炼钢火焰知识
炼钢炉子的工作原理
炼钢炉子的工作原理
炼钢炉是用于将生铁转化为熔化的钢的设备。
它的工作原理可以大致概括如下：
1. 充料：首先，炉子需要被填充上适当的原料，包括生铁、废钢、废铁等。
这些原料通常是用来提供铁和其他合金元素。
2. 加热：一旦炼钢炉中的原料准备就绪，加热过程开始。
这可以通过使用火焰喷射器、天然气燃烧器等方式实现。
炉子内部的温度会逐渐升高，使原料逐渐熔化和加热。
3. 反应：当原料达到足够高的温度并开始熔化时，炼钢炉就会发生一系列的化学反应。
在炼钢过程中，碳、硅、锰等元素的含量会被控制，以达到所需的钢的化学成分。
4. 净化：炉内的冶炼反应会生成各种杂质和非金属物质。
为了获得高质量的钢，这些杂质需要被剔除。
通常，可以通过向炉中注入氧气或其他气体，使杂质在反应中转化为气体，并通过排放系统移除。
5. 出钢：一旦冶炼和净化过程完成，炉子内的钢液会被倾倒或抽取到其他设备中，以进行进一步的处理和成形。
钢液可以注入连铸机中，通过冷却和solidification 转化为钢坯。
总之，炼钢炉的工作原理涉及到原料加热、反应、净化和出钢等步骤，以实现从生铁到钢的转化，并获得高质量的钢产品。
具体的炼钢炉类型和技术细节则因设备的不同而有所变化。
初二化学知识点
第一单元走进化学世界1、化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础科学。
2、我国劳动人民商代会制造青铜器，春秋战国时会炼铁、炼钢。
3、绿色化学-----环境友好化学(化合反应符合绿色化学反应)①四特点(原料、条件、零排放、产品) ②核心：利用化学原理从源头消除污染4、蜡烛燃烧实验(描述现象时不可出现产物名称)(1)火焰：焰心、内焰(最明亮)、外焰(温度最高)(2)比较各火焰层温度：用一火柴梗平放入火焰中。
现象：两端先碳化；结论：外焰温度最高(3)检验产物H2O：用干冷烧杯罩火焰上方，烧杯内有水雾CO2：取下烧杯，倒入澄清石灰水，振荡，变浑浊(4)熄灭后：有白烟(为石蜡蒸气)，点燃白烟，蜡烛复燃。
说明石蜡蒸气燃烧。
5、吸入空气与呼出气体的比较结论：与吸入空气相比，呼出气体中O2的量减少，CO2和H2O的量增多6、学习化学的重要途径——科学探究一般步骤：提出问题→猜想与假设→设计实验→实验验证→记录与结论→反思与评价化学学习的特点：关注物质的性质、变化、变化过程及其现象；7、化学实验(化学是一门以实验为基础的科学)8、化学变化和物理变化的根本区别是：有没有新物质的生成。
化学变化中伴随发生一些如放热、发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象。
9、物理性质——状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、延展性、溶解性、挥发性、导电性、吸附性等。
10、化学性质——氧化性、还原性、金属活动性、活泼性、稳定性、腐蚀性、毒性等。
(1)常用仪器及使用方法a、用于加热的仪器－－试管、烧杯、烧瓶、蒸发皿、锥形瓶可以直接加热的仪器是－－试管、蒸发皿、燃烧匙只能间接加热的仪器是－－烧杯、烧瓶、锥形瓶(垫石棉网—受热均匀)可用于固体加热的仪器是－－试管、蒸发皿可用于液体加热的仪器是－－试管、烧杯、蒸发皿、烧瓶、锥形瓶不可加热的仪器——量筒、漏斗、集气瓶b、测容器－－量筒量取液体体积时，量筒必须放平稳。
视线与刻度线及量筒内液体凹液面的最低点保持水平。
光谱测温法应用于转炉炼钢火焰测温
