¿Qué ingredientes primarios y secundarios se necesitan en el proceso de fabricación de acero?
Respuesta:
El arrabio, el mineral o la chatarra de acero procesada, el oxígeno, etc. son las principales materias primas.
Método de fabricación de acero Generalmente, se puede dividir en tres métodos: fabricación de acero con convertidor, fabricación de acero en horno al aire libre y fabricación de acero en horno eléctrico. La introducción específica es la siguiente:
1. Método de fabricación de acero por convertidor El oxidante utilizado en este método de fabricación de acero es el oxígeno. Se sopla aire para oxidar el silicio, el manganeso y otras impurezas del arrabio fundido. Se genera una gran cantidad de calor durante el proceso de oxidación (la sílice que contiene 1 puede aumentar la temperatura del arrabio en 200 grados Celsius), lo que puede elevar la temperatura del horno a una temperatura suficientemente alta. Por lo tanto, la fabricación de acero por convertidor no requiere el uso de otros combustibles.
La fabricación del acero por convertidor se realiza en un convertidor. El convertidor tiene forma de pera y la pared interior está hecha de ladrillos refractarios. Hay muchos pequeños orificios (aire) en el costado del horno. También se llama aire comprimido hacia el interior del horno. -convertidor soplado. Comience con el convertidor en posición horizontal, coloque arrabio líquido a 1300 grados Celsius, agregue una cierta cantidad de cal viva, luego sople aire y gire el convertidor para que quede en posición vertical. En este momento, se produce una reacción violenta en la superficie del arrabio fundido, lo que hace que el hierro, el silicio y el manganeso se oxiden (FeO, SiO2, MnO) para formar escoria. El efecto de convección entre el acero fundido y la escoria se utiliza para. difundir la reacción por todo el horno. Después de unos minutos, cuando solo queda una pequeña cantidad de silicio y manganeso en el acero fundido, el carbono comienza a oxidarse generando monóxido de carbono (exotérmico), provocando que el acero fundido hierva violentamente. Una enorme llama apareció en la boca del horno debido a la quema del monóxido de carbono que se desbordaba. Finalmente, el fósforo también se oxida y forma fosfato ferroso. Luego, el fosfato ferroso reacciona con la cal viva para formar fosfato de calcio estable y sulfuro de calcio, que juntos se convierten en escoria.
Cuando el fósforo en el azufre disminuye gradualmente, la llama retrocede y aparece vapor marrón de óxido de hierro en la boca del horno, indica que se ha fabricado el acero. En este momento, se debe detener inmediatamente el flujo de aire, se debe ajustar el convertidor a una posición horizontal, se debe verter el acero fundido en la cuchara y luego se debe agregar un desoxidante para la desoxidación. Todo el proceso sólo lleva unos 15 minutos. Si el aire se sopla desde la parte inferior del horno, se trata de un convertidor de bajo soplado.
Con el desarrollo de la tecnología de producción de oxígeno, ahora se utilizan comúnmente convertidores de oxígeno de soplado superior (también llamados convertidores de soplado lateral). Este tipo de convertidor sopla oxígeno puro industrial a alta presión y la reacción es más intensa, lo que puede mejorar aún más la eficiencia de la producción y la calidad del acero fundido.
2. Fabricación de acero en horno plano (también conocido como método Martin)
El oxidante que se utiliza en la fabricación de acero de hogar abierto es a través del aire y los óxidos de la carga (chatarra, chatarra de acero, hierro mineral). El calor necesario para la reacción se obtiene mediante la combustión de combustibles gaseosos (gas de alto horno, gas de horno) o combustibles líquidos (petróleo pesado).
El hogar de un horno de solera abierta es una artesa construida con ladrillos refractarios, cubierta por un techo de ladrillo refractario. En la pared frontal del hogar abierto se encuentra un puerto de carga a través del cual el cargador carga la carga. Durante la fusión, la puerta del horno hecha de ladrillos refractarios se cierra. Hay cubiertas superiores en ambos extremos del horno y hay dos orificios en la cubierta superior para introducir combustible y aire caliente, o para introducir gas del horno desde el horno.
Las materias primas utilizadas en la siderurgia a solera abierta son chatarra de acero, chatarra, mineral de hierro y disolventes (calizas y cales vivas). Cuando comienza la fundición, el combustible se enfrenta a la introducción de aire caliente, que arde en la superficie del combustible a temperaturas de hasta 1800 grados centígrados. El calor se transfiere directamente de la llama a la carga, que se funde rápidamente (el punto de fusión del hierro es de 1535 grados Celsius y el del acero es ligeramente inferior). Al mismo tiempo, el arrabio parcialmente fundido genera óxido ferroso, y las impurezas de silicio y manganeso del arrabio son oxidadas por el óxido ferroso y se convierten en escoria. Debido al exceso de piedra caliza colocada en el horno, impurezas como fósforo y azufre generan fosfato de calcio y sulfuro de calcio y se convierten en escoria. En segundo lugar, el carbono también se oxida, produciendo monóxido de carbono que fluye fuera del metal fundido como si el metal estuviera hirviendo.
Una vez que la reacción se haya completado básicamente, agregue desoxidante y elimine la escoria con regularidad. Al final del proceso de fundición, la composición del acero se compara con un análisis en horno (que se puede completar en unos minutos utilizando métodos de análisis rápidos) para ver si la composición de tecnecio del acero cumple con los requisitos. El acero de tecnecio fundido procedente de la fundición fluye hacia un cazo, desde donde se vierte en un molde y se moldea en productos o lingotes.
Para aumentar la temperatura del horno, el combustible gaseoso se precalienta en el regenerador (como se muestra en las Figuras I, II, III, IV).
En el horno de solera abierta no solo se puede añadir arrabio líquido, sino que también se puede añadir arrabio sólido, chatarra, mineral de hierro, etc. Además, en el horno de solera abierta, si se utiliza un 30% de aire rico en oxígeno para soplar aire y se sopla oxígeno al metal fundido al mismo tiempo, la productividad se puede aumentar en un 80% y el tiempo de fundición se puede acortar en 2 a 4 horas y se puede ahorrar combustible. No es necesario precalentar el aire rico en oxígeno.
3. Método de fabricación de acero en horno eléctrico El acero también se puede fundir en un horno eléctrico, utilizando electricidad como fuente de calor. El acero se puede fundir en un horno eléctrico utilizando electricidad como fuente de calor para producir acero aleado de alta calidad. Existen muchos tipos de hornos eléctricos,
el más utilizado es el horno de arco eléctrico.
El más utilizado es el horno de arco eléctrico.