固然目前世界上仍在出產(chǎn)的平爐已普遍采用氧氣煉鋼,出產(chǎn)率有較大的進(jìn)步,但除塵系統(tǒng)復(fù)雜,投資高昂,因此平爐煉鋼不再發(fā)展,甚至有拆除改建為頂吹或底吹轉(zhuǎn)爐的趨勢。
(3)平爐煉鋼法
五十年代以前,平爐鋼占世界鋼產(chǎn)量的85%。
(1)純氧頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法
1952年以后發(fā)展起來的新技術(shù),它是目前世界上采用較多也是較提高前輩的一種方法。一個年產(chǎn)1200萬噸鋼的鋼廠,只要建成六個250~300t的純氧頂吹轉(zhuǎn)爐就夠了,假如修建平爐卻需要500t的大型平爐30~40座。 煉鋼的方法有良多種,其基本原理是相同的,所不同的是在冶煉過程中需要的氧和熱能來源不同,所用的設(shè)備和操縱方法不同。因為用純氧吹煉,鋼中氮、氫等有害氣體含量較低。平爐煉鋼法的最大缺點是冶煉時間長(一般需要6~8h),燃料耗損大(熱能的利用只有20~25%),基建投資和出產(chǎn)用度高。我國因為電力和廢鋼不足,目前主要用于冶煉優(yōu)質(zhì)鋼和合金鋼。
品種多、質(zhì)量好純氧頂吹轉(zhuǎn)爐既能煉普通鋼,也能煉普通低碳鋼。
以廢鋼為原料的電爐煉鋼,比之高爐轉(zhuǎn)爐法基建投資少,同時因為直接還原的發(fā)展,為電爐提供金屬化球團(tuán)代替大部門廢鋼,大大地推動了管式爐、箱式爐、電爐煉鋼。
電爐煉鋼法主要利用電弧熱,在電弧作用區(qū),溫度高達(dá)4000℃。如首都鋼廠采用這種方法成功地試煉了一百多種鋼材。近年來,除澆鑄大型鑄件或供水壓機(jī)等成材的大鋼錠,平爐煉鋼仍在施展其作用外,因為純氧頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展,轉(zhuǎn)爐鋼的產(chǎn)量大幅度增長,世界各國平爐鋼產(chǎn)量才逐年下降。
目前純氧頂吹轉(zhuǎn)爐跟著氧槍的多孔噴頭的研制成功,大大進(jìn)步了單位時間內(nèi)的供氧量,并因為操縱技術(shù)上的革新(例如,用電子計算技術(shù)來調(diào)節(jié)、控制冶煉過程),不論轉(zhuǎn)爐容量的大小,吹煉時間基本上相差未幾,即使300t轉(zhuǎn)爐,凈吹氧時時也可縮短到12min左右。在一定限度內(nèi),爐容量越大,經(jīng)濟(jì)效果越好,因此頂吹轉(zhuǎn)爐迅速走向大型化。目前各國采用的煉鋼方法有轉(zhuǎn)爐煉鋼、電爐煉鋼和平爐煉鋼等,而主要發(fā)展趨勢為純氧頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼。純氧頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼有以下長處:
(i)出產(chǎn)速度快 因為用純氧吹煉,就會高速降碳,快速提溫,大大縮短冶煉時間。一座300t轉(zhuǎn)爐吹煉時間不到20min,包括輔助工作時間在內(nèi),一共不超過1h。
。世界上現(xiàn)有較大型的電爐約1400座,目前電爐正在向大型、超高功率以及電子計算機(jī)自動控制等方面發(fā)展,最大電爐容量為400t。
(iii)基建投資和出產(chǎn)用度低 純氧頂吹轉(zhuǎn)爐的基建投資相稱于同樣出產(chǎn)量的平爐車間的60~70%,出產(chǎn)用度也低于平爐。至1976年,轉(zhuǎn)爐鋼已占世界鋼總產(chǎn)量的70%。冶煉過程一般分為熔化期、氧化期和還原期,在爐內(nèi)不僅能造成氧化氣氛,還能造成還原氣氛,因此脫磷、脫硫的效率很高。
國外150t以上的電爐幾乎都用于冶煉普通鋼,很多國家電爐鋼產(chǎn)量的60~80%均為低碳鋼。現(xiàn)在世界上最大的轉(zhuǎn)爐為350t,并且正在研究建造400~450t轉(zhuǎn)爐。