概述

炼铁方法

概述

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。

炼铁方法

通过向铁水吹风，将铁中杂质烧掉。空气中的氧和部分铁结合产生“氧化铁”。氧化铁又将硅、锰氧化，生成的物质和氧化铁一起形成炉渣。氧化铁还和碳化合，产生一氧化碳和二氧化碳煤气。这就是为什么说这种方法叫氧化法的。硅、锰、碳都被氧化了。这些杂质变成炉渣或煤气时，就可使之与铁分离。倒出来的金属就是钢。

贝塞麦法用的炉子叫转炉。炉子的外壳由钢板制成。里面衬有一层耐火砖。转炉向一边倾斜，熔铁从顶部倒进去。然后再将转炉竖起。空气从转炉底部的风眼中吹进。这叫“吹炼。空气压进铁水。氧化过程开始。氧化过程产生热。温度从开始的1300℃上升到后来的1600℃。不从外部加热。

（贝塞表当时还不知道怎样从铁里除磷．磷是钢中的一种杂质。1878年，石灰石和熔铁第一次一起倒进转妒顶部，耐火砖炉衬也参进了白云石。石灰石、白云石与磷化合变成炉渣。正如你在前面已经读到的，在钢水流进钢水桶之前，熔渣就已从转炉倒出。）

在转炉里冶炼时．所有的碳都从铁中清除。但是钢里没有一点碳，就太脆了，不好用。而且在转炉中冶炼时，钢中已形成了一些氧化物和气休。这些东西必须除去。为了在钢中加进必要数量的碳，除去不需要的氧化物和气体，人们在钢水从转炉倒进钢水桶时，放进一些铁铝合金。