㈠ 转炉炼钢法是怎样被研究出来的
19世纪中期的时候,来英国冶金学家贝色源麦看准了钢是工业革命的重要材料,也是必不可缺少的基本材料,但是当时钢的产量很低。他想:“怎样才能得到大量的钢呢?”
1856年的一天,贝色麦用鼓风箱往坩埚里送风,偶然发现一块铁片粘在坩埚的边上。凭着一种对铁的变化的敏感,他命令助手熄火,取下这块铁片。他看了之后高兴得几乎要跳起来:“我的上帝,它已经变成钢了呀!”
“这块铁是怎样变成钢的呢?”贝色麦经过反复实验和思索分析,终于弄清了原因:这块铁由于粘在坩埚边,得到了鼓风箱鼓入的足够的氧气,才使生铁中的碳大多被氧化而变成了钢。“哈哈!应加大氧气量……对!从坩埚底部吹进氧气效果可能最好!”贝色麦根据这一原理,很快设计、制造了一种从炉底吹氧的新式炼钢炉,并发明了转炉炼钢法。
㈡ 现代炼钢技术如何发明的
直到19世纪中期,欧洲炼钢仍然采用搅拌法,即是把生铁加热到熔化或半熔后,放进熔池中进行搅拌。它借助搅拌时空气中的氧气将生铁中的碳氧化掉,这正是1 600多年前我国汉朝时代出现的炒钢法。1860年在英国大约有3 400多座搅拌炼钢池,每12小时一般搅炼一池,每池250千克。
在搅拌池中炼钢很难控制钢中碳的含量,而且要耗费很大的人力。到1856年,英国人贝塞麦(H.Bessemer,1813~1898)创造了一种转炉炼钢法,解决了这个难题。
贝塞麦是一位法国大革命时逃亡到英国的机械工程师的儿子,少年在离开乡村学校后当上铅字浇铸工,17岁开始经营生产金属合金和青铜粉,在参加英、法与俄罗斯对抗的克里米亚(Crimea)战争(1853~1856)中,亲眼目睹用生铁或熟铁制造的炮身经受不住火药的爆炸力,常常产生爆裂,遂促使他寻找一种生产钢的方便方法。
贝塞麦曾经注意到一些固态的铸铁块在熔化前由于暴露在空气中而脱碳了,当然这种氧化作用就是搅拌法炼钢的原理,他没有学过化学,不了解这个原理,但却使他考虑到把空气鼓入铁水中炼钢。于是在1856年的一天,他在伦敦圣潘克拉斯(St.Pancras)建成一座炼钢炉。
这是一座固定式容器。可盛放350千克铸铁,把空气加压鼓入容器中后,反应的猛烈程度使贝塞麦大吃一惊,因为他没有估计到铸铁中碳与空气中氧气的反应以及其他杂质与氧气的反应会放热。幸好,10分钟后,当杂质已除去后,火焰平息了,可以走近容器,切断加压的空气流。金属被注入锭模中,经测定是低碳钢。1856年8月11日,贝塞麦在切尔特南(Cheltenham)不列颠协会的会议上公布了这一创造发明。很快,贝塞麦制成一种可转动的可倾倒式转炉,每炉可容纳5吨生铁,熔炼时间为1小时,包括补炉和铸锭的时间在内,大大缩短了搅拌炼钢的时间,更减少了搅拌熔炼操作所费的力气。于是,国内外炼钢厂纷纷购买此法的生产许可证。
贝塞麦在宣布他的创造发明后受到各界人士的热情赞扬,但是很快就遭受到批评和嘲讽,原因是用他创造的转炉炼出的钢锭由于氧化过度,生成的氧化铁存在钢中,同时生铁中的磷未能除去,使钢的质量很差,不是疏松,就是硬脆,在锻打时发生断裂。
关于钢中存在过量氧化铁的问题,后来由英国一位富有炼钢实践经验的马希特(R.F.Mushet)解决了,他在熔化了的金属中添加称为镜铁的铁、锰和碳的合金,因为锰能将生成的氧化铁还原。
