四点种炼钢的方法。-江苏宏程锻压机床有限公司

纯氧转炉，电弧炉，感应炉，再到曾经改变整个钢铁工业的贝塞麦转炉，这几种炼钢方式到底有什么区别？
为什么有的靠吹氧，有的靠电弧，还有的靠电磁感应？今天就结合3D动画给你一次性讲透：
首先，从矿山开采出来的铁矿石并不能直接变成钢，而是要先经过处理，再和焦炭，石灰一起送进高炉。高炉这一步炼的其实不是钢，而是先把铁矿石变成铁水。你看，在高炉里面，焦炭一边燃烧提供高温，一边产生大量一氧化碳，这些气体会不断向上穿过炉料，把铁矿石里的氧一点点带走，最后铁被还原出来，再在高温下融化成铁水，慢慢流到炉底。与此同时，矿石里的部分杂质会和石灰形成炉渣，飘在铁水上面。
然后铁水从高炉底部放出来，再送往炼钢车间。不过这时候得到的还只是铁水，因为里面的碳含量还很高，还有一些杂质没有处理掉，所以还得继续精炼，才能真正变成钢。而接下来的炼钢方式就不止一种了，不同设备用的路子完全不同。
先看第一种，纯氧转炉，前面从高炉出来的铁水接着会被倒进转炉，同时加入一定量的废钢和石灰。废钢主要用来吸收后面反应放出的热量，帮助控制炉内温度，石灰则负责造渣，把杂质带出去。装料完成以后，转炉炉回正，一根水冷氧枪从顶部伸下来，开始高速吹入高纯氧。氧气一进入铁水里面，原本含量很高的碳就会被大量氧化成一氧化碳，从炉口不断排出去，其中一部分还会继续燃烧变成二氧化碳。整个反应会释放大量热量，刚才加入的废钢也正好利用这些热量慢慢融化。与此同时，硅、锰、磷元素也会被氧化，再和石灰一起进入炉渣，把这些杂质从钢水里带出去。所以纯氧转炉的核心其实就两件事，吹氧降碳，造渣除杂。等碳含量达到要求，氧枪提起，转炉倾倒出钢，过程中还可以加入合金调整成分。钢水放完以后，再向另一侧倾转，把炉渣和杂质一起倒出去，到这里：一炉高碳铁水才真正变成钢水。接下来再经过精炼、连铸，做成钢坯，最后轧成各种钢材。像这种纯氧转炉，主要处理的是高炉送来的铁水。
而第二种电弧炉最常见的原料就是回收废钢，也可以搭配直接还原铁、热压块铁这些铁料。废钢装进炉内以后，炉盖关闭，上面的三根石墨电极慢慢降下来，再通入大电流，电极和废钢之间就会立刻产生高温电弧，废钢就在这个高温下不断融化，最后会成一整池钢水。这就是电弧炉最核心的工作方式。

不过真正的大型电弧炉还会想办法让这一步更省电、更快。比如有些设备会先利用炉内排出的高温烟气给废钢预热，把原本冷着的废钢提前加热到大约600°C，再送进炉内融化，同时还可以配合燃烧器一起加热，等料基本融化以后，设备会测温取样，看看钢水的温度和成分有没有达到要求。调整好以后，就可以出钢炉体轻转，把钢水倒进下面的钢包，再送往后面的精炼工序。至于熔炼过程中产生的烟气和金属粉尘，也会通过烟道抽走，粗一点的粉尘先沉下来，更细的再送进布袋除尘器。所以电弧炉和纯氧转炉最大的区别非常直观，纯氧转炉靠吹氧把高碳铁水炼成钢，电弧炉则主要靠石墨电极产生的高温电弧大量废钢重新熔成钢水。

而第三那种感应炉虽然同样用电，但加热方式却完全不一样，它没有电弧，真正负责加热的是炉体外面的一圈感应线圈，线圈通电后会产生交变磁场，让颅内金属产生感应电流，不断发热，直到融化成钢水等融化完成炉体直接转，把钢水倒进钢包，再送往后面的精炼工序。

讲完前面三种，再来看最后一个已经退出主流，但在炼钢历史上绕不开的老前辈被塞麦转炉，正是他第一次把钢真正做到了低成本大规模生产，它的结构并不复杂，主体就是一个可以前后转的梨型炉体里面铺着耐火材料，炼钢开始以后先把高温铁水倒进去，随后炉体回正，再通过炉底的一排风口把高压空气直接吹进铁水里，空气进入以后，其中的氧会先和铁水里的硅，锰等元素发生反应，形成氧化物进入炉渣，随着锤炼继续，大量的碳也会被氧化，主要形成一氧化碳气体从炉口不断冒出去，而这些氧化反应本身就会放出大量热量，所以整个过程不需要一直从外面加加热，光靠反应产生的热量就足以维持颅内的高温，经过十几到20分钟左右的吹炼铁，水里的碳，硅，锰等元素已经明显降下来，这时候转炉再次倾斜，把炼好的钢水倒进钢包，出钢的时候还可以加入锰铁，硅铁这些合金，把钢水成分调到需要的范围，后来这套工艺又发展出了碱性炉衬路线，配合石灰以后还能进一步提高脱离能力，贝塞麦转炉真正厉害的地方就是把原本缓慢的炼钢过程变成了直接往铁水里吹空气的快速吹炼，而前面讲的纯氧转炉其实沿用的还是这条思路，只不过把普通空气换成了高纯氧，再改成从顶部用氧枪高速吹入效率更高，对钢水成分的控制也更准确，到这里，这四种炼钢方式是不是就基本搞清楚了？