
【机】 basic bessemer steel
alkali; soda
【化】 alkali; base
【机】 Bessemer converter; convertor
steel
【化】 steel
【医】 steel
碱性柏思麦转炉钢(Basic Bessemer Steel)是19世纪中期由英国工程师亨利·贝塞麦(Henry Bessemer)发明的转炉炼钢法在碱性炉衬条件下的应用产物。该工艺核心在于通过向熔融生铁中吹入空气,利用氧化反应去除碳、硅、磷等杂质。其命名包含三层含义:
碱性(Basic)
指转炉内壁采用白云石或氧化镁等碱性耐火材料作炉衬,这种设计专门用于处理含磷量较高的铁矿石(0.3-1.0%磷含量)。碱性环境可与磷形成磷酸钙炉渣,避免钢材冷脆现象。
柏思麦转炉(Bessemer Converter)
主体为梨形可旋转容器,底部设风眼装置,通过2-3大气压的气流将空气注入铁水。典型容量为8-30吨,单炉冶炼时间约20分钟,效率较传统坩埚法提升20倍。
钢质特性
成品钢的碳含量控制在0.1-0.5%,锰含量0.25-0.5%,磷残留量≤0.05%。其力学性能表现为抗拉强度380-450MPa,延伸率15-25%,主要应用于铁轨、结构件等对韧性要求较高的领域。
该工艺在1879年经托马斯(Sidney Gilchrist Thomas)改进后形成"碱性贝塞麦-托马斯法",成功解决了欧洲洛林地区高磷铁矿的冶炼难题,推动钢铁产量在1880-1900年间增长400%。现代冶金文献中,《钢铁冶金原理》(傅杰主编,冶金工业出版社)第三章详细记载了该工艺的化学反应动力学模型。
碱性柏思麦转炉钢是一种通过改良的贝塞麦转炉(Bessemer converter)工艺生产的钢种,其核心特征在于使用碱性耐火材料作为炉衬。以下是详细解释:
定义与工艺特点
碱性柏思麦转炉钢采用碱性炉衬(如白云石或镁砖),冶炼过程中通过吹入空气或氧气氧化生铁中的杂质。这种工艺特别适合处理含磷较高的生铁原料,碱性炉衬能有效中和酸性炉渣,从而降低钢中磷、硫等有害元素的含量。
历史背景与改进
传统贝塞麦转炉因酸性炉衬无法脱磷,限制了原料适用范围。碱性工艺的引入(如托马斯转炉)解决了这一问题,因此“碱性柏思麦转炉钢”可能指代这类改良后的碱性转炉钢,或是术语混用中的历史演变称呼。
应用与产品特性
这类钢种主要用于生产碳素钢和低合金钢,具有较高的纯净度和力学性能,适用于建筑、机械制造等领域。其生产效率高,曾是19世纪末至20世纪初的重要炼钢技术。
需注意,现代炼钢已普遍采用氧气顶吹转炉(BOF),碱性贝塞麦转炉钢更多作为历史工艺术语存在。若需具体技术参数,建议查阅冶金专业文献进一步验证。
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