激光与光电子学进展48,053001(2011)L ase r &O pto el ectro nics P rog ress 2011《中国激光》杂志社光谱测温法应用于转炉炼钢火焰测温许凌飞 李武森 陈延如 徐实学 李 伽 王勇青(南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京210094)摘要 炉口火焰是在转炉炼钢过程中最重要的对炉内钢水温度和成分含量判定的一个重要依据。
将炉口火焰光谱分为两部分频谱:背景光谱和原子发射光谱特征。
假设背景光谱光强度补偿了特征原子的受激而产生的自吸或者自蚀光强度损失,基于火焰发射光谱(FES )原理和转炉炼钢过程中的火焰光谱,推导出特征原子光谱和强度与火焰温度之间的关系。
结果表明,火焰发射光谱测温法所测得的温度与实际温度的误差能够在理想的范围内。
关键词 光谱学;火焰温度;火焰发射光谱;转炉炼钢中图分类号 T N 958 文献标识码 A doi :10.3788/LOP 48.053001Thermometry Me asureme nts in Basic Oxygen Furnaceby Applying Flame Emission Spe ctrumXu Lingfei Li Wusen Chen Yanru Xu Shix ue Li Jia Wang Yongqing(School of Electronic Eng ineering and Opt o electronic Techniques ,Nanjing University of Science and T echnolog y ,Nanjing ,Jiangsu 210094,China )Abstract Flame of basic oxygen furnace is the most important evident in the steel making proc ess .The flamespectrum is divided into the background spectrum and the characteristic atom ic emission spectrum .Compared withthe figure of the characteristic atom ic emission spectrum measured by spectrometer with the Gaussian function ,thec onclusion shows that the background spectrum can c om pensate the loss of the light intensity due to the stimulatedabsorption of characteristic atom ic .Based on the fla me emission spectrometer (FES )and spectrum in the basicoxygen furnac e (BOF ′s )flame ,a new relationship between the intensity of characteristic atomic spectrum and thetemperature of the flame is deduced .The results indicate that the temperature measured by FES is inosculated to thetemperature obta ined by converter sub -lance comparatively .Key wo rds spectroscopy ;flame tem perature ;fla me emission spectrometry ;basic oxygen furnaceOCIS co des 300.0300;300.6210 收稿日期:2010-08-16;收到修改稿日期:2010-11-03基金项目:国家863计划(2007AA 04Z181)资助课题。
