ORP法

早在1856年英國人貝斯麥就發(fā)明了底吹酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼法，這種方法是近代煉鋼法的開端，它為人類生產(chǎn)了大量廉價鋼，促進(jìn)了歐洲的工業(yè)革命。但由于此法不能去除硫和磷，因而其發(fā)展受到了限制。1879 年出現(xiàn) 了托馬斯底吹堿性轉(zhuǎn)爐煉鋼法，它使用帶有堿性爐襯的轉(zhuǎn)爐來處理高磷生鐵。雖然轉(zhuǎn)爐法可以大量生產(chǎn)鋼，但它對生鐵成分有著較嚴(yán)格的要求，而且一般不能多用廢鋼 。隨著工業(yè) 的進(jìn)一步發(fā)展，廢鋼越來越多。

在酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼法發(fā)明不到十年，法國人馬丁利用蓄熱原理，在1864年創(chuàng)立了平爐煉鋼法，1888年出現(xiàn)了堿性平爐。

平爐煉鋼法對原料的要求不那么嚴(yán)格，容量大，生產(chǎn)的品種多，所以不到20年它就成為世界上主要的煉鋼方法，直到20世紀(jì)50年代，在世界鋼產(chǎn)量中，約85%是平爐煉出來的。1952年在奧地利 出現(xiàn)純氧頂吹轉(zhuǎn)爐，它解決了鋼中氮和其他有害雜質(zhì)的含量問題，使質(zhì)量接近平爐鋼，同時減少了隨廢氣(當(dāng)用普通空氣吹煉時，空氣含79 %無用的氮)損失的熱量，可以吹煉溫度較低的平爐生鐵，因而節(jié)省了高爐的焦炭耗量，且能使用更多的廢鋼 。由于轉(zhuǎn)爐煉鋼速度快(煉一爐鋼約10min，而平爐則需7h)，負(fù)能煉鋼，節(jié)約能源，故轉(zhuǎn)爐煉鋼成為當(dāng)代煉鋼的主流。

其實(shí)130年以前貝斯麥發(fā)明底吹空氣煉鋼法時，就提出了用氧氣煉鋼的設(shè)想，但受當(dāng)時條件的限制沒能實(shí)現(xiàn)。直到20世紀(jì)50年代初奧地利的Voest Alpine公司才將氧氣煉鋼用于工業(yè)生產(chǎn)，從而誕生了氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐，亦稱LD轉(zhuǎn)爐。頂吹轉(zhuǎn)爐問世后，其發(fā)展速度非?？?，到1968年出現(xiàn)氧氣底吹法時，全世界頂吹法產(chǎn)鋼能力已達(dá)2.6億噸，占絕對壟斷地位。1970年后，由于發(fā)明了用碳?xì)浠衔锉Ｗo(hù)的雙層套管式底吹氧槍而出現(xiàn)了底吹法，各種類型的底吹法轉(zhuǎn)爐(如OBM，Q-BOP，LSW等)在實(shí)際生產(chǎn)中顯示出許多優(yōu)于頂吹轉(zhuǎn)爐之處，使一直居于首位的頂吹法受到挑戰(zhàn)和沖擊。

頂吹法的特點(diǎn)決定了它具有渣中含鐵高，鋼水含氧高，廢氣鐵塵損失大和冶煉超低碳鋼 困難等缺點(diǎn)，而底吹法則在很大程度上能克服這些缺點(diǎn)。但由于底吹法用碳?xì)浠衔锢鋮s噴嘴，鋼水含氫量偏高，需在停吹后噴吹惰性氣體進(jìn)行清洗?；谝陨蟽煞N方法在冶金學(xué)上顯現(xiàn)出的明顯差別，故在20世紀(jì)70年代以后，國外許多國家著手研究結(jié)合兩種方法優(yōu)點(diǎn)的頂?shù)讖?fù)吹冶煉法。繼奧地利人Dr.Eduard等于1973年研究轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)吹煉鋼之后，世界各國普遍開展了轉(zhuǎn)爐復(fù)吹的研究工作，出現(xiàn)了各種類型的復(fù)吹轉(zhuǎn)爐，到20世紀(jì)80年代初開始正式用于生產(chǎn)。由于它 比頂吹和底吹法都更優(yōu)越，加上轉(zhuǎn)爐復(fù)吹現(xiàn)場改造 比較容易，使之幾年時間就在全世界范圍得到普遍應(yīng)用，有的國家(如日本)已基本上淘汰了單純的頂吹轉(zhuǎn)爐。

傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐煉鋼過程是將高爐來的鐵水經(jīng)混鐵爐混勻后兌入轉(zhuǎn)爐，并按一定 比例裝入廢鋼，然后降下水冷氧槍以一定的供氧、槍位和造渣制度吹氧冶煉。當(dāng)達(dá)到吹煉終點(diǎn)時，提槍倒?fàn)t，測溫和取樣化驗(yàn)成分，如鋼水溫度和成分達(dá)到 目標(biāo)值范圍就 出鋼。否則，降下氧槍進(jìn)行再吹。在出鋼過程中，向鋼包中加入脫氧劑和鐵合金進(jìn)行脫氧、合金化。然后，鋼水送模鑄場或連鑄車間鑄錠。

隨著用戶對鋼材性能和質(zhì)量的要求越來越高，鋼材的應(yīng)用范圍越來越廣，同時鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)也對提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，擴(kuò)大品種，節(jié)約能源和降低成本越來越重視。在這種情況下，轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)工藝流程發(fā)生了很大變化。鐵水預(yù)處理、復(fù)吹轉(zhuǎn)爐、爐外精煉、連鑄技術(shù)的發(fā)展，打破了傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐煉鋼模式。已由單純用轉(zhuǎn)爐冶煉發(fā)展為鐵水預(yù)處理--復(fù)吹轉(zhuǎn)爐吹煉--爐外精煉--連鑄這一新的工藝流程。這一流程以設(shè)備大型化、現(xiàn)代化和連續(xù)化為特點(diǎn)。氧氣轉(zhuǎn)爐已由原來的主導(dǎo)地位變?yōu)樾铝鞒痰囊粋€環(huán)節(jié)，主要承擔(dān)鋼水脫碳和升溫的任務(wù)了 。

氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼設(shè)備工藝。按照配料要求，先把廢鋼等裝入爐內(nèi)，然后倒入鐵水，并加入適量的造渣材料(如生石灰等)。加料后，把氧氣噴槍從爐頂插入爐內(nèi)，吹入氧氣(純度大于99%的高壓氧氣流)，使它直接跟高溫的鐵水發(fā)生氧化反應(yīng)，除去雜質(zhì)。用純氧代替空氣可以克服由于空氣里的氮?dú)獾挠绊懚逛撡|(zhì)變脆，以及氮?dú)馀懦鰰r帶走熱量的缺點(diǎn)。在除去大部分硫、磷后，當(dāng)鋼水的成分和溫度都達(dá)到要求時，即停止吹煉，提升噴槍，準(zhǔn)備出鋼。出鋼時使?fàn)t體傾斜，鋼水從出鋼口注入鋼水包里，同時加入脫氧劑進(jìn)行脫氧和調(diào)節(jié)成分。鋼水合格后，可以澆成鋼的鑄件或鋼錠，鋼錠可以再軋制成各種鋼材。 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐在煉鋼過程中會產(chǎn)生大量棕色煙氣，它的主要成分是氧化鐵塵粒和高濃度的一氧化碳?xì)怏w等。因此，必須加以凈化回收，綜合利用，以防止污染環(huán)境。從回收設(shè)備得到的氧化鐵塵?？梢杂脕頍掍?；一氧化碳可以作化工原料或燃料；煙氣帶出的熱量可以副產(chǎn)水蒸氣。此外，煉鋼時，生成的爐渣也可以用來做鋼渣水泥，含磷量較高的爐渣，可加工成磷肥，等等。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法具有冶煉速度快、煉出的鋼種較多、質(zhì)量較好，以及建廠速度快、投資少等許多優(yōu)點(diǎn)。但在冶煉過程中都是氧化性氣氛，去硫效率差，昂貴的合金元素也易被氧化而損耗，因而所煉鋼種和質(zhì)量就受到一定的限制 。

