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English氮?dú)馀c氧氣在鋼鐵冶煉領(lǐng)域應(yīng)用
廣泛應(yīng)用于金屬熱處理、粉末冶金、磁性材料、銅加工、金屬絲網(wǎng)、鍍鋅線、
半導(dǎo)體、粉末還原等領(lǐng)域。其優(yōu)勢在于：快速、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、品種多、投資省。
因此，在煙吹式轉(zhuǎn)爐、平爐、電爐等煉鋼中普遍采用吹氧法冶煉。
氮?dú)?、氬氣和氧氣在冶金工程中的?yīng)用
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在我們上一篇關(guān)于采礦業(yè)中使用的工業(yè)氣體的文章中，我們對礦物加工部分以及如何利用氣體來加工礦物和金屬進(jìn)行了一番探討。采礦過程的這一部分被稱為冶金學(xué)。
冶金學(xué)是一個用于提取純金屬的過程。它是一種用于提純金屬并將其變成合金的方法，合金本質(zhì)上是一種金屬的混合物。例如，銀和銅結(jié)合在一起制成純銀，銅和鋅制成黃銅。
鋼鐵和金屬工業(yè)生產(chǎn)中最常用的一些氣體是氧氣、氮?dú)夂蜌鍤?。在這篇文章中，我們將深入探討這些氣體的使用方法和它們在冶金中的作用。
氧氣
在煉鋼工業(yè)生產(chǎn)中，氧氣是基本氧氣工藝（BOP）的主要組成部分，該工藝發(fā)生在基本氧氣爐（BOF）中。這個過程包括將高純度的氧氣吹入一個充滿熔化的鐵和其他廢料的爐子中，以將其轉(zhuǎn)化為鋼。
氧氣會引起反應(yīng)，釋放熱量并氧化雜質(zhì)，例如，批次中的碳。氧氣以超高速插入熔池中，這個過程持續(xù)約20分鐘，但也可能有所不同。
這是為了減少鋼本身的碳含量，從而將熱金屬轉(zhuǎn)化為低碳含量的液體鋼。煉鋼過程中大量存在的其他雜質(zhì)是硫和磷。
硫和磷通常是通過使用基本氧氣爐將它們轉(zhuǎn)移到富含氧化鈣的階段來去除。雜質(zhì)被去除后，熔融的鋼被倒入模具中冷卻，并加入鐵合金以改善鋼的特性，如強(qiáng)度和耐腐蝕性。
氮?dú)?/p>
氮?dú)馔ǔＳ糜诮饘偌庸さ耐嘶疬^程。氮?dú)馔嘶鸢ㄍㄟ^熱處理降低金屬硬度和增加延展性。如果你想用一種在壓力下不會開裂的金屬進(jìn)行加工，并且在不使用額外熱量的情況下容易成型，退火是一個重要的過程，例如在冷加工中。
退火基本上減少了金屬中的晶體結(jié)構(gòu)。經(jīng)過退火處理的金屬通常更適合于生產(chǎn)電力。在退火過程中通常使用氮?dú)饣旌衔?/p>
氮?dú)庾鳛橐环N惰性氣體，在加熱和冷卻過程中被用來在爐內(nèi)提供惰性氣氛。因為在爐子里使用氧氣爆破，會產(chǎn)生氧化和化學(xué)反應(yīng)，這使得氮?dú)獬蔀橹泻铜h(huán)境的關(guān)鍵氣體。
在實際退火過程之前，氮?dú)庖脖挥脕硖鎿Q大氣中任何有可能造成不穩(wěn)定或可燃環(huán)境的危害。
氬氣
當(dāng)涉及到在煉鋼過程中使用氬氣時，它與氧氣一起用于一個稱為氬氧脫碳（AOD）的過程。這個過程發(fā)生在金屬被熔化成液體形式之后。
AOD過程本身經(jīng)歷了三個階段：脫碳、還原和脫硫。
在脫碳過程中，液態(tài)金屬被轉(zhuǎn)移到一個容器中，通過注入氬氧混合氣體進(jìn)行進(jìn)一步精煉。該容器與基本氧氣爐中使用的容器非常相似。
以前，我們說過，氧氣會減少金屬中的碳含量。通過用氬氣稀釋氧氣，它降低了氧氣和一氧化碳的壓力，并且只氧化了少量的合金，而沒有氬氣存在的情況下，則氧化了較大的部分。
隨著碳含量的下降，更多的氬氣被加入以產(chǎn)生更高的氬氣濃度。在此之后，氬氣被用來幫助混合和去除氫和氮元素。
然后，在還原和脫硫階段，加入合金、石灰和螢石，以幫助管理礦渣，這是這個過程中形成的副產(chǎn)品。它有時被用于混凝土或作為生產(chǎn)道路的補(bǔ)充材料。
在脫硫階段添加其他元素，以稀釋硫磺和去除氧氣。在達(dá)到所需的硫磺水平后，礦渣副產(chǎn)品被移除，然后容器就可以被挖掘并澆注到模具中。
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