贝塞麦转炉炼钢法

✍ dations ◷ 2025-02-23 21:10:37 #贝塞麦转炉炼钢法

贝塞麦转炉炼钢法最早源于工业革命，是平炉炼钢法发明之前首个从生铁大规模生产钢的廉价工艺，以英国发明人亨利·贝塞麦的名字命名。贝塞麦1855年取得该工艺的专利。不过在1851年美国的威廉·开雷（英语：William Kelly (inventor)）也独立地发明了该工艺。19世纪40年代末人们在工厂里发现，精炼生铁时，少加一些木炭，多往炉内鼓进些空气，能使炉温升高。此法不仅节约了木炭，而且可以把铁炼成钢。1851年人们建成了新的炼钢炉。后来英国发明家贝塞麦首先公布转炉炼钢法，贝塞麦转炉炼钢法也因此而得名。这个方法在欧洲以外已经用了几百年，但并未达到工业规模。但在20世纪-50年代，在世界钢产量中，约85%是平炉炼出来的。直到1952年在奥地利出现纯氧顶吹转炉，它解决了钢中氮和其他有害杂质的含量问题，使质量接近平炉钢，同时减少了随废气损失的热量，可以吹炼温度较低的平炉生铁，因而节省了高炉的焦炭耗量，且能使用更多的废钢。由于转炉炼钢速度快，负能炼钢，节约能源，故在此基础上，转炉炼钢重新成为当代炼钢的主流。之后随着时代的发展，人们在贝塞麦转炉炼钢法上做出了很大的改进。铁水预处理、复吹转炉、炉外精炼、连铸技术的发展，打破了传统的转炉炼钢模式。已由单纯用转炉冶炼发展为铁水预处理、复吹转炉吹炼、炉外精炼、连铸这一新的工艺流程。而转炉就成了主要承担钢水脱碳和升温的任务了贝塞麦设计了一个炉子，高约1.22米，系固定式的垂直容器，下部有6个风口，可加入熔融生铁约350公斤。试验时人们对此表示极大的怀疑。就连参加实验的工匠们都警告他说，不加焦炭光吹空气，会使铁水在炉中凝固。但是，从炉底鼓进空气后，情况出人意料。首先将铁水中的锰和硅氧化，形成褐色烟雾逸出，在这期间，铁水中的碳也被氧化成二氧化碳。炉温从倒入铁水时的1350℃大约上升到1600℃，反应非常剧烈，像火山爆发一样。整个过程约30分钟，而且不需要任何燃料，就可以炼一炉钢。接着，他将炼钢炉从固定式结构改为可向一侧倾倒，以使炼好的钢水易于倒出。使炼钢炉成为可转动的炉。即转炉。1857年他取得了这项发明的专利。1851年美国威廉·开雷 (发明家)（英语：William Kelly (inventor)）也独立地发明了该工艺，并宣称亨利·贝塞麦剽窃了该技术。据李约瑟同僚汉学家唐纳德·瓦格纳（汉名华道安）指出威廉·开雷曾在1854年聘用四名清国铁艺工人，并指出在受到他们的启发后威廉·开雷发明了此工艺；以李约瑟为主的汉学家认为该工艺的雏形能追溯到北宋时期沈括的《梦溪笔谈·卷三·辨证一·锻钢法》一文

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