
【機】 acid open-hearth; acid open-heath furnace
酸性平爐(Acid Open-Hearth Furnace)是傳統煉鋼工藝中的重要設備,其核心特征在于采用酸性耐火材料構築爐襯。以下為專業術語的漢英對照及技術解析:
爐襯特性與化學成分
酸性平爐的爐床和爐頂使用含二氧化矽(SiO₂)95%以上的矽質耐火磚,化學反應式為:
$$ text{SiO}_2 + 2text{FeO} rightarrow text{Fe}_2text{SiO}_4 $$
該特性使爐襯在高溫下與鐵水中的氧化亞鐵(FeO)反應生成鐵橄榄石,適用于低磷、低硫鐵水的冶煉(《煉鋼工藝學》,冶金工業出版社,2020)。
操作原理
通過燃氣或重油燃燒産生的火焰直接加熱爐料,爐内溫度可達1750-1800°C。燃料與空氣在蓄熱室預熱後進入爐膛,形成連續熱循環系統(《鋼鐵冶金技術手冊》,中國金屬學會,2018)。
曆史應用與局限
19世紀中葉由西門子-馬丁法改良後普及,20世紀50年代全球約60%的鋼産量來自此類設備。但因其無法有效去除磷硫雜質,隨着堿性氧氣轉爐的推廣,2000年後已基本淘汰(國際鋼鐵協會技術年報,2005)。
酸性平爐是一種使用酸性耐火材料砌築的平爐(又稱馬丁爐),主要用于冶煉鋼鐵。以下是其詳細解釋:
定義與結構特點
酸性平爐的熔煉室、爐頭及蓄熱室上部采用矽磚(主要成分為二氧化矽)作為耐火材料。這種材料在高溫下耐酸性爐渣侵蝕,但無法承受堿性環境,因此冶煉過程中需控制爐渣的酸堿度。
曆史發展
酸性平爐起源于19世紀中期,由德國人威廉·西門子發明。在20世紀50年代前,平爐普遍采用矽磚結構,但爐齡較短(僅100-200爐次),後逐漸被堿性耐火材料(如鎂磚)取代。
冶煉原理
通過煤氣或重油燃燒産生高溫(約1800℃),将生鐵和廢鋼中的雜質氧化去除。酸性爐渣可有效脫磷,但無法脫硫,因此對原料硫含量要求較高。
局限性
因矽磚耐火度較低且抗堿性渣能力差,導緻設備壽命短、維護成本高。隨着堿性耐火材料技術的成熟,酸性平爐在20世紀中後期逐步退出主流。
總結來看,酸性平爐是鋼鐵冶煉技術發展過程中的過渡性設備,其核心特征體現在耐火材料的選擇與配套冶煉工藝上。
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