坩堝煉鋼法

　　什么坩堝可以拿來煉鋼?至少要耐1500度

　　石墨坩堝的一個相當重要的用途即是用來煉鐵煉鋼。這種煉鋼法使用的氧化劑是氧氣。把空氣鼓入熔融的生鐵里，使雜質硅、錳等氧化。在氧化的過程中放出大量的熱量 (含1%的硅可使生鐵的溫度升高200攝氏度)，可使爐內達到足夠高的溫度。因此轉爐煉鋼不需要另外使用燃料。

　　但是要注意，確保石墨坩堝爐襯良好，爐襯必須修好，盡可能同心，這樣可以避免火焰加熱爐中的火焰偏轉而沖擊坩堝，保證感應爐處于正常工作狀態。

　　轉爐煉鋼是在轉爐里進行。轉爐的外形就像個梨，內壁有耐火磚，爐側有許多小孔(風口)，壓縮空氣從這些小孔里吹爐內，又叫做側吹轉爐。開始時，轉爐處于水平，向內注入1300攝氏度的液態生鐵，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空氣并轉動轉爐使它直立起來。

　　這時液態生鐵表面劇烈的反應，使鐵、硅、錳氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成爐渣，利用熔化的鋼鐵和爐渣的對流作用，使反應遍及整個坩堝爐內。

　　中國古代為什么沒有發展出坩堝煉鋼法?

　　無論從文物考古資料還是文獻資料來看，中國除了西部少數民族地區有生產坩堝鋼的可能外，中原漢人聚居區一直缺乏鑌鐵生產的可靠證據。中國自始至終鑌鐵沒有大規模生產，一方面是中國自己的生鐵一生鐵脫碳鋼的鋼鐵技術體系非常完善，而外來的坩堝冶煉高碳鋼的工藝除了滿足少量統治階層內部人員的享樂外并未有多少實際用途，遠不及生鐵改善中國生產工具帶來生產力的進步大;

　　另一方面，從兵器角度來看鑌鐵刀固然為利器，但是在宋代以后逐漸產生的火器技術將軍事技術的競爭從以前冷兵器時代吸引到火器技術上以后，也使中國喪失了進一步研究鑌鐵生產工藝技術的動力。元代雖然有西域各國的人士幫助中國生產鑌鐵，但是由于歷史短暫，加之統治階級的等級制度，沒有漢人集團掌握這項技術的可能，終于導致了鑌鐵不能在中國中原地區生產且絕傳的結果。

　　煉鋼的方法有些什么?

　　1.電弧爐煉鋼

　　電弧爐的基本構造如圖1所示。利用電弧產生的熱量來熔化爐料和提高鋼液過熱溫度。由于電弧爐不用燃料燃燒的方法加熱，故容易控制爐氣的性質?？砂凑找睙挼囊?，使之成為氧化性或還原性。電弧爐成為在鑄鋼方面應用最普遍的煉鋼爐。

　　2.感應電爐煉鋼

　　煉鋼采用無芯感應電爐，其工作原理和構造鑄鐵的電爐相同。爐體結構與外觀如圖2所示，主要包括感應器和坩堝兩部分。但由于煉鋼需要消耗更多的熱量，故在輸入功率方面比同樣容量的熔煉鑄鐵用爐大。煉鋼用的感應電爐依爐子容量(坩堝直徑)的不同而采用不同的頻率，容量在10kg左右的用高頻(10000Hz以上)，容量從100~500kg的用中頻(1000~3000Hz)，而容量在500kg以上的感應電爐采用工業用電頻率(50Hz)。

　　3.平爐煉鋼

　　用煤氣或重油作燃料，與預熱送風相混合，進行燃燒，產生的火焰直接噴射在爐料上，進行加熱和熔化，由于是火焰加熱，故爐氣呈氧化性，煉鋼過程中元素燒損較電爐重，平爐的容量大，一般自幾十噸至數百噸，適用于澆注重型鑄件。

　　4.鋼包精煉爐

　　用電弧爐熔化爐料，然后將鋼液傾入鋼包精煉爐中,用氬氣進行吹煉，能有效地清除鋼液中的氣體和夾雜物，提高鋼液的質量。在鋼包精煉爐基礎上發展起來的氬氧脫碳(AOD)法和真空氬氧脫碳(VOD)法是冶煉高純凈度鋼液，特別是低碳的高純凈度鋼液的先進方法，特別適用于生產高強度鋼、超高強度鋼等鋼種。