碳钢制造

碳钢和低碳钢的制造分为三个阶段:

1. 主要炼钢
2. 二次炼钢
3. 铸造

它们之后是各种精加工技术，对最终产品特征直接影响。

1.主要炼钢

钢既可以100%由回收材料制成，也可以由回收材料和原始钢的组合制成。原钢是在高炉里由铁矿石、焦炭(从煤中提炼)和石灰生产出来的。原料被添加到熔炉的顶部，在3000°F的温度下运行。当铁矿石融化并与燃烧的焦炭混合时，碳被释放到熔融的产品中。杂质被石灰吸收成表面的钢渣，可以从钢液中撇去。这个阶段的产物含有约4%的碳，还含有一些杂质。未加工的钢液被转移到基本氧气炉(BOF)中，那里已经含有可回收的废金属。纯氧吹过钢液，氧化多余的碳，形成含碳量高达1.5%的成品。

回收废钢可以再加工而不在电弧炉中添加维尼钢。高功率电弧在高达3000°F的温度下熔化金属。随着废钢熔体，可以将进一步的废料批量加入到其容量中。一旦实现了钢水的平坦浴，氧气以与BOF相同的方式吹出。在这两种情况下，熔炼钢从炉中挖掘成钢包或钢浴以进行进一步加工，而含有杂质的表面渣被除去。

2.二次炼钢

市场对更高质量的需求钢产品和性能的一致性促进了二次炼钢工艺的发展。

电弧炉

通过添加或去除各个组件或操纵温度，在电弧炉中或通过操纵温度来改变钢组合物。

• 激动人心的

  电磁场用于诱导钢包中的湍流电流。该方法容易分离漂浮到表面的非金属夹杂物，同时确保均匀的混合物和钢的组成。

• 钢包炉

  钢包充当二次电极炉，实现精确的温度控制和测量合金成分的注入。

• 钢包注

  惰性气体被注入钢浴的底部。当气体加热并上升穿过钢水时，就达到了搅拌的效果。

• 脱气

  除去氢，氧和氮，同时还降低了产物的硫含量。用于Degas钢水的各种技术，包括真空，惰性气体注入和温度控制。

• 成分调整(密封氩气吹氧鼓泡- CAS-OB)

  通过将氩气注入密封钢浴中来实现搅拌。浮潜装置防止炉渣被扰乱，而氢含量降低，氧化物夹杂物漂浮到表面。氧气通过潮气管加入到浴中，通过浮潜加入铝，得到温度控制水平和准确的最终组合物。

脱氧钢

二次炼钢的一个关键方面是除氧。氧气的存在钢液当它开始凝固时，会与碳发生反应，释放出一氧化碳气体。控制脱氧可以用来改变成品的特性，从而改变钢材用于不同用途的适用性。

• 上药水钢

  边缘钢是非脱氧或部分脱氧的钢。在凝固过程中产生高水平的一氧化碳，导致表面质量良好，但存在许多吹孔。

• 封顶钢

  盖盖的钢最初遵循相同的模式，但大约一分钟后，模具盖盖，以抑制一氧化碳的形成。

• 半镇静钢

  半镇静钢在浇注入模具前已部分脱氧，其含碳量通常在0.15-0.3%之间。

• 杀了钢

  镇静钢是完全脱氧的，因此在凝固过程中根本没有一氧化碳的形成。成品结构均匀，无气孔。铝加入到钢包或模具中作为主要脱氧剂“杀死”一氧化碳的形成;然而，在一些应用中，在成品中添加铝是不可取的。铝的替代品是锰和硅的铁合金或硅化钙。

3.铸造

传统的铸造方法包括用起重机吊起钢包，这样钢水就可以装入安装在轨道车上的单个模具中。钢锭模具略呈锥形，以方便凝固后钢锭的取出。钢锭被转移到均热坑，在那里再加热热轧。

连铸机可以将钢水连续铸造成更适合下游加工的形状。钢包被提升到一个高架平台上，在那里将钢水排出到中间包中，中间包给铸造机供料。钢水从中间包注入具有可移动底板的水冷模中。当钢皮凝固时，钢板慢慢降低，让更多的钢液进入模具。钢在连铸机中被制成板坯、花苞或钢坯。固化后的产品由辊子拉动，然后在机器末端矫直切割。这个过程可以持续数天或数周不间断。

碳钢整理

碳钢的制造过程完成后，就用轧制来完成，热处理表面处理，或下游二次处理。