请介绍平炉和高炉炼钢的原理以及不同之处

呵呵，炼钢的是平炉和转炉，高炉只能炼铁。

高炉里面的原料是分层装载的，矿石，石灰，焦炭分别在不同层。矿石融化后，其中较重的铁水在下层，较轻的熔渣在上层。上层开个出渣口让渣滓流到渣桶里，下层开个出铁口让铁水流到铁水包中，铁水包再去铸生铁锭，作为炼钢的原料。

炼钢的方法，一般可分为转炉炼钢、平炉炼钢和电炉炼钢三种方法。现分别介绍如下：

1. 转炉炼钢法 这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量 （含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。

转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。

当磷于硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果空气是从炉低吹入，那就是低吹转炉。

随着制氧技术的发展，现在已普遍使用氧气顶吹转炉 （也有侧吹转炉）。这种转炉吹如的是高压工业纯氧，反应更为剧烈，能进一步提高生产效率和钢的质量。

2. 平炉炼钢法 （平炉炼钢法也叫马丁法，现在已经淘汰了）

平炉炼钢使用的氧化剂通入的空气和炉料里的氧化物，（废铁，废钢，铁矿石）。反应所需的热量是由燃烧气体燃料（高炉煤气，发生炉煤气）或液体燃料（重油）所提供。

平炉的炉膛是一个耐火砖砌成的槽，上面有耐火砖制成的炉顶盖住。平炉的前墙上有装料口，装料机就从这里把炉料装进去。熔炼时关上耐火砖造成的门。炉膛的两端都筑有炉头，炉头各有两个孔道，供导入燃料与热空气，或从炉里导炉气之用。

平炉炼钢所用的原料有废钢、废铁、铁矿石和溶剂 （石灰石和生石灰）。开始冶炼时，燃料遇到导入的热空气就在燃料面上燃烧，温度高达1800摄氏度。热量直接由火焰传给炉料，使炉料迅速熔化 （铁的熔点是1535摄氏度，钢略低）。同时有一部分熔化的生铁生成氧化亚铁，生铁里的杂质硅、锰被氧化亚铁氧化，声成炉渣。由于炉里放有过量的石灰石，磷与硫等杂质就生成磷酸钙和硫化钙成为炉渣。其次碳也进行氧化，生成一氧化碳从熔化的金属里冒出，好象金属在沸腾一样。

反应快要进行完毕的时候，加入脱氧剂并定时把炉渣扒出。在冶炼将完成时要根据炉前分析 （用快速分析法，几分钟可完成）来检验钢的成分是否合乎要求。炼锝的钢从出钢口流入钢水包里，再从钢水包注入模子里铸成制品或钢锭。

为了提高炉温，气体燃料要在蓄热室 （如图I,II,III,IV）里进行预热。

在平炉里不但可加入液态生铁，而且可以加入固态的生铁以及夹攻以后的废铁和铁矿石等。另外，在平炉里如果用30%的富氧空气鼓风，同时在熔化的金属里吹入氧气，可使生产率提高80%，冶炼的时间缩短2~4小时，并可节约燃料，富氧空气也不需要预热。

3. 电炉炼钢法 钢还可以在以电能为热源的电炉里冶炼。使用电炉炼钢可以炼出优质的合金钢。电炉的种类很多，

应用最广泛的是电弧炉。

炉渣是指烧烟煤的炉渣，即烧锅炉的炉渣。粉煤灰是指火力发电厂的炉渣。二者同用烟煤烧后而成。烧锅炉的炉渣一般结成焦块，要用球磨机粉碎，过筛洗净再用。优点是经过高温灭菌无土传病害和地下害虫。缺点是人往往在烧炉后清炉时，把扫地土和原煤末混入渣内，致使炉渣内含原煤成分较多，所以含硫量较多，不如粉煤灰好用，这是对于无土栽培的不足之处，所以要清洗后再用。清洗方法：在排水池边，用筐子装炉渣用水冲洗至水清为止。

粉煤灰和炉渣不同，在发电厂是将原煤粉碎，将煤末喷入炉内充分烧成灰末，在燃烧同时灰末落入下部，通过水冲入分离池内，经过水洗后，将浮于上部的浆状灰水，用水泵抽出排放于存灰处，沉淀后，为细粉煤灰，可用做水泥、修路、建筑等的轻型材料。而沉于分离池内的粗渣正好适用于无土栽培，既经济又实惠。可单独使用又可和草炭、蛭石、珍珠岩等混合使用，即使单独使用效果也很好。笔者在多年的开发研究中，所试作物有各种蔬菜、洋香瓜、草莓和各种花卉等，均取得良好效果，亦适于家庭无土栽培。据了解有些火力发电厂的粉煤灰没有分离设施，在无土栽培上还不能用。如少量用时可以人工分离，这也为粉煤灰变废为宝开发利用找到新途径。

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