第十章:合订篇——金属冶炼之都 一
大厅冶炼中心里非常明亮，那金属燃烧产生的“焰色反应”更增添了它的神秘色彩，里面有许多古老的大柱子，我好奇地数了数，竟然有一百六十根！这是我长着么大，第一次来金属冶炼厂，于是赵信再仔细看那些柱子，每根柱子都裹着彩色金属毛毯，交缀以刺绣飘带，上面还有各种剪贴的关于金属的信息。堂内是有一样质地很软的金属做地板，踩上去软软的，既然比踩在普通毛毯上还要舒服。
赵信忍不住踩了一脚。软软的。很舒服。赵信的嘴角微微上扬，露出浅浅的微笑。
“你是谁？到金属冶炼之都来干什么？”一阵声音传到赵信的耳朵里。“金属冶炼之都可不是像你这种闲杂人等可以进入的，快滚出去。”
赵信向着那声音的来源看去，一个身材魁梧，体格健硕的男人，出现在赵信面前。
“您好！我想在金属冶炼厂找一份冶炼金属的工作，请问一下，有合适我的工作吗？”赵信用清澈而响亮的声音，对着眼前这位身材魁梧，体格健硕男人说。
“噗嗤！”那个男人忍不住发出笑声。“就你还想在金属冶炼厂找工作，并且是最重要的冶炼金属的工作，那可不是你这种小孩应该找到工作。”男人用一种略带嘲讽的语气对着赵信说。
“但我认为我有能力在这里找工作，我会冶炼金属。”赵信不卑不亢地说。
“呵呵，你以为冶炼金属很简单吗？”那个男人带有点嘲讽之意。“这样吧！我这有块生铁，如果你能从这块生铁之中，纯度在99.9999%的铁金属，我就给你安排工作。”
“嗯，那就谢谢您了。”赵信露出了一丝笑容。
“小子，别太自信，这个虽然不难，但是也没有你想象中的那么简单。”那个男人稍微摇了一下头。“所以别掉以轻心。”
“谢谢你的提醒，会小心的。”赵信向着那个男人鞠了一躬。
“接着。”男人把手中的生铁扔给了赵信。
“跟我来，到了金属冶炼室就开始吧！”男人说道，但语气比之前明显的温和了许多。
“嗯！”赵信微微点了点一下头。
金属冶炼室：
“小子，你可知道冶炼金属的方法？”男人问赵信。
“晚辈略知一二。”赵信回答。
“那就说说吧！”
“那晚辈就献出了。”赵信谦虚鞠了一躬。
高炉炼铁原理——高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料种与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（1000～1300摄氏度），喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。
铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。
高炉炼铁流程——高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。
听到了赵信的的回答，男人露出了微笑，语气也成严厉变得温柔。“你知道的还不少呢？还知道什么接着说。”
“是，”赵信对着这个男人又鞠了一躬，又开始了他刚刚的演讲。
高炉冶炼工艺——炉前操作:一、炉前操作的任务
1、利用开口机、泥炮、堵渣机等专用设备和各种工具，按规定的时间分别打开渣、铁口，放出渣、铁，并经渣铁沟分别流人渣、铁罐内，渣铁出完后封堵渣、铁口，以保证高炉生产的连续进行。
2。完成渣、铁口和各种炉前专用设备的维护工作。
3、制作和修补撇渣器、出铁主沟及渣、铁沟。
4、更换风、渣口等冷却设备及清理渣铁运输线等一系列与出渣出铁相关的工作。
高炉基本操作制度：高炉炉况稳定顺行：一般是指炉内的炉料下降与煤气流上升均匀，炉温稳定充沛，生铁合格，高产低耗。
操作制度：根据高炉具体条件(如高炉炉型、设备水平、原料条件、生产计划及品种指标要求)制定的高炉操作准则。
高炉基本操作制度：装料制度、送风制度、炉缸热制度和造渣制度。
[高炉设备]高炉：横断面为圆形的炼铁竖炉。用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸五个部分。
由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂（石灰石），从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。
在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。
产生的煤气从炉顶排出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼的主要产品是生铁，还有副产品高炉渣和高炉煤气。
[高炉设备]高炉热风炉介绍:热风炉是为高炉加热鼓风的设备，是现代高炉不可缺少的重要组成部分。
提高风温可以通过提高煤气热值、优化热风炉及送风管道结构、预热煤气和助燃空气、改善热风炉操作等技术措施来实现。理论研究和生产实践表明，采用优化的热风炉结构、提高热风炉热效率、延长热风炉寿命是提高风温的有效途径。
