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在放电条件下，氮气才可以和氧气化合生成一氧化氮：N₂+O₂=放电=2NO
一氧化氮与氧气迅速化合，生成二氧化氮：2NO+O₂=2NO₂
二氧化氮溶于水，生成硝酸，一氧化氮：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO
氮可溶于水和酒精，但基本上不溶于大多数其他液体。它在生活中是必不可少的，其化合物可用作食物或肥料，氮用于制造氨和硝酸。
氮气在环境温度和中等温度下基本上是惰性气体。因此，大多数金属都容易处理它。在升高的温度下，氮可能对金属和合金具有侵蚀性。
扩展资料：
在一定的压力下，利用空气中氧气和氮气分子在不同分子筛表面吸附量的差异，在一定时间内氧在吸附相富集， 氮在气体相富集，实现氧、氮分离；而卸压后分子筛吸附剂解析再生，循环使用，吸附剂除了分子筛之外，还可应用活性氧化铝、硅胶等。
常用变压吸附制氮装置是以压缩空气为原料，碳分子筛为吸附剂，利用氧和氮在碳分子筛上的吸附容量、吸附速率、吸附力等方面的差异及分子筛对氧和氮随压力不同具有不同的吸附容量的特性来实现氧、氮分离。
放电情况下产生；无色的一氧化氮。打雷的时候就会有一氧化氮产生。但通常一氧化氮会马上被空气中的氧气氧化，生成棕黄色二氧化氮，再结合水生成hno3。遇碱或一些盐，最后生成硝酸盐固定下来。
在放电条件下，氮气才可以和氧气化合生成一氧化氮：
N2＋O2＝放电＝2NO
一氧化氮与氧气迅速化合，生成二氧化氮：
2NO＋O2＝2NO2
扩展资料：
氧气的主要用途：
1、化学工业：
在生产合成氨时，氧气主要用于原料气的氧化，以强化工艺过程，提高化肥产量。再例如，重油的高温裂化，以及煤粉的气化等。
2、国防工业：
液氧是现代火箭最好的助燃剂，在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂，可燃物质浸渍液氧后具有强烈的爆炸性，可制作液氧炸药。
3、医疗保健：
供给呼吸：用于缺氧、低氧或无氧环境，例如：潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等时。
4、其它方面：
它本身作为助燃剂与乙炔、丙烷等可燃气体配合使用，达到焊割金属的作用，各行各业中，特别是机械企业里用途很广，作为切割之用也很方便，是首选的一种切割方法。
氮气与氧气反应生成无色、不溶于水的一氧化氮气体。其化学方程式为：N2+O2=2NO,反应条件为放电。反应生成的NO在常温下很容易与空气中的O2化合，生成红棕色、有刺激性气味的二氧化氮（NO2）气体。该反应的化学方程式为：2NO+O2=2NO2。氮气与氧气在放电条件下反应。令空气通过温度为4000摄氏度的电弧，然后将混合气体迅速冷却到1200摄氏度以下，便可得一氧化氮气体。是温度越高生成物越多，此化学平衡正反应吸热（1摩尔氮气与1摩尔氧气反应吸收43140卡的热量），温度升高平衡向正向移动。
合理用水和节约用水是近期解决我国城市用水紧张的有效办法,在今后相当的时期内，它们也是一项必须推行的重大政策。我为大家整理的节约用水科技论文，希望你们喜欢。节约用水科技论文篇一 浅谈节约用水管理 摘要：近几年来,各地发生洪涝灾害和水资源短缺。前一段时期我国云南贵州的一个地区出现干旱,旱灾同时也不断地在我国部分地区肆虐横行,各省也在不同时段,不同地区发生干旱,损失惨重。我国是农业大国,水资源也是一个国家的根本,因此如何解决“水”的问题,也是十分重要的。 关键词：节约用水;超计划用水;累计加价 中图分类号：文献标识码： A 引言：进入21世纪,随着资源的过度开发,环境的污染,生态的破坏,当今世界已经进入一个水资源紧张的年代,我国水资源和水环境更令人堪忧:一是我国水资源总量严重短缺。1998年我国人均水量为2251立方米，仅为世界人均水平的1/4，预测到2030年我国人口增至16亿时，人均水资源量将降到1760立方米。二是我国水资源的时空分布也很不平衡。水资源绝对数量西少东多，而人均占有量东缺西丰，成两个反向递度分布。三是我国的水环境也在日趋恶化，导致水资源可利用率降低。随着经济发展、人口的增长和城镇化水平的提高，我国未来对水资源的需求量还将进一步增加。如何解决水资源供给不足而需求不断增加的矛盾已成为一个亟待研究和解决的重大课题。水资源可持续利用的核心是提高用水效率，把节水放在突出位置，大力推行节约用水 措施 ，发展节水型农业、工业和服务业，建立节水型社会。