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转炉炼钢是属于氧化性熔炼,由于氧作为氧化剂,受动力学条件限制,当钢中碳含量达到终点要求时,钢水中必然存在大量的过剩氧。氧气转炉终点钢水含氧量受诸多因素的影响,如终点[C]、[Mn]、(FeO)以及温度等,其中关键受控于终点碳,也就是通常所说的限制关系“碳氧浓度积”概念。达到平衡时,碳氧浓度积为一常数,即[%C]·[%0]=m(m是一个只与温度相关的常数)。
由于钢水到达终点时钢液中存在大量的过剩氧,所以在出钢时必须加入脱氧剂,去除钢水中过剩的氧。镇静钢经脱氧后,钢水中含氧量应远远低于与[C]相平衡的[O],防止在温度降低和凝固过程中形成气泡。
钢液中氧对连铸生产工艺及产品质量有重大影响,主要表现在三个方面:一是钢水中氧含量高会使铸坯产生气孔;二是一次脱氧产物和二次脱氧产物在上浮不充分的情况下,部分残存在铸坏中成为夹杂物;三是氧化物夹杂可能造成水口堵塞,影响正常浇铸。
钢按冶炼方法分类:1.平炉钢:包括碳素钢和低合金钢。按炉衬材料不同又分酸性和碱性平炉钢两种。2.转炉钢:包括碳素钢和低合金钢。按吹氧位置不同又分吹、侧吹和氧气顶吹转炉钢三种。3.电炉钢:主要是合金钢。按电炉种类不同又分电弧炉钢,感应电炉钢、真空感应电炉钢和电渣炉钢四种。沸腾钢、镇静钢和半镇静钢:按脱氧程度和浇注制度不同区分。
20世纪60年代后,随着世界钢铁工业的发展,H型钢轧机也随之得到迅速发展。相比之下大型和轨梁轧机则发展很慢,大多数的钢铁界都在积极筹建新型H型钢轧机。至20世纪60年代末,世界上共有大型轧机74套,轨梁轧机24套,宽边钢梁轧机12套。随着石油危机的爆发,到1980年所有钢梁的总产量大幅度下降,而标准钢梁的下降尤其明显。危机后,H型钢产量迅速恢复,这时工字钢在发达才被淘汰。
轧机的建设可分为3个阶段。1950年以前为阶段。1950~1970年为第二阶段,轧机在数量上有了迅速发展。自1970年以后,由于计算机技术在工业上的成功应用,轧制工艺和轧机结构得到了进一步完善。世界各国纷纷建造各种新式轧机,轧机的建设进入第三阶段,出现了全连续轧机。使用轧机除轧制H型钢外,还进一步扩大了生产品种,以轧制钢轨、槽钢、角钢、扁钢及钢桩,由此带来了型钢生产技术的重大发展。
近年来,以建筑业为首的一些行业迫切要求降低单位面积的耗钢量,更便于加工、施工和提高性能,故一些新型H型钢产品不断问世。其中,欧美已把壁厚不大于6mm的轻型、超轻型薄壁系列的H型钢纳入标准,这种产品与普通系列的H型钢相比在等同使用的条件下可减轻25%~40%的重量;日本又推出了一种外部尺寸一定的H型钢,这种产品能使钢梁连接变得更方便、省料,属于新一代的产品。在钢种方面,除了一般结构用的普碳、低合金H型钢外,还开发了高强度焊接、桥梁、不锈、耐候、耐火钢以及各种表面涂层的H型钢。
钢按化学成分分类:1.碳素钢:是铁和碳的合金钢中除铁和碳之外,含有硅、锰、磷和硫等元素。按含碳量不同可分为低碳(C<0.25%)、中碳(C:0.25%-0.60%)和高碳(C>0.60%)锅类碳含小于0.04%的钢称工业纯铁。2.普通低合金钢:在低碳普碘钢的基础士上加入少量合金元素(如硅、钒、钛、铌、硼和稀土元素等,其总量不超过38%),而获得较好综合性能的钢种。3.合金钢:是含有一种成多种洁合金元素的钢种,具有良好和特殊性能按合元素总含量不同可分为低合金(总量<5%)中合金《(合金总量在5%-10%)和高合金(总量>10%)钢三类。
钢按用途分类:1.结构钢:按用途不同分建造用钢和机械用钢两类。建造用钢用于建造锅炉、船舶、桥粱、厂房和其他建筑物。机械用钢用于制造机器或机械零件。
2.工具钢:用于制造各种工具的高碳钢和中碳钢,包括碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢等。3.特殊钢:具有特殊的物理和化学性能的特殊用途钢类包括不锈耐酸钢、耐热钢、电热合金和磁性材料等。
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