[高炉设备]铁水罐车:铁水罐车用于运送铁水，实现铁水在脱硫跨与加料跨之间的转移或放置在混铁炉下，用于高炉或混铁炉等出铁。
钢铁常用冶炼方法：第一种、转炉炼钢：一种不需外加热源、主要以液态生铁为原料的炼钢方法。其主要特点是靠转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分，如碳、锰、硅、磷等与送入炉内的氧气进行化学反应所产生的热量作冶炼热源来炼钢。炉料除铁水外，还有造渣料（石灰、石英、萤石等）；为了调整温度，还可加入废钢以及少量的冷生铁和矿石等。
转炉按炉衬耐火材料性质分为碱性（用镁砂或白云为内衬）和酸性（用硅质材料为内衬）；按气体吹入炉内的部分分为底吹顶吹和侧吹；按所采用的气体分为空气转炉和氧气转炉。
酸性转炉不能去除生铁中的硫和磷，须用优质生铁，因而应用范围受到限制。
碱性转炉适于用高磷生铁炼钢，曾在西欧获得较大发展。
空气吹炼的转炉钢，因其含氮量高，且所用的原料有局限性，又不能多配废钢，未在世界范围内得到推广。1952年氧气顶吹转炉问世，现已成为世界上的主要炼钢方法。
在氧气顶吹转炉炼钢法的基础上，为吹炼高磷生铁，又出现了喷吹石灰粉的氧气顶吹转炉炼钢法。随氧气底吹的风嘴技术的发展成功，1967年德国和法国分别建成氧气底吹转炉。
1971年美国引进此项技术后又发展了底吹氧气喷石灰粉转炉，用于吹炼含磷生铁。
1975年法国和卢森堡又开发成功顶底复合吹炼的转炉炼钢法。
第二种、氧气顶吹转炉炼钢：用纯氧从转炉顶部吹炼铁水成钢的转炉炼钢方法，或称LD法；在美国通常称BOF法也称BOP法。
它是现代炼钢的主要方法。炉子是一个直立的坩埚状容器，用直立的水冷氧枪从顶部插入炉内供氧。炉身可倾动。炉料通常为铁水、废钢和造渣材料；也可加入少量冷生铁和铁矿石。
通过氧枪从熔池上面向下吹入高压的纯氧（含O2995%以上），氧化去除铁水中的硅、锰、碳和磷等元素，并通过造渣进行脱磷和脱硫。各种元素氧化所产生的热量，加热了熔池的液态金属，使钢水达到现定的化学成分和温度。
它主要用于冶炼非合金钢和低合金钢；但通过精炼手段，也可用于冶炼不锈钢等合金钢。
第三种、氧气底吹转炉炼钢：通过转炉底部的氧气喷嘴把氧气吹入炉内熔池，使铁水冶炼成钢的转炉炼钢方法。其特点是；炉子的高度与直径比较小；炉底较平并能快速拆卸和更换；用风嘴、分配器系统和炉身上的供氧系统代替氧气顶吹转炉的氧枪系统。
由于吹炼平稳、喷溅少、烟尘量少、渣中氧化铁含量低，因此氧气底吹转炉的金属收得率比氧气顶吹转炉的高1%～2%；采用粉状造渣料，由于颗粒细、比表面大，增大了反应界面，因此成渣快，有利于脱硫和脱磷。
此法特别适用于吹炼中磷生铁，因此在西欧用得最广。
第四种、连续炼钢：不分炉次地将原料（铁水、废钢）从炉子一端不断地加入，将成品（钢水）从炉子的另一端不断地流出的炼钢方法。连续炼钢工艺的设想早在19世纪就已出现。
由于这种工艺具有设备小、工艺过程简单而且稳定等潜在优越性，几十年来许多国家都作了各种各样方法的大量试验，其中主要有槽式法、喷雾法和泡沫法三类，但迄今为止都尚未投入工业化生产。
第五种、混合炼钢：用一个炉子炼钢、另一个电炉炼还原渣或还原渣与合金，然后在一定的高度下进行冲混的炼钢方法。
用此法处理平炉、转炉及电炉所炼钢水，可提高钢的质量。冲混可增加渣、钢间的接触面积，加速化学反应以及脱氧、脱硫，并有吸附和聚合气体及夹杂物的作用，从而提高钢的纯结度和质量。
第六种、复合吹炼转炉炼钢：在顶吹和底吹氧气转炉炼钢法的基础上，综合两者的优点并克服两者的缺点而发展起来的新炼钢方法，即在原有顶吹转炉底部吹入不同气体，以改善熔池搅拌。
目前，世界上大多数国家用这种炼钢法，并发展了多种类型的复吹转炉炼钢技术，常见的如英国钢公司开发的以空气N2或Ar2作底吹气体、以N2作冷却气体的熔池搅拌复吹转炉炼钢法——BSC——BAP法，德国克勒克纳——马克斯冶金厂开发的用天然保护底枪、从底部向熔池分别喷入煤和氧的KMS法、日本川崎钢铁公司开发的将占总氧量30%的氧气混合石灰粉一道从炉底吹入熔池的K——BOP法以及新日本钢铁公司开发的将占总氧量10%——20%的氧气从底部吹入，并用丙烷或天然气冷却炉底喷嘴的LD——OB法等。
“啪啪啪，”男人为赵信鼓掌。
“知道的还不少？”男人露出笑容。“你还知道些什么吗？”
“嗯，知道一些。”赵信露出了一副得意的表情。
“这还叫一些。”男人一脸吃惊。
“嗯，我还知道其它的方法。”赵信谦虚的说。
男人露出了一副“请继续你的表演”的表情，“那就把你知道说出来。”
“嗯。”赵信点了点头。“那我就继续献丑了。”
赵信的声音又再次响起。
……
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