易县有哪些发明专利机构?
贝塞麦(贝塞麦张国晖1813—1898),也译为贝塞麦。英国发明家和工程师,转炉炼钢的发明者之一。
c,1856,德国工程师威廉·西门子用蓄热体为平炉的结构奠定了基础。1864年,法国工程师马丁使用带蓄热室的火焰炉,在燃烧火焰的直接加热下,以煤气或重油为燃料,将生铁、废钢等原料熔化精炼成钢水。
1,puddlingprocess流程
工业革命初期英国大规模生产熟铁的冶炼方法。也称为混合法。普德林炉的结构与平炉相似,只是没有下蓄热室。燃料燃烧后形成的长焰送入炉内,生铁靠炉顶的倒影加热,炉底用氧化铁筑成。由于火焰中氧气过剩,炉底有大量氧气,生铁中的碳和磷被氧化除去。而普德林的炉温只有1400℃左右。生铁中的碳去除到一定程度后,熔点超过炉温,金属处于半凝固状态。需要人工搅拌才能继续冶炼。但由于炉底和炉渣中含有470含量非常高的氧化铁,碳可以被脱除到非常低的水平,成为熟铁;然后经过反复锻造,将熟铁中的氧化铁渣挤压出来,制成材料使用。普德林法是现代炼钢法出现之前的主要生产方法,已达到相当的生产规模。19世纪中叶,欧洲和美洲的普德林铁艺铺设的铁路达到7万多公里。但由于半固态熔炼的根本弱点——劳动条件差,熟铁质量差,贝塞麦法诞生后,普德林法很快被淘汰。
2.坩埚炼钢法
在石墨粘土坩埚中将金属材料熔化成钢水的方法。1742最早是由英国的B.Huntsman应用的,他把渗碳的铁切成小块放在密闭的粘土坩埚里,在坩埚外面加热。铁继续从石墨中吸收碳,熔化成高碳钢水,被铸成小锭,锻造成所需的形状。当钢在坩埚中熔化时,石墨碳也可作为还原剂,并发生以下还原反应:
碳+氧化亚铁=钴+铁
2C+SiO2=2CO+Si
钢中的氧可以去除,钢液中的各种夹杂物也可以去除,所以钢(工具钢)的质量优于当时的各种金属材料,可以用来制造加工金属材料的工具。坩埚法是人类历史上第一种生产钢水的方法。但是产量很小,成本很高。19年底电弧炉炼钢(法)发明后,逐渐取代了它的地位。只是在一些实验中,还有人用坩埚冶炼钢水进行研究,但这已经不在钢铁生产的范围之内了。
3、贝塞麦转炉炼钢法
一种转炉炼钢法,从有酸性炉衬的转炉底部向铁水中吹入空气,氧化杂质元素并产生大量热量,从而冶炼钢水。又称酸性底吹转炉炼钢法。19世纪中叶,欧洲资本主义工业蓬勃发展。当时现存的普德林法、坩埚炼钢法等古代炼钢方法已不能满足社会对钢铁日益增长的需求。1855年,英国人H. Bessemer成功试验了向铁水中吹入空气冶炼钢水的方法,并于1856年获得专利。同时,美国人w·凯利也研究成功了向铁水中吹入空气炼钢的方法(凯利空气沸腾法),并于1857获得美国专利。贝塞麦开始实验的时候,正好用低磷低硫高锰的生铁做原料,初步成功。但使用其他生铁时,冶炼产生的钢水在凝固时会有气孔和热裂纹,使用起来比较困难。1856年,英国人R. Mushet在钢水中加入镜铁(一种含锰的合金),克服了上述困难,促进了贝塞麦法的发展,开创了钢水批量生产的先河。生产率高,成本低,钢材质量优于半固态普德林铁,所以发展很快。从1870年到1908年的30年间,贝塞麦法成为世界上主要的炼钢方法。图1显示了英国谢菲尔德贝塞麦炼钢厂的概况。在美国,贝塞麦法在1908之前也占据主要地位,直到平炉炼钢兴起。随着低磷铁矿石的枯竭,世界上逐渐积累的废钢不能用于转炉炼钢,其钢的质量比平炉钢差。因此,贝塞麦炼钢法逐渐衰落,被平炉炼钢所取代。虽然现在贝塞麦炼钢已经消失了,但却是公认的现代炼钢的开端。它巧妙地利用鼓风的动力作用,使金属、炉渣和空气处于高度乳化的分散状态,冶金反应可以高速进行的原理至今仍广泛应用于各种现代氧气转炉中。
4.碱性平炉炼钢
平炉操作技术平炉炼钢使用的原料有:①生铁或铁水、废钢等钢铁材料;(2)铁矿石、工业纯氧、人工富矿等氧化剂;③造渣剂,如石灰(或石灰石)、萤石、铝矾土等。(4)脱氧剂和合金添加剂。平炉炼钢的过程通常分为几个步骤,如补炉、装料(铁矿石、石灰和废钢)、加热、加入铁水、熔化、精炼、脱氧和出钢。以废矿石法运行的300吨重油平炉为例,炼钢各阶段运行时间见表。炉渣比重仅为钢水比重的1/2左右,漂浮在熔池表面,介于炉气和钢水之间,是炉气向熔池传热和传氧的介质。