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鋼結(jié)構(gòu)是以碳鋼彎頭(鋼板和型鋼等)為主制作的結(jié)構(gòu),與其他材料的結(jié)構(gòu)相比,鋼結(jié)構(gòu)具有如下特點:
(1)強度高、自重輕一鋼比混凝土。砌體和木材的強度和彈性模量要高出很多倍,因此,碳鋼彎頭的自重常較輕。例如在跨度和荷載都相同時,普通鋼屋架的質(zhì)量只有鋼筋混凝土屋架的1/4~1/3,若采用冷彎薄壁型鋼屋架,只有約1/10,輕得更多。由于自重小、剛度大,鋼結(jié)構(gòu)特別適宜于建造大跨度和超高超重型的建筑物。由于質(zhì)量輕,鋼結(jié)構(gòu)也便于運輸和吊裝,且可減輕下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的負擔(dān),降低造價。西歐用反射爐炒鐵(攪拌法)開始于17841856年,英國人貝塞麥發(fā)明了底吹酸性空氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法。
(2)材質(zhì)均勻一一碳鋼彎頭由現(xiàn)代化工廠冶煉和軋制,其內(nèi)部組織均勻,非常接近于各向同性體。且在一定的應(yīng)力范圍內(nèi),屬于理想彈性工作,符合工程力學(xué)所采用的基本假定。因此,可根據(jù)力學(xué)理論對鋼結(jié)構(gòu)進行計算,且計算結(jié)果準確可靠。
(3)塑性韌性好一一鋼材具有良好的塑性。鋼結(jié)構(gòu)在一般情況下,不會發(fā)生突發(fā)性破壞,而是在事先有較大的變形作預(yù)兆。此外,鋼材還具有良好的韌性,能很好地承受動力荷載作用。這些都為鋼結(jié)構(gòu)的安全應(yīng)用提供了可靠保證。
加壓等離子爐熔煉是利用等離子弧作為熱源來熔化、精煉和重熔金屬,氮分子在等離子弧中分離成原子或離子的形式供給液體金屬。碳鋼彎頭的吸氮量取決于氮氣的分壓、熔煉速率以及等離于弧的條件等。此工藝優(yōu)點在于用等 加壓等離子爐熔煉是利用等離子弧作為熱源來熔化、精煉和重熔金屬,氮分子在等離子弧中分離成原子或離子的形式供給液體金屬。碳鋼彎頭的吸氮量取決于氮氣的分壓、熔煉速率以及等離于弧的條件等。此工藝優(yōu)點在于用等離子弧可以加速鋼水的滲氮,而且碳鋼彎頭雜質(zhì)含量較低,能減少揮發(fā)性元素(如Mn和Cr)的損失,不用加入含氮合金就能得到較高的氮濃度。無論是采用攪拌器的還是采用轉(zhuǎn)動容器的機械攪拌法,均可控制鐵水與脫硫劑的攪拌時間和攪拌強度,用CaC:作脫硫劑都能得到》90%的脫硫效率(單向搖包攪拌混合較差,脫硫率比雙向搖包法約低10%),可以把鐵水中的硫穩(wěn)定地降低到《0。
其不足之處是等離子的條件控制,因而對氮含量也就難于控制,另外在氮含量均勻分布方面也存在一一些問題。加壓電渣重熔工藝與電渣重熔工藝原理相同。僅有的差別是前者要求在一個密閉壓力容器中進行電渣重熔。與前述方法不同,它不能借助于氣體滲氮,熔融期間必須持續(xù)不斷地添加固態(tài)的含氮合金( 如顆粒狀的氮化硅),系統(tǒng)持續(xù)的壓力保證將氮導(dǎo)入金屬液中,壓力大小取決于合金的成分和所要求的含氮量。加壓等離子爐熔煉是利用等離子弧作為熱源來熔化、精煉和重熔金屬,氮分子在等離子弧中分離成原子或離子的形式供給液體金屬。
整個碳鋼彎頭熔煉過程中還必須注意電極的熔化速率、添加料通過渣層的運動速度、熔體的對流和溫度,以保證成分均勻性。目前先進的加壓電渣重熔設(shè)備可以在4.2 MPa的氮分壓下生產(chǎn)直徑達1000 mm的20t錠子。該工藝不足是生產(chǎn)成本高、成分均勻性不易控制、成品率低等。在國民經(jīng)濟中應(yīng)用廣,用量大的是金屬材料,而其中碳鋼彎頭的用量占金屬材料的85%左右。
原材料是碳鋼彎頭的物質(zhì)基礎(chǔ),原材料的質(zhì)量和供應(yīng)條件對煉鋼生產(chǎn)的各項技術(shù)經(jīng)濟指標有重大影響。原材料的質(zhì)量,不僅指化學(xué)成分和物理性質(zhì)應(yīng)符合技術(shù)標準,而且要求其化學(xué)成分和物理性質(zhì)保持相對穩(wěn)定。生產(chǎn)實踐表明,保證原材料化學(xué)成分和物理性質(zhì)的穩(wěn)定,懸實現(xiàn)冶煉過程自動化達到低耗的前提條件。目前,普遍對入爐原料進行預(yù)處理,以提高轉(zhuǎn)爐煉鋼的各項技術(shù)經(jīng)濟指標。碳鋼彎頭的硬度主要以碳元素含量的高低來調(diào)整,其低的碳含量也有0。
轉(zhuǎn)妒煉鋼的碳鋼彎頭分為金屬料、非金屬料和氣體。金屬料包括鐵水、廢鋼、鐵合金,非金屬料包括造渣料、熔劑、冷卻劑,氣體包括氧氣、銀氣、二氧化碳等。在國內(nèi)也有部分廠家使用化鐵爐供應(yīng)鐵水。目前,由于化鐵爐的熔化率大為100t/h,產(chǎn)量受限,故主要用于轉(zhuǎn)爐容量小于50t的轉(zhuǎn)爐車間。對于大型轉(zhuǎn)爐,化鐵爐鐵水只能作為高爐鐵水的補充。化鐵爐供應(yīng)跌水的經(jīng)濟性視其廢鋼用量的大小而定,有學(xué)者對不同煉鋼模式的綜合能耗作了計算對比。重視對原有企業(yè)的改造,擴建,使之現(xiàn)代化,并減少投資:根據(jù)市場需求,調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),以增強市場的適應(yīng)性。
用化鐵爐將生鐵熔化成鐵水供轉(zhuǎn)爐煉鋼時能耗高,而用化鐵爐熔化廢鋼獲得的鐵水供轉(zhuǎn)爐煉鋼時能耗低。另外從經(jīng)濟上考慮,廢鋼的價格總是低于生鐵的,雖然溶化廢鋼時焦炭消耗會增加100kg/t左右,但總的成本仍是較低的。因此,提高化鐵爐金屬料的廢鋼用量,是降低能耗,提高經(jīng)濟性的重要措施。1978年,氧氣轉(zhuǎn)爐鋼的產(chǎn)量約占世界鋼產(chǎn)量的50%,在各種煉鋼方法中居于首位。