转炉炼钢温度控制要点
如果碳火焰上来的早（之前是硅、锰氧化的火焰，颜色发红），表明炉内温度已较高，头批渣料也已化好，可适当的提前加入二批渣料；反之，若碳火焰迟迟上不来，说明开吹以来温度一直偏低，则应适当压枪，加强各元素的氧化，提高熔池的温度，而后再加二批渣料。
（2）吹炼中期
通常是根据炉口火焰的亮度及冷却水（氧枪进、退的水）的温度来判断炉内温度的高低，若熔池温度偏高，可再加少量矿石，反之，应压枪提温。
五温度对冶炼操作的影响
合适的温度是熔池中所有炼钢反应的首要条件，所以温度会对冶炼操作产生直接的影响。
转炉的开新炉操作，要求快速升温以烧结炉衬，如果操作不当，升温缓慢，不仅冶炼时间长，严重时会因炉衬崩裂而影响冶炼操作的正常进行；转炉吹炼过程中，由于元素氧化放热，会导致炉内升温过快而影响脱磷操作，如果加入大量的冷却剂降温，又易造成喷溅。
十一熔池温度的计算与控制
转炉炼钢过程复杂，终点成分和温度的控制范围窄，使用的原材料和生产的品种多、数量大，冶炼过程温度高、时间短、可变因素多、变化范围大。因此，凭经验和直接观察很难适应现代转炉炼钢生产的需要。20世纪60年代以来，随着电子计算机和检测技术的迅速发展，开始采用计算机控制炼钢过程。
（1)转炉自动控制系统
当钢水温度低时，样勺内渣层也钢水不容易分开，钢水颜色发暗，钢水浑浊发粘，倒入样模内沸腾微弱，结膜时间短。
第二种：脱氧后取样
这部分样大多是从钢包中取出的。
当钢水温度高，脱氧好时，样勺内钢水白亮平静，边缘山有少量的白膜游动，倒入样模内很快结成一层白膜，但局部几处表面钢水还在游动不凝结，凝结后表现中心稍向下凹。
对浇注操作和锭坏质量产生影响的主要是氧化终点温度，亦即转炉炼钢法的出钢温度。
出钢温度过高，不仅增加冶炼中的能量消耗，而且在出钢和浇注过程中钢水极易吸收气体，二次氧化严重，并对钢包和浇注系统的耐火材料侵蚀加剧，从而增加外来夹杂物；同时，增加炉后连铸前的调温时间等。
炼钢 用氧
炼钢用氧
炼钢过程中使用氧气可以提高生产效率和降低成本。
具体来说，氧气在炼钢中的作用主要有以下几个方面：
1. 氧化剂：在炼钢过程中，需要将生铁中的碳和其他杂质氧化掉，以提高钢的纯度。
氧气作为一种强氧化剂，可以加速这个过程，从而缩短炼钢时间。
2. 燃烧剂：在炼钢过程中，需要将生铁加热到高温，以使其融化。
氧气可以作为燃烧剂，与燃料一起燃烧，产生高温火焰，从而加热生铁。
3. 搅拌剂：在炼钢过程中，需要将生铁和其他原料充分混合，以保证钢的质量。
氧气可以作为搅拌剂，通过鼓吹氧气，使生铁和其他原料充分混合，从而提高钢的质量。
4. 提高产量：使用氧气可以提高炼钢的产量。
通过增加氧气的供应，可以提高炉内的燃烧效率，从而增加产量。
总的来说，氧气在炼钢过程中起着非常重要的作用，可以提高生产效率、降低成本、提高钢的质量和产量。
手把手教你炼钢看火
看火目前国内绝大部分转炉炼钢还处于经验炼钢阶段，依据操作者对炉口火焰的观察（俗称看火）来判断炉内化学反应进行的程度、炉渣形成的程度。
看火，成为转炉炼钢操作中最最基础的基本功。
看火的能力强，不一定能炼好钢，但看火能力不强，想炼好一炉钢，达到理想的技术经济指标，是难以想象的。
因炉子大小不同、炉型不同、顶吹与复吹的不同等差异性，火焰的特征有所不同。
但总的来讲，相同点还是有的。
下面以顶吹转炉冶炼低碳多为例为例介绍的火焰特征。
顶底复吹转炉因枪位相对高，熔池穿透比较小，火焰较软，特征变化不如顶吹明显，识辨难度更大。
前期火焰特征1. 开氧点火后，因熔池温度低，炉口火焰呈暗红色，并夹杂大量黄烟。
