第三百二十五章 正儿八经的钢!(2 / 4)

我的科学时代 仲渊2 29 字 2022-10-02

本来自于入炉铁水的物理热与化学热,温度约一千三百摄氏度左右,配合高纯度氧气吹炼产生的氧化左右,最终温度能够达到一千七百摄氏度左右,无须补给额外热量,如此方可节约能源。比起当前世界工业国主流的平炉炼钢,氧吹炉炼钢工艺技术领先的地方绝不仅仅只是产量。试验炉内,正值吹炼初期的铁水化学成分不断变化,硅和氧气生成二氧化硅,向外释放高额化学热,铁水之中硅含量以肉眼可见的速度降低,随后,石灰石与助熔剂等渣料加速熔解化渣,于铁水表面形成一层薄薄的高碱性炉渣。有了这层炉渣开始,铁水内部杂质元素似如找到家般,迅速靠拢凝聚,炉渣厚度增加。时间慢慢推移,两分钟过后,伴随着铁水之中的硅降低到最低程度,锰和磷相继进入高温氧化放热阶段,使得铁水温度进一步升高,使得熔池温度控制在1550摄氏度左右。到了这一步,整个吹炼过程已经来到中期阶段。现在,铁水之中的硅、锰、磷和硫等杂质元素,已经在高温和渣料、助熔剂作用之下,统统转化为高品质炉渣。炉渣的好坏,可以客观反映钢水质量和洁净度,从某种意义上讲,炼钢就是连渣。“下降到中枪位,冷循环功率达到最高,对铁水进行快速脱碳。”主控室内,余华抬起右手,看着手表显示的时间,已经过去十分钟,随即向氧枪操作员给出指令。按照余华构建的试验炉钢水冶炼动态数学模型,经过十分钟吹炼的铁水,内部化学杂质已经转换为炉渣,现在要做的就是把铁水转变成钢水!铁变钢,核心在于碳含量。碳含量低于0.25%的钢叫做低碳钢,力学性能较低,一般称之为‘软钢’。碳含量在0.25%—0.65%区间的叫做中碳钢,具有良好的力学性能和化学性能,主要应用于各种机械零件,军工领域生产所需的枪管钢,炮钢,装甲钢等等特种钢材,皆是基于中碳钢框架延伸改进,添加各种改善材料力学性能的有益元素,例如锰、镍、钨、铬、钼、钒等,成为人们常说的合金钢和结构钢。另外,素有钢铁贵族之称的硅钢,同属于中碳钢框架。含碳量在0.6%—1.7%区间的叫做高碳钢,业内常称之为工具钢,具有极佳的力学性能和化学性能,但韧性和塑性较低,通常用作金属切削工具,例如车刀、铣刀、铰刀、镗刀等等刀具。当然,与中碳钢一样,添加各种有益元素可以使其成为高碳合金钢,例如高碳钨钢,高碳锰钢等等。而首次冶炼试验选择的目标,便是应用最广泛的中碳钢。“是!”年轻氧枪操作员立即点头,操控氧枪喷头下降高度,由于缺乏炉内实时观察设备,氧枪喷头的具体位置,仅能通过操控台的下降速率人为估算,基本以感觉就可以的感觉作为判断标准。很不正规,但胜在实用。毕竟罗马不是一天建成的,这些钢铁厂配套设施和仪器,得一步一步发展才能拥有,一步登天无异于痴人说梦。事实上,除了氧枪喷头高度不能精确控制之外,还有钢水成分和碳含量无法动态精确测量等等问题存在,动态精确测量可以随时随地掌握钢水的成分和碳含量,某种元素少了,那就添加,某种元素多了,那就降低,如此达到冶炼专属钢种的目标。然而,试验炉还不具备这个条件,首次冶炼试验完全依赖于余华构建的钢水冶炼数学模型计算数据,如果数学模型和现实之间差距甚远,那便意味着试验失败。这边,氧枪操作员心中计算下降速率,感觉喷头差不多下降到中枪位高度,随即按下暂停开关。转炉上方,与中枪位误差约五厘米的氧枪喷头,持续喷出高超音速状态的纯氧,以更高的冲击力冲击熔池铁水,使之翻滚搅拌,进入快速脱碳阶段。熔池铁水在纯氧冲击下沿顺时针快速运动翻涌,内部碳元素不断生成一氧化碳和二氧化碳,一股股棕色有害烟雾冒出,沿着排气管道而行,通过烟囱向外排出。塞上明珠榆林,第一次有了重工业的味道。这是污染,亦是……希望!……五分钟过后,处于快速脱碳阶段的熔池内,温度来到16