除去铁矿石中的磷是炼钢中长期未解决的问题。贝塞麦和其他所有炼钢炉的建造者一样,用含硅的材料作为炉的衬里。这种炉衬不会和磷被氧化生成的氧化物结合,不能把这种稳定的化合物从钢中除去。贝塞麦只能选用含磷低于0.05%(质量分数)的矿石炼成铁后再炼钢。
除磷的问题后来却由英国一位法院的书记员托马斯(S.G.Thomas,1850~1885)经试验后解决了,在1878年获得成功。
托马斯虽然是一位法庭书记员,却热爱化学。他利用业余时间进伦敦大学伯克培克(Birkbeck)学院进修化学课程,并通过英国皇家矿业学院冶金学和化学的考试。他在得知贝塞麦炼钢中需要解决除磷的问题后,用各种化学物质,包括氧化镁和石灰等进行试验,在他的表弟吉尔克里斯特(P.C.Gilchrist)协助下,在布莱纳封(Blaenavon)的炼钢厂用一个转炉进行试验,他的表弟正是这个炼钢厂的化学师。他们两人在1877~1878年进行了9个月的试验,证明经焙烧过的白云石用石灰黏结作为转炉衬里能满意地除去磷,而且还同时生产出宝贵的磷肥,后人为纪念他,至今把这种磷肥称为托马斯磷肥。
白云石是含有碳酸镁、碳酸钙的岩石,焙烧后生成氧化镁、氧化钙等,能与磷的氧化物化合生成镁和钙的磷酸盐,是很好的磷肥。
1883年托马斯获得贝塞麦奖章,可惜因患肺结核病,35岁即逝世。贝塞麦发明创造的转炉炼钢法在得到托马斯等人的改进后一直沿用至今。现今使用的转炉可以绕水平轴旋转,便于加料和卸料。炉底有气孔,从气孔鼓入空气。用它炼一炉钢约需十几分钟,容量从一吨到数十吨不等。
随着工业的发展,在生产建设和日常生活中出现了大量的废钢、废铁。这些废料在转炉中不能利用,于是在出现转炉炼钢的同时,出现了平炉炼钢。
在转炉炼钢中,使金属保持液态所需的热量是由化学反应所产生的热提供的,但在平炉炼钢中,化学反应产生的热量不足以使金属保持熔融状态,所以必须由外部热源供应热量。
1856年,德国人西门子·弗雷德里克(Frederick Siemens)利用热再生原理创建一种交流换热炉。这是在燃烧炉两侧各建一蓄热格子砖室,从燃烧炉中出来的炽热的燃烧废气通过一边的格子砖室,将热量传给格子砖,随后将燃烧用的空气通过被加热的砖室,提高温度后进入燃烧室燃烧,从而提高了炉温。每隔一定时间,交换空气和废气的流动方向,使两边的蓄热室交替使用。这种炉子最初被用来烧制玻璃,后来被用来炼钢,这就是平炉。
最初,在平炉中燃烧固体燃料。1861年西门子·弗雷德里克的兄弟西门子·威廉(William Siemens,1823~1883)创造一种煤气发生炉,生产发生炉煤气。这是将定量的空气和少量水蒸气通过燃烧的煤或赤热的焦炭,使之生成的二氧化碳尽可能转变成可燃的一氧化碳。水蒸气与碳反应后生成可燃的一氧化碳和氢气。
西门子·威廉是一位工程师,在德国接受正规的技术教育后来到英国;西门子·弗雷德里克在德国得累斯顿(Dresden)经营电气公司,也曾到英国。他们兄弟二人认为英国鼓励工程技术人员和发明创造者,在英国申请专利比较方便。他们于1866年在英国伯明翰(Birmingham)共同建立西门子钢厂,利用平炉进行炼钢。