火焰上升速度相对慢（上升无力），呈上小下大的形状，俗称收缩。
此后火焰逐渐变白，火焰上升速度略有增加，黄烟有减少的趋势。
2. 点火后1-3分钟左右，火焰会出现摇晃，并略有节奏性地出现短时间向两旁扩展再收缩的现象，俗称火焰扑腾。
此时火焰扑腾的力度小、扑腾的范围也小。
说明熔池温度在上升，造渣剂开始形成具有反应能力的炉渣，渣的粘度较小（渣稀）。
3. 这个时候要注意，如果渣太稀，会造成喷溅。
4. 前期喷溅前比较明显的特征：火焰在上升过程中，火焰边部象蛇行走一样，弯弯曲曲上升，呈锯齿状，似有规律，有又不稳定，同时火焰内部有暗影（火焰的纹路）且略显慌乱。
5. 说明氧枪枪位过高，石灰化渣不均匀，炉渣分层了，部分渣中FeO含量高，离喷溅不远了。
6. 这时通常采取的措施有两种。
一，如果发现得早，渣中FeO不是很高，可略提枪200mm 左右再落到原位（俗称滑枪，如抬高后不下落，称吊枪），让渣层搅拌均匀，使FeO不要局部富集。
如果判断正确，滑枪后火焰边部行走的规律性会增强，火焰中的暗影（纹路）会相对减少，相对地，火焰变得相对柔软一些。
7. 如果发现过晚，则氧枪不能上抬，否则喷溅会提前。
此时可加一些造渣剂，降低温度和渣中FeO含量，俗称压渣。
中期火焰的特征1. 前期末，火焰的收缩越来越小，俗称火火焰立起来了，但还是有一些收缩。
技能认证炼钢工知识考试(习题卷44)
技能认证炼钢工知识考试(习题卷44)第1部分：单项选择题，共35题，每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]硅铁合金化时，由于易氧化，应该在钢的( )脱氧情况良好时加入。
A)还原前期B)还原中期C)还原后期答案:C解析:2.[单选题]浇注能力是指连铸机( )浇注的钢液量。
A)每分钟B)每小时C)每天答案:A解析:3.[单选题]石灰的冷却效应比氧化铁皮的冷却效应( )。
A)大B)相当C)小答案:C解析:4.[单选题]29．复吹转炉炼钢吹炼后期供气量应比吹炼中期( )。
A)底吹气量小B)底吹气量相同C)底吹气量大答案:C解析:5.[单选题]铁水温度是铁水带入转炉物理热多少的标志，铁水物理热约占转炉热量总收入的( )左右。
A)42%B)52%C)62%答案:B解析:6.[单选题]冶炼终点控制将氧枪适当降低其主要目的是( )。
A)提高钢水温度B)均匀钢水成份C)防止喷溅和钢水过氧化答案:B解析:7.[单选题]在钢包修理模式中更换三砖及渣线称为（ ） 。
答案:B解析:8.[单选题]快速成渣是关系到转炉能否顺利冶炼的关键，下列关于成渣正确的说法是 。
A)石灰熔化在转炉成渣中是主要的，从冶炼初期就开始快速熔化.B)加强熔池搅拌和提高渣中（FeO）含量有利于石灰熔化.C)一般转炉炼钢是钙质成渣途径.D)以上都对.答案:B解析:9.[单选题]（ ）属中间凝固方式的合金。
A)低碳钢B)中碳钢C)高碳钢D)球墨铸铁答案:B解析:10.[单选题]燃烧法的烟气量一般为未燃法的（ ）倍。
A)1~2B)2~4C)4~6D)6~7答案:C解析:11.[单选题]在镁砂、河砂、石英砂、高铝砂中以( )的耐火度最高。
A)高铝砂B)石英砂C)镁砂D)河砂答案:C解析:12.[单选题]耐火材料在高温时，每平方厘米面积承受( )负荷作用后引起一定数量变形的温度称为荷重软化温度。
A)1kgB)2kgC)5kgD)10kg答案:B解析:13.[单选题]少数不粉化的白渣内含较多的SiO2和MnO说明炉渣的( )。
古代炼钢技术
古代炼钢技术引言：炼钢是一项古老而重要的冶金技术，古代人们通过不断探索和实践，逐渐发展出了独特的炼钢工艺。
本文将从古代炼钢的起源、工艺流程以及对社会经济的影响等方面进行探讨。
一、古代炼钢的起源古代炼钢技术的起源可以追溯到公元前6世纪的中国。