ORP法（optimizing the refining process）是一種脫磷方法。它的突出特點(diǎn)是用CaO系脫磷劑、全部使用固態(tài)氧源和適用于所有鋼種的處理。

轉(zhuǎn)爐煉鋼(converter steelmaking)是以鐵水、廢鋼、鐵合金為主要原料，不借助外加能源，靠鐵液本身的物理熱和鐵液組分間化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生熱量而在轉(zhuǎn)爐中完成煉鋼過程。轉(zhuǎn)爐按耐火材料分為酸性和堿性，按氣體吹入爐內(nèi)的部位有頂吹、底吹和側(cè)吹；按氣體種類為分空氣轉(zhuǎn)爐和氧氣轉(zhuǎn)爐。堿性氧氣頂吹和頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐由于其生產(chǎn)速度快、產(chǎn)量大，單爐產(chǎn)量高、成本低、投資少，為使用最普遍的煉鋼設(shè)備。轉(zhuǎn)爐主要用于生產(chǎn)碳鋼、合金鋼及銅和鎳的冶煉 。

在鐵水預(yù)處理中用于預(yù)脫磷的各種添加劑的總稱。將脫磷劑以各種方式加入鐵水中或鐵水表面，使之與鐵水中的磷反應(yīng)生成磷的化合物，從而使磷固定在渣中或進(jìn)入氣相以達(dá)到鐵水預(yù)脫磷目的。脫磷反應(yīng)過程中形成的渣稱為脫磷渣，習(xí)慣上有時也將添加劑和脫磷反應(yīng)過程中形成的渣統(tǒng)稱為脫磷劑或脫磷渣。

為將鐵水中的磷去除，必須使之與脫磷劑反應(yīng)生成穩(wěn)定的化合物并從鐵水中分離出來。根據(jù)不同的脫磷反應(yīng)產(chǎn)物和反應(yīng)過程中所要求的不同氧位，脫磷劑可以分為氧化脫磷劑和還原脫磷劑兩大類。將鐵水中的磷氧化成氧化物或磷酸根而達(dá)到脫磷目的的脫磷劑稱為氧化脫磷劑;而將鐵水中的磷還原成負(fù)價化合物而達(dá)到脫磷目的的脫磷劑稱為還原脫磷劑。還原脫磷·劑主要用于鐵合金和合金鋼的脫磷，常用的氧化脫磷劑是由作為氧源的易被還原的氧化劑和作為堿基的堿性氧化物以及助熔劑等組成的復(fù)合脫磷劑，例如蘇打系脫磷劑、石灰系脫磷劑等。常用的還原脫磷劑是鈣或鎂的金屬或合金，例如Ca、CaC₂、CaSi等，常配有適量的CaF₂作為助熔劑。2100433B

ORP筆主要用來測量納米能量水杯、負(fù)離子能量杯、鈣離子水杯、納米能量π水杯、負(fù)電位能量水機(jī)等水中的負(fù)電位測試，準(zhǔn)確的知道水中具有多少負(fù)離子，負(fù)電位的水富有很強(qiáng)的抗氧化作用，水中氧化還原ORP(負(fù)電位)值用ORP筆很快就會測量出來。

ORP負(fù)電位筆主要用來測量納米能量水杯、負(fù)離子能量杯、鈣離子水杯、納米能量π水杯、負(fù)電位能量水機(jī)等水中的負(fù)電位測試，準(zhǔn)確的知道水中具有多少負(fù)離子，負(fù)電位的水富有很強(qiáng)的抗氧化作用，水中氧化還原ORP(負(fù)電位)值用ORP負(fù)電位筆很快就會測量出來。