西门子兄弟共四人,都是出色的发明家。威廉是老二,弗雷德里克是老三。老大西门子·维勒(Werner Siemens,1816~1892)是一位电化学家,发明发电机原理,创建德国西门子公司。最小的弟弟西门子·卡尔(Carl Siemens)在俄罗斯创办企业。这样,维勒被称为“柏林的西门子”;威廉被称为“伦敦的西门子”;弗里德里克被称为“德累斯顿的西门子”;卡尔被称为“俄罗斯的西门子”。
差不多在同一个时期,法国冶金学家马丁(P.Martin,1824~1915)和他的兄弟(B.Martin)同样利用热再生原理,建立平炉,在法国锡雷(Sireuil)建厂生产。他们生产的钢在1867年巴黎博览会上展出获金质奖章。马丁在1915年获英国钢铁学会授予的贝塞麦奖章。
㈢ 中国古代各种炼钢法简介
关于炼钢的技术,南北朝南齐、梁时期医学家兼炼丹家陶弘景(约452~536年)曾有过记述。
南北朝发明的这一炼钢技术,在宋朝已经作为主要的炼钢技术,在《梦溪笔谈》中有详尽的描述,沈括将它比做洗面筋,非常形象。
㈣ 威廉·西门子如何发明先进的炼钢法
西门子(1823~1883)西门子,英国冶金学家、电学家,出生于普鲁士伦特。
西门子在马格德堡大学和格廷根大学学习,是维勒和韦伯的学生,曾获牛津大学、都柏林大学、格拉斯哥大学博士学位。1859年入英国籍,1866年在查尔顿建立冶金工厂。1856年,西门子与弟弟弗里德里希·西门子共同发明回热熔化炉,起初用于制造玻璃,后用于钢的熔化和再加热。1864年,法国工程师皮埃尔·马丁发明平炉炼钢法,用生铁和废钢炼出优质钢。1868年,西门子用平炉炼钢法把铁和铁矿石炼成钢,平炉炼钢法又称西门子—马丁炼钢法。
在电学方面,西门子与惠斯通、瓦利(主要研究电报通信)同时提出发电机原理,1879年发明电炉。1883年在波特拉斯铁路上用电做动力。
西门子还发明测时调速器、回热蒸汽机和冷凝器、水表、水深测量器、电温度计、凹版印刷术等。
㈤ 贝塞麦炼钢法主要解决了什么问题
贝塞麦转炉炼钢法
自1769年瓦特发明蒸汽机以来,人类社会进入了产业革命时代。产业革命初期,工业特别是运输业所用材料,靠普德林法生产熟铁来供给。但普德林铁轨不耐磨损,只有3—6个月的寿命,增产的普德林钢铁大部分用来维修和更换已有铁路。改革冶炼工艺、提高钢铁质量的要求迫在眉睫。
把炉温再提高300℃。这是熔炼出液态钢所要求的,也是当时冶金家的呼声。第—个实现了这个要求的,是1855年英国人贝塞麦(H.Bessemer)发明的转炉炼钢法。人类第一个大规模生产液态钢的方法从此诞生了。
亨利•贝塞麦(1813—1898),英国发明家和工程师。幼年在其父的铸字作坊中工作,曾改进排字机和烫金工艺,并致力用黄铜制造“金”粉。他还做过新榨糖机的设计。他发现鼓风化铁时空气中的氧可去除生铁中的碳,于是开始吹空气炼钢的研究。
贝塞麦的时代对炼钢的原理了解很少,只能摸索着前进。最初的试验在坩埚中熔化生铁后,通过粘土管将空气吹人生铁中。和—般人的预料相反,生铁不仅没有被空气冷却,反而由于激烈氧化放出大量的热,炉内金属一直保持液态直到炼成钢水。之后他又在专门砌筑的炉子里做同样的试验,也获得成功,但静止不动的炉子不便于把炼成的钢水放出,最后创造出可以转动的炉子,空气从支撑炉体的耳轴经过炉底吹入炉内,形成转炉炼钢法。