据史书记载，当时的中国冶金学家在铁制品的生产过程中，意外发现了一种可以提高铁质品质的方法。
这一方法后来被称为“炼钢”。
二、古代炼钢的工艺流程古代炼钢的工艺流程相对简单，主要包括矿石选矿、炼铁、炼钢等环节。
1. 矿石选矿古代炼钢首先需要选取合适的矿石。
常用的矿石有铁矿石、锰矿石等。
选矿的原则是优先选择含铁量高、杂质较少的矿石。
2. 炼铁炼钢的第一步是炼铁。
古代人们使用的主要炼铁方法是青铜法。
这种方法是将铁矿石与富含铜的青铜矿石一起熔炼，使铁与铜发生反应生成铁铜合金，再通过特殊的冶炼工艺将铁铜合金中的铜去除，得到纯净的铁。
3. 炼钢在获得纯净的铁后，古代人们进行炼钢。
炼钢的方法有多种，其中最为常见的是碳化法和火焰法。
碳化法是将铁与含碳物质如木炭等混合加热，使铁中的碳含量增加，从而提高铁的质量。
火焰法则是将铁放入高温炉中，通过燃烧炉内的燃料产生的高温使铁融化，然后通过控制冷却速度，使铁内部的晶体结构得到重新排列，从而改善铁的性能。
三、古代炼钢对社会经济的影响古代炼钢技术的发展对社会经济产生了深远的影响。
古代炼钢技术的出现提高了铁器的质量和产量，使得铁器逐渐替代青铜器成为主流。
铁器的出现极大地改善了人们的生活，推动了农业、手工业和交通运输等领域的发展。
炼钢技术的发展使得古代冶金工艺逐渐完善，为后来冶金学的发展奠定了基础。
古代炼钢技术的经验和知识被传承并发展，为后来的冶金学家提供了宝贵的借鉴和启示。
古代炼钢技术的发展也推动了冶铁业的繁荣。
冶铁业的兴盛带动了相关产业的发展，如采矿业、运输业等，为社会经济的发展做出了重要贡献。
结语：古代炼钢技术是人类智慧的结晶，为社会经济的发展做出了重要贡献。
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转炉炼钢工火焰视觉判断的初步研究
(一)明确视觉对象，建立视觉信号联系，根据多种信号综合判断
转炉炼钢需要凭借炉口的火焰情况来间接判断炉内的各种情况。
火焰的一定特征，如火焰的形状、明度、高度等就是代表炉内一定情况的“视觉信号”。
炼钢工的培训首先应该明确这些是被识别的对象，通过“视觉信号”暂时联系系统的建立提高对火焰特征的绝对感受性和差别感受性。
首先我们分析了火焰、火花及钢样、渣样等“视觉信号”和吹炼过程中温度的变化、化渣的情况、摇炉的速度、控制终点、拉碳以及事故等的关系。
如从火焰特征判断温度高低，按火焰、火花特征掌握终点拉碳。
一、从火焰特征判断温度高低
火焰特征温度高温度低颜色白亮暗青
浓度浓厚、不透明稀薄透明(透过火焰可看见后面的烟罩) 形状不硬、不软硬火
高低不高很高
二、从火焰特征判断含碳量
含碳量火焰的摆动火花的特征其他喷出物
1%以上火花开始飘，在半空连续爆炸成数朵小花，火花大，分叉多
0．5%以上火焰摆动呈S形，上下摆动
多，中间动得少
火花一次爆炸，分叉有5～6
个，小花飘在地上翻起来再
分1～2个叉
有部分火星
0．30%以上火焰已略显收缩炭线很粗，火花分叉保持3～
4个，分叉长而有力
大部分为火星
＜0．25 火焰摆动剧烈，主要是上面
摆动，白亮火焰离顶
火花消失，偶有出现无力，
只有2～3个分叉
大部分为火星、芒星（喷射
很快的火星），开始喷渣粒
由上二表可见不能只凭一种“视觉信号”就判断出炉内的情况，而是根据多种信
号综合判断炉内情况，例如要从火焰的颜色、浓度、形状、高度等来综合判断炉内温度情况。
在判断终点含碳量时，既要看火花特征，还可考虑火焰形状的变化。
在收高碳时要看火焰摆动的幅度，由大至小，在收低碳时要看火焰下降情况。
除了在同一分析器内根据多种信号综合判断外，还可根据不同分析器的多种信号，如听觉信号、温度感觉信号等来综合判断炉内情况。
在发生风眼掉砖时，除了火焰高、外冲，炉内还有“扑通、扑通”的声音，火焰烘烤炙热。
