量廉价的工业纯氧,使贝塞麦的氧气炼钢设想得以实现。1939年,罗伯特·杜勒尔在瑞士采用水冷氧枪从转炉炉口伸入,在熔池的上方供氧进行吹炼,得到满意的效果。经过不断地试验改进后,形成了氧气顶吹转炉的雏形。奥地利钢铁公司根据杜勒尔的设计,先后在2t、10t、15t转炉上进行氧气顶吹炼钢的工业试验,取得了丰富的经验。1952年,在林茨(Linz)城建成30t氧气顶吹转炉并投入生产;1953年初,在多纳维茨(Donawitz)城又建成两座30t顶吹转炉正式投入工业生产。由于氧气顶吹转炉炼钢首先在林茨和多纳维茨两城投入生产,所以取这两个城市名称的第一个字母的组合LD作为氧气顶吹转炉炼钢法的代称。D炼钢法具有反应速度快、热效率高,又可使用约20%的废钢为原料,并克服了底吹转炉钢质量差、品种少的缺点,因而一经问世就显示出巨大的优越性和生命力。

        从化学成分来看,钢和生铁都是含有硅、锰、磷、硫等元素的铁碳合金,根据FeC相图划分,碳含量在0.0218%~2.11%之间的铁碳合金为钢;碳含量在2.11%以上的铁碳合金为生铁(根据国家标准和国际标准规定以碳含量2%为钢和铸铁的分界点);碳含量在00218%以下的铁碳合金称为工业纯铁。YB/T001规定碳含量在004%以下为工业纯铁,GB/T9971-2004规定了原料纯铁的化学成分和技术要求。若以生铁为原料炼钢,需氧化脱碳;钢中磷含量过高会造成钢的“冷脆”性,而硫含量过高会造成钢的“热脆”性,故炼钢过程应尽可能地脱除磷、硫;钢中的氧含量超过限度后会加剧钢的热脆性,并形成大量氧化物夹杂,因而要脱氧;钢中含有氢、氮会分别造成钢的氢脆和时效性,应该降低钢中有害气体含量;夹杂物的存在会破坏钢基体的连续性,从而影响钢的力学性能,也应该去除;炼钢过程应设法提高温度达到出钢要求,同时还要加人一定种类和数量的合金,使钢的成分达到所炼钢种的规格因此,可以得出炼钢的基本任务包括:脱碳、脱磷、脱硫、脱氧;去除有害气体和夹杂物;提高温度,调整成分。炼钢过程通过供氧、造渣、升温、加合金、搅拌等手段,完成炼钢基本任务。