平炉製鋼法

Aug 14, 2024

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1. 平炉炉の構造と動作原理

 

平炉炉の形状は​​陸屋根の家に似ています。平炉は耐火レンガで造られており、その主要構造には炉頭、炉室、上昇路、蓄熱室、沈殿室、煙道が含まれます。使用する耐火物の酸性とアルカリ性の違いに応じて、平炉炉はアルカリ性平床炉と酸性平床炉に分けられます。リン含有量の高い銑鉄と大量の鉄くずを使用するため、現在はアルカリ性の平炉がほとんどです。平炉炉は炉頂部、炉壁、炉底部で構成される長方形の空間です。平炉炉の大きさは、各炉で溶解できる鋼の生産量で表されます。たとえば、300 トンの平炉炉は、各炉で 300 トンの鋼を溶解できることを意味します。平炉製鉄は石炭ガスや重油を燃料とし、炉頂部から炉内に燃料と空気を導入します。溶融鉄は炉に入る前に、炉が1700度の高温に達し、製鋼中の燃料を節約できるように、約1100度の温度に加熱する必要があります。

 

 

2. 平炉製鋼用原料

 

平炉製鉄の主原料はスクラップ鋼と銑鉄(溶鉄または銑鉄ブロック)で、銑鉄が原料の約50-80%を占め、残りがスクラップ鋼です。

 

 

3. 平炉製鋼の工程

 

平炉製鋼の主な生産プロセスには、装入、溶解、精錬、脱酸、出鋼が含まれます。まず、鉄くず、鉄鉱石、石灰石などを炉に投入します。これらの炉材を銑鉄の融点(1100度)以上の温度に加熱すると、溶けた鉄が炉内に注ぎ込まれます。この段階は摂食期と呼ばれます。溶けた鉄は混合された後も加熱され続け、炭素、マンガン、ケイ素などの元素が酸化されます。炉内材料が全て溶けた後、溶解期間に入ります。酸化反応により、炭素、硫黄、リン、マンガン、ケイ素などの含有量が継続的に減少します。このとき、スラグ製造剤である石灰が不要な不純物をスラグに変えて徐々に除去し、鋼を必要な組成に到達させます。この期間を精製期間といいます。最後に、脱酸のために合金鉄などの脱酸剤を添加します。鋼が必要な組成に達したら、鋼から取り除くことができます。これは脱酸素期間として知られる最終段階です。実際の製鋼プロセスは交互に重なり合う連続的なものであるため、上記の段階は絶対的なものではありません。供給の開始時から、炉材料はすでに加熱を開始しており、溶解期間中の酸化性不純物の反応も進行中です。しかし、各段階で焦点は異なります。たとえば、溶解段階ではスクラップ鋼の溶解に重点が置かれ、精製段階では不純物の酸化に重点が置かれます。したがって、製鉄を 4 段階に分けるのが合理的です。平炉は普通鋼から高級鋼まで精錬できます。欠点は、長い製錬時間、多額の建設投資、低い燃料熱効率、低い生産効率です。例えば、300トンの平炉炉で鋼を1炉処理するには約7時間かかります。しかし、中国の現状では、平炉製鋼はさまざまな製鋼法の中で依然として一定の地位を占めている。製錬品質の向上と生産効率の向上を図るため、平炉炉ではさまざまな酸素吹き込みプロセスが採用され、大きな成果をあげています。

 

 

4. 平炉製鉄の主な技術経済指標

 

(1) 底利用係数:底面積 1 平方メートル当たりの昼夜当たりの鋼材生産量を指します。炉底利用率が高いほど、この平炉炉の労働生産性は高くなります。 (2) 平炉炉寿命:平炉炉寿命と転炉寿命の概念は同じであり、製鋼炉の新設から破損までの発熱を指し、平炉炉の炉寿命と呼ばれる。 (3) 燃料消費率:精錬鋼材1トン当たりの燃料消費量を指します。使用される燃料が異なるため、比較のために、精錬された鋼材 1 トン当たりの消費熱は、鋼材 1 トン当たりのキロカロリーで計算されます。