由于综合判断能够增加判断情况的正确性，因此一开始就应该训练工人掌握，克服只看一种特征就下判断的缺点，如有工人只看火焰，有的只看火花。
(二)由粗及精地提高对火焰特征的差别感受性
辨别火焰特征的困难不在分辨差异极大的两种火焰颜色特征，像白亮火焰与暗青火焰之间的差别，而在所谓“既不那样白亮，也不是很暗”的情境，就是分辨不出颜色特征的微小差别。
据炼钢工反映，当温度在界乎高温和低温之间时，火焰呈“红、软、稍带透明状”，这时最难准确判断温度的高低，自己以为温度够了，结果出了低温钢。
这就是说不能仅近似地知道什么色调、亮度代表高温，什么色调、亮度代表低温，更需要精细地辨别这些特征的微小差别及这些差别所代表的确实度数。
根据一般认知活动的特点，由易及繁的训练方法是最有效的。
施皮格尔用色温(一个300伏特的电影放映灯，由变阻器调节产生相应炉内的色调)训练钢工时，用仪器来呈现一系列的温度及其色调时，先用大的间隔200 ℃，随后用小的间隔50 ℃使受试分辨，训练效果很好，训练与未训练者感受性提高水平相差显著。
我们在实验中从提高初学者对具有微小差别的火焰特征的差别感受性做起，首先要求徒工能够在心中形成一个明确的对比，以识别各种视觉信号所代表的不同情况。
在培训试验工作中我们提出由粗到细的比较火焰的方法，先辨别最白亮的火焰和最暗青的火焰两者的差别。
在意识中造成鲜明的形象，什么样是白亮火焰代表高温，什么样是暗青火焰代表低温。
通过徒工在炉前有意识有目的地观察，就能形成这种火焰特征的识记。
在此基础上就进入“细辨别”的阶段，由于有了强烈“粗辨别”，心中有了标准，就能以此标准同其他火焰变化情况作比较，来断定其他情况下火焰所表示的温度高低。
转炉工不仅要善于根据从各种感觉中所得信号来综合判断炉子的正常和不正常的情况，同时要仔细地辨别各种特征中的某一特征的变化，来判断炉内可能产生的变化。
例如风眼结管时，火焰的颜色仍然保持白亮不变，只是火焰来回地摆动，有人看到这种情况以为是终点快到了，其实结管时火焰的摆动与终点到时火焰的摆动是有区别的，终点碳到时火焰摆动后就降下来，而结管时火焰摆动但降不下来。
这就说明需要仔细地辨别每一特征的细微变化。
(三)碳花时空定位观察法
对于火花的研究,1804年起英国的门生〃塔斯克斯(Manson Tacpues)、1929年给特(T．D．Gat)及日本“火花检查法研究委员会”都曾从钢品种检查的角度系统研究了如何根据砂轮上磨出来的火花特征去鉴定钢的品种。
对于在炼钢过程中如何用视觉掌握火花的方法的研究是极其贫乏的。
看火花时感知的对象是运动物体，即火花。
要看它分叉的数量，分叉是一种形状变化。
火花分叉之所以难以看到的原因是由其本身及四周的一些因素决定的，如炉口喷出来的碳花体积很小，很密，流动速度很快，同时白色碳花又在白亮火焰的背景上，因此很难识别碳花，而碳花分叉更难辨别，因为碳花从炉口喷出后只在半空中开始分叉，而且分叉的时间极短促，所以要想观察到碳花的分叉，就需要用视觉追踪，把碳花作
为一个运动物体的运动轨迹。
此外要掌握碳花运动速度，因为碳花在分叉以前要降低速度，在半空停留一下随后分叉，所以还要掌握碳花在空中分叉的位置。
碳花在半空停留时就注意观察才能看到碳花分叉的数目。
掌握碳花运动的规律，由时间空间定位来观察碳花分叉情况，在实践中证明了是个好方法。
在刚开始学习看碳花时，由于碳花很密，可以先从碳花最稀的地方选择地找一个来观察，这样容易观察到它的特征，这就是选择性的部分观察，学会部分观察后才可进行全部观察。
有的炼钢工没有掌握这一认识活动的规律，就始终不能看到碳花的分叉，目前在炼钢工中不能判断碳花的不乏其人。
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