铁怎么变成钢,看它的炼钢的原理就知道

2019-06-2910:49:32铁怎么变成钢,看它的炼钢的原理就知道已关闭评论
炼钢先炼铁。钢从生铁而来。用铁矿石冶炼而得的生铁,含碳量较高,而且含有许多杂质(如硅、锰、磷、硫等)。因此,生铁缺乏塑性和韧性,力学性能差,除熔化浇铸外,无法进行压力加工,因而限制了它的用途。

为了克服生铁的这些缺点,使它在工业上能起到更大的作用,还必须在高温下利用各种来源的氧,把生铁里面的杂质氧化清除到一定的程度,以得到一定成分和一定性质的铁碳合金——钢

这种在高温下氧化清除生铁中杂质的方法叫炼钢

 

炼钢的基本原理

 

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在炼钢炉内,杂质的氧化主要是依靠FeO的存在而实现的。

2Fe+O2→2FeO

01硅元素的氧化

硅与氧有较大的亲和力,因此硅的氧化很迅速,它在冶炼初期就已经完全被氧化而生成SiO2

Si+2FeO→SiO2+2Fe

同时SiO2最简单的微信赚钱方法又和FeO反应形成硅酸盐:

2FeO+SiO2→2FeO·SiO2

这种盐是炉渣中很重要的一部分,它与CaO作用生成稳定化合物2CaO·SiO2和FeO,前者牢固存在于炉渣中,后者变成了渣中的游离成分,使渣中FeO的含量增加,对促进杂质的氧化是比较有利的。其反应如下:

2FeO·SiO2+2CaO→2CaO·SiO2+2FeO

02锰元素的氧化

锰也是易氧化的元素,它所生成的MnO有较高的熔点,MnO在金属液中并不溶解,但是它与SiO2最简单的微信赚钱方法形成化合物浮在液体金属表面,成为炉渣的一部分。

Mn+FeO→MnO+Fe

2MnO+SiO2→2MnO·SiO2

硅、锰的氧化反应放出大量的热,可以使炉温迅速提高(这一点对转炉炼钢特别重要),大大加速了碳的氧化过程。

04 碳元素的氧化

TANDEYANGHUAXUYAOXISHOUDALIANGDERENENG,SUOYIBIXUZAIJIAOGAODEWENDUXIACAINENGJINXING。TANDEYANGHUAYOUSHILIANGANGGUOCHENGZHONGHENZHONGYAODEYIGEFANYING:

C+FeO→CO+Fe

由于碳氧化时生成了CO气体,它从液体金属中逸出时起强烈的搅拌作用,这种作用叫做“沸腾”。产生沸腾的结果,可以促使熔池成分和温度均匀,加速金属与炉渣界面的反应,同时也有利于去除钢中气体和夹杂物。

05磷元素的氧化

LINDEYANGHUAZAIBUTAIGAODEWENDUXIAJIKEFASHENG,QULINGUOCHENGYOUJIGEFANYINGZUHEERCHENG,QIFANYINGRUXIA:

2P+5FeO→P2O5+5Fe

P2O5+3FeO→3FeO·P2O5

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3FeO·P2O5+4CaO→4CaO·P2O5+3FeO

所生成的4CaO·P2O5最简单的微信赚钱方法是稳定的化合物,它牢固地保持在炉渣中,因而达到了去磷的目的。

必须注意,钢水在脱氧过程中,要加入硅铁、锰铁等脱氧剂,因而常常在脱氧以后,炉渣呈现酸性,而使3FeO·P2O5遭到破坏,从中还原出P2O5,而P2O5是不稳定的氧化物,它在高温下易被碳还原,产生回磷现象。这也说明了在酸性炉内去磷是十分困难的。为了防止这种现象的产生,必须适当地增加炉渣碱度和渣量,提高炉渣氧化性等。

06硫元素的氧化

LIUSHIYIFeSDEXINGSHICUNZAI。DANGLUZHAZHONGYOUZUGOUDECaOSHI,TONGYANGYENENGJIANGLIUQUCHU,FANYINGRUXIA:

FeS+CaO→CaS+FeO

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CaO+FeS+C→CaS+Fe+CO

由于碳夺去了FeO中的氧,失去了CaS与FeO作用的可能性,使反应不能逆向进行,这就是为什么电炉炼钢时去硫要比其他两种方法来得完全的原因。

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FeS+MnO→MnS+FeO

生成的MnS几乎不溶于钢水而进入渣中。因此,去硫的作用随锰的氧化而加大。

07FeO的脱氧

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因此,在炼钢过程的最后,还必须设法去除钢水中大量存在着的氧。通常采用的方法是在钢水中加入一些脱氧剂,如锰铁、硅铁、铝等最简单的微信赚钱方法,它们强烈地从FeO中夺取氧而达到脱氧的目的,其反应如下:

FeO+Mn→MnO+Fe

2FeO+Si→SiO2+2Fe

3FeO+2Al→Al2O3+3Fe

08炉渣的作用

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炉渣在炼钢过程中具有下列重要作用:

①LUZHAYINGBAOZHENGLIANGANGGUOCHENGANYIDINGFANYINGFANGXIANGLAIJINXING(YANGHUAHUOHAIYUAN)。

②LUZHAYINGBAOZHENGZUIDAXIANDUDIQUCHUJINSHUZHONGDEYOUHAIZAZHI(LINHELIU),YIJIFANGZHILUQIZHONGDEQITI(DANQIHEQINGQI)JINRUDAOJINSHUZHONG。

③LUZHAYINGBAOZHENGCAOZUOGUOCHENGZHONGTIEHEQITAYOUJIAZHIDEYUANSUSUNSHIZUIXIAO。

炼钢的基本方法

①转炉炼钢

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②电炉炼钢

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③平炉炼钢

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