贝塞麦之所以成功,首先是他发明的炼钢方法使空气、铁水和炉渣处于高度弥散的状态,反应速度极快,表现了力量和艺术的协调,可以不用外加热源就能使温度达到加热钢水所需的水平。直到现在,转炉炼钢的这个优点仍然是无可比拟的。其次贝塞麦恰好使用了低硫低磷而锰较高的生铁,炼成的钢质量好,做成的钢轨寿命达到普德林铁轨的20—25倍,所以贝塞麦炼钢法迅速在欧洲和北美推广。但在使用其他成分的生铁时,炼成的钢在锻造时发生“热裂”。经过五年的摸索,由英国人马希特(R.P. Mushet)找到往钢水中加入镜铁(含有15%—30%锰的铁碳合金)以脱除过多的氧(称为“脱氧”操作),消除了热裂,大规模生产液态钢的工艺才完全成功。炼钢工业开辟了新纪元。
由于自然界容易找到的耐火材料如石英岩、河砂等成分为Si02,属于酸性材料。贝塞麦转炉的炉衬用这些耐火材料砌筑,所以是酸性炼钢法。酸性炼钢法不能去除生铁中的磷和硫。矿石中的磷在高炉里全部被还原进入生铁,贝塞麦炼钢法所用的低磷生铁只能用低磷铁矿石炼出,而低磷铁矿在自然界非常罕见。在欧洲法德交界的阿尔萨斯一洛林地区(也就是普法战争和第一次世界大战两国争夺的地区),埋藏着巨大的高磷铁矿床,用它炼出的生铁含磷高达2%。长期研究用高磷生铁炼钢的是英国人托马斯(S,C.Thomas),1978年他应用白云石(由CaO和MgO组成的碱性耐火材料)砌筑转炉炉衬,并利用石灰造碱性渣脱除钢中的磷,成功地把高磷生铁炼成钢;而且炉渣含氧化磷很多,可作为农作物的磷肥。这种碱性炼钢法被称为托马斯法;也有人称之为碱性贝塞麦法。
现在,用空气作为氧化剂吹入铁水以炼成钢的转炉炼钢法已经不存在了。然而,贝塞麦法的意义不仅是开创了炼钢的新纪元,是炼钢工艺从手工作坊走向大工业生产,而且它创造了无与伦比的冶金速度和高效率,简直是冶金生产的伟大艺术。当人们掌握了把氧从空气中分离出的方法后,转炉炼钢在新的技术条件下中心成为第一位的炼钢法。
㈥ 谁发明灌钢法
大约在东汉末,我国已可能出现了炼钢新工艺“灌钢”法的初始形式。南北朝时,綦毋怀文对这一炼钢工艺进行了重大改进和完善,使这种新的炼钢方法趋于稳定,操作更加方便、实用。灌钢法同百炼法、炒钢法等炼钢方法相比有明显的优点,在高温下,液态生铁中的碳分及硅、锰等与熟铁中的氧化物夹杂发生剧烈氧化反应,这样可以去除杂质,纯化金属组织,提高金属质量。因此,灌钢法可以减少反复折叠、锻打的次数,提高劳动生产率;而且灌钢法操作简便,易于掌握,便于推广。
灌钢自出现以来,尤其是綦毋怀文进行了重大改进之后,在我国逐渐推广开来。南北朝时期,民间已用它制作刀、镰等;到了唐朝,灌钢得到进一步发展,特别是在今天的河北一带,许多冶炼家在使用綦毋怀文创造的冶炼工艺;到宋代,灌钢流行全国,已经取代炒钢和百炼钢,成为当时主要的炼钢方法;到明朝时,灌钢技术进一步发展,出现了新的工艺形式“苏钢”,这是灌钢的高级发展阶段;直到近现代,在安徽的芜湖、湖南的湘潭、四川的重庆、威远等地人们还在使用;可见其影响深远。灌钢的出现,为我国炼钢技术和生产的发展起了巨大的推动作用,在柑锅炼钢法发明之前,它一直是一种先进的主要炼钢方法。而綦毋怀文对灌钢工艺的发展作出了巨大贡献。 綦毋怀文在制刀和热处理方面同样做出了杰出贡献。他总结了前人在制刀技术和热处理方面的丰富实践经验,经过不断钻研和实践探索,创造了一套新的制刀工艺和热处理技术。他做出的刀极其锋利,能够一下子斩断铁甲30札。
在綦毋怀文之前,我国古代的钢刀大都用百炼钢制成,这样制做的刀、剑虽然性能优异锋利无比,但也存在不少缺陷,整把刀全部用百炼钢制成,因此价格昂贵;如一把东汉时期的名钢剑的价钱可以购买当时供7个人吃两年9个月的粮食。而且百炼钢制作刀剑费时费力,三国时,曹操命有司制作宝刀5把,用了三年时间。为此,綦毋怀文对制刀工艺进行了重大更新,他用灌钢法炼制的钢做成刀的刃部,而用含碳量低的熟铁作刀背,这样制成的刀具刃口锋利而不易折断,刚柔兼备、经久耐用。这表明綦毋怀文对钢铁的性能有比较深刻的认识,而且能根据不同的用途合理选择材质,发挥各种材质的优点和长处,节省某些贵重材料,降低成本和费用。一把刀的背部、刃口实际起着不同的作用,因而要求具有不同的性能。一般来说,刃口主要起刺杀作用,因而要求有比较高的硬度,这样才能保证刀的锋利,所以应该选择含碳量较高、硬度较大的钢来制造。而刀背主要起一种支撑作用,要求有比较好的韧性,使刀在受到比较大的冲击时不致折断,这样就要选择含碳量较低、韧性较大的熟铁。綦毋怀文正是有了上述类似认识,在制作刀具时才能够将熟铁和钢巧妙结合起来,将二者恰到好处地用在合适的地方,既满足了钢刀的不同部分的不同要求,又节省大量昂贵钢材,利于钢刀的推广和普及。这种制刀工艺,今天还在沿用。
㈦ 介绍关于中国古代三大冶炼技术
1、青铜冶铸技术:
中国古代最初是使用自然铜,商代早期已能用火法炼制铜锡合金的青铜。冶炼青铜的过程较复杂,大概是先把选好的矿石加入熔剂,再放在炼炉内,燃木炭熔炼,等火候成熟,取精炼铜液,弃去炼渣,即得初铜。初铜仍比较粗,需再经提炼才能获得纯净的红铜。红铜加锡、铅熔成合金,即是青铜。
青铜的发明是人类文明史上的重大事件,由于其克服了纯铜的柔软弱点,且具有熔点低、铸造性能好等优点,逐渐成为古代铜器中的主要品种,并促进了车、船、雕刻、金属加工等制造技术和农业、军事及经济社会的发展。青铜器的应用,代表了当时的科技水平和文化艺术水平,成为这一时代的鲜明标志。
2、古代铸铁技术:
对铁器的大量需求,促成了铁范(铸铁金属型)的发明。1953年河北兴隆燕国冶铸遗址出土的铁范,曾用来铸造铁斧、锄、镰和车具。这些铁范结构合理,壁厚均匀,形状和铸件轮廓相一致,并已使用铁芯。有的范能一次铸两件器物(如双镰范,图2[兴隆铁范(双镰范)]),表明铸铁技术在这个时期已达到较高的水平。
铸铁热处理技术在此期间有明显的进步。由于铸铁都用木炭熔炼,碳含量大都在共晶点附近,而其他元素含量较低,属于较纯的铁碳合金。不少器件用铁范铸造,壁厚一般在3~5毫米,属于薄壁铸件。在实践中,已采用了较为合理的热处理规范,因而所得韧性铸铁件质量较好。白心韧性铸铁件多数处理完全,很少残留渗碳体和析出石墨。黑心韧性铸铁件多数以铁素体和珠光体为基体,一部分以铁素体或珠光体为基体,石墨形状与现代同类材质相近。
3、古代铸钢技术:
灌钢法,古代中国劳动人民发明的一种先进炼钢工艺。是中国早期炼钢技术一项最突出的成就。由北齐著名冶金家綦母怀文发明。17世纪以前,西方各国一般都是采取熟铁低温冶炼的办法,钢铁不能熔化,铁和渣不易分离,碳不能迅速渗入。经过“块炼法”--“百炼钢”--“炒钢法”的发展历程,中国发明了灌钢法,成功解决这一难题,为世界冶炼技术的发展做出划时代贡献。
南北朝时期,已经出现了技术更为先进的灌钢法,用此法制作的兵器坚韧锋利。早在汉代,人们就开始用煤做燃料,并用来冶铁。北宋时期,用煤冶铁已相当普遍。冶铁炉的温度因此得到提高,于是加速了冶炼进程,提高了冶铁业的生产效率。
(7)发明三大炼钢法扩展阅读:
被誉为“中国古代兵器之王”的越王勾践剑,于1965年12月出土于湖北望山一号楚墓,出土时插在木质剑鞘里,出鞘时寒光四射,耀人眼目,锋利无比,令人赞叹不已。
越王勾践剑就是一把采用复合金属铸造工艺制作的青铜剑,它的主要成分有铜、锡以及少量的铝、铁、镍、硫组成的青铜合金。而剑刃的精磨技艺水平可同现代在精密磨床上生产出的产品相媲美。由于其剑身的各个部位作用不同,使铜和锡的比例也不一样。剑脊含铜较多,能使青铜剑韧性良好,不易折断;而刃部含锡量高,硬度大,则会使青铜剑更为锋利。
考古学家还证明在湖北地区出土的春秋战国时期的青铜剑,像越王勾践剑这样千古不锈、湛亮如新的还有多把;但奇怪的是,与青铜剑相比,钢铁剑却更容易锈蚀。
㈧ 十八世纪后半期,发明三大炼钢法中做出贡献的有谁
A、1740年,英国亨茨曼(B.Hunsman)发明坩埚炼钢法
B、贝塞麦(BessemerSirHery1813—1898年),又译贝色麦。英国发明家和工程师,转炉炼钢法的发明人之一
C、1856年,德国工程师威廉·西门子使用蓄热室为平炉的构造奠定了基础。1864年,法国工程师马丁利用有蓄热室的火焰炉,以煤气或重油为燃料,在燃烧火焰直接加热的状态下,将生铁和废钢等原料熔化并精炼成钢液。
1、普德林法(puddlingprocess)
工业革命初期英国大规模生产熟铁的冶炼方法。又称搅炼法。普德林炉的构造和平炉相近,只是没有下部的蓄热室。燃料燃烧后形成的长火焰送入炉内,靠炉顶的反射作用加热生铁,炉底用铁的氧化物砌筑,由于火焰中的过剩氧和炉底中大量的氧使生铁中的碳和磷经氧化去除。但普德林炉温只有约1400℃,生铁中的碳脱除到一定程度后,熔点超过炉温,金属呈半凝固状态,要靠人力搅拌才能使冶炼继续进行。但由于炉底和炉渣中含有极高470的氧化铁,碳可以脱除到很低,成为熟铁;然后经反复锻打,挤出熟铁中的氧化铁渣子后,制成材料使用。普德林法是现代炼钢法出现之前的主要生产方法,曾达到相当大的生产规模,19世纪中期欧美各国用普德林熟铁铺筑的铁路达到7万多km。但由于半凝固态冶炼的根本弱点——劳动条件恶劣和熟铁品质差,在贝塞麦法诞生后,普德林法即被迅速淘汰。
2、坩埚炼钢法
在石墨黏土坩埚中熔化金属料成为钢水的方法。1742年由英国人洪兹曼(B.Huntsman)首先 应用,他将渗碳铁料切成小块置于封闭的黏土坩埚中,在坩埚外面加热,铁料继续吸收石墨中的碳而熔化成为高碳钢水,浇铸成小锭后锻打成所需的形状。钢在坩埚中熔化时,石墨碳还能起还原剂作用,发生以下还原反应:
C+FeO=CO+Fe
2C+SiO2=2CO+Si
钢中氧可以去除,各种夹杂物也能从液态钢中上浮去除,所以钢(工具钢)的质量优于当时的各种金属材料,可用来制造加工金属材料的工具。坩埚法是人类历史上第一种生产液态钢的方法。但是生产量极小,成本高。19世纪末电弧炉炼钢(法)发明后,逐渐取代了它的位置。只在一些试验中,还有人应用坩埚熔炼钢水进行研究,但这已不属于钢的生产范畴了。
3、贝塞麦法转炉炼钢法
将空气由酸性炉衬的转炉炉底吹入铁水以氧化其中的杂质元素并发生大量的热,借以炼成钢水的转炉炼钢方法。又称为酸性底吹转炉炼钢法。在19世纪中叶,欧洲资本主义工业蓬勃发展,当时已有的普德林法和坩埚炼钢法等古代炼钢方法已无法满足社会对钢日益增长的需要。1855年英国人贝塞麦(H.Bessemer)试验成功将空气吹入铁水以炼成液态钢的方法,1856年取得专利。在同一时期,美国人凯利(w.Kelly)也研究成功往铁水内吹空气炼钢的方法(Kelly’s air boiling process),1857年获得美国专利。贝塞麦开始试验时,恰巧用了磷、硫低而且锰高的生铁作原料,初步成功了。但改用其他生铁时,炼得的钢水凝固时产生气孔并发生热裂,难以使用。1856年英国人马希特(R.Mushet)将镜铁(一种含锰的合金)加入到钢水中,克服了上述困难,促进了贝塞麦法的发展,开了大规模生产液态钢的先河。它具有极高的生产率和低的成本,钢质量也优于半固态生产的普德林铁,因而发展迅速,从1870年到1908年的30多年间,贝塞麦法成为世界上的主要炼钢方法。图1为贝塞麦在英国舍菲尔德开办的炼钢厂的概貌。在美国,1908年前贝塞麦法也一直占据主要地位,直至平炉炼钢法兴起。随着低磷铁矿耗用殆尽,而世界上逐渐积累起来的废钢又不能在贝塞麦炼钢法中应用,而且其钢的质量较平炉钢差。因此,贝塞麦法逐渐衰落,为平炉炼钢法所取代。虽然现在贝塞麦炼钢法已经消失,但它被公认为是现代炼钢法的肇始,它巧妙地利用鼓风的动力学作用使金属、炉渣和空气处于高度乳化的弥散状态,冶金反应得以高速进行的原理,在各种现代氧气转炉中仍在广泛应用。
4、碱性平炉炼钢法
平炉操作工艺 平炉炼钢用的原材料为:①钢铁料如生铁或铁水、废钢;②氧化剂如铁矿石、工业纯氧、人造富矿;③造渣剂如石灰(或石灰石)、萤石、铁矾土等;④脱氧剂和合金添加剂。平炉炼钢的过程通常分为补炉、装料(铁矿石、石灰和废钢)、加热、兑铁水、熔化、精炼、脱氧和出钢等几个步骤:以采用废钢矿石法操作的 300吨不吹氧的和吹氧的重油平炉为例,炼一炉钢各期操作时间如表。炉渣的作用 炉渣的比重只有钢液的1/2左右,浮在熔池面上,介于炉气和钢液之间,是炉气向熔池传热和传氧的媒介。
㈨ 最早的钢铁制造法是那国发明
英国冶金学家贝来塞麦发明自的酸性转炉炼钢法,1856年8月24日,贝塞麦首先在不列颠科技协会的一次会议上描述了他的炼钢法,当时他称之为“不加燃料的炼铁法”。那篇报告在泰晤士报上全文登出。后来全力进行炼钢法的研究,发现将融化的生铁放进转炉内,吹入高压空气,便可燃烧掉生铁所含的硅、锰、磷、碳,而炼成钢。这是首创大量产钢的方法。此后,欧洲、美洲都引进了这一先进方法,世界进入了钢铁时代。