要提高水的利用效率，除了进行制度创新，改革水资源的管理体制，建立合理的水价形成机制，调动全社会节水和防治水污染的积极性之外，大力发展和推广应用节水科技也是一个十分重要的环节。1.以节约用水的理念确定方案 推广工业节水技术。工业生产也是用水大户。目前我国工业万元产值用水量是发达国家5～10倍，压缩工业用水量还有很大的潜力可挖。降低工业用水量可以从以下三个方面入手： 改革生产用水工艺，争取少用水。如我国炼钢等生产过程的单位耗水量比国外先进水平高几倍甚至几十倍，若用氧气转炉代替老式平炉，不但可提高钢的产量，而且可降低用水量86～90%。 提高水资源的重复利用率。国外先进工业企业的水重复利用率高达90%以上，而我国企业的用水绝大部分都在一次利用后作为废水排放。虽然我国一些缺水大城市的工业用水重复利用率较高，但地区差别很大，进一步挖潜可节约大量用水。 探讨利用海水、微咸水的技术。由于淡水资源的缺乏，沿海城市可利用海水作工业冷却水和生活冲厕水，华北和西北地区可开发微咸水资源。推广城市生活用水节水技术。城市生活用水是水资源消耗的一个重要方面，也是水污染的又一重要来源。据建设部城市水资源中心的资料表明，我国城市生活用水的1/3由于水资供给和使用过程中跑、冒、滴、漏现象而白白损失了。由于许多城市自来水管道老化和质量低劣，每年我国由于管道漏损的水量就占自来水管网供水的20%以上，达到60亿立方米。面对这种情况，我国城市应通过节水技术改造供水管网，开发推广节水器具，宣传并鼓励节水，创建节水型城市。推广农业节水技术。农业用水占我国总用水量的80%，但农业用水中的浪费现象也最严重，灌溉用水占农业用水量的70%，灌溉过程中半数以上在中途渗漏，采用漫灌又要浪费30～35%。今后应大力发展节水灌溉技术，从传统的粗放型灌溉农业和旱地雨养农业转变为节水高效的现代灌溉农业和现代旱地农业。对灌溉农业区，节水灌溉技术应以改进地面灌溉为主，推广适合我国国情的地面灌溉节水技术(如平地、沟灌、间歇灌等)。在北方渠灌区推行并渠结合的灌溉方式，有条件的地区可发展喷灌和滴灌。应使水利工程和农业技术相配合，进行节水的轮作制度，推广耕作栽培、培肥施肥和抗旱高产优质品种。对旱地农业区，应按照水旱互补的方针，充分利用 雨水 集蓄节灌等现代旱地农业技术，进行以坡改梯为重点的基本农田建设，并通过各种措施，降低无效蒸发，提高土壤有机质，建设土壤水库，增加贮水。同时，根据不同作物的需水特征和当地水资源条件，调整作物布局，优化 种植 结构，选育优良品种。 2.为加强城市节约用水管理，保护和合理利用水资源，促进国民经济和社会发展，可采取以下措施 城市人民政府应当在制定城市供水发展规划的同时，制定节约用水发展规划，并根据节约用水发展规划制定节约用水年度计划。 各有关行业行政主管部门应当制定本行业的节约用水发展规划和节约用水年度计划。 城市实行计划用水和节约用水，在节约用水工作中作出显著成绩的单位和个人，由人民政府给予奖励。 国家鼓励城市节约用水科学技术研究，推广先进技术，提高城市节约用水科学技术水平。 生活用水按户计量收费。新建住宅应当安装分户计量水表;现有住户未装分户计量水表的，应当限期安装。 各用水单位应当在用水设备上安装计量水表，进行用水单耗考核，降低单位产品用水量;应当采取循环用水、一水多用等措施，在保证用水质量标准的前提下，提高水的重复利用率。 国务院城市建设行政主管部门主管全国的城市节约用水工作，业务上受国务院水行政主管部门指导。国务院其他有关部门按照国务院规定的职责分工，负责本行业的节约用水管理工作。省、自治区人民政府和县级以上城市人民政府城市建设行政主管部门和其他有关行业主管部门，按照同级人民政府规定的职责分工，负责城市节约用水管理工作。 城市的新建、扩建和改建工程项目，应配套建设节约用水设施。城市建设行政主管部门应当参加节约用水设施的竣工验收。 城市用水计划由城市建设行政主管部门根据水资源统筹规划和水长期供求计划制定，并下达执行。 超计划用水必须缴纳超计划用水加价水费。超计划用水加价水费，应当从税后留利或者预算包干经费中支出，不得纳入成本或者从当年预算中支出。 超计划用水加价水费的具体征收办法由省、自治区、直辖市人民政府制定。 3、全面实行超计划用水累进加价水费征收 为加强计划用水管理，根据国务院批准建设部发布的《城市节约用水管理规定》和市政府发布的《北京市城镇节约用水管理办法》的规定，制定下列规定。 凡在本市市城区、近郊区和无效区的县城、建制镇、工矿区范围内，使用公共供水或自建设施取用地下水的机关、团体、部队、企业、事业单位(以下简称用水单位)，必须严格执行市、区、县节约用水办公室下达的用水计划。对超过计划用水指标的，其超过部分，均按本办法征收超计划用水加价水费。 超计划用水加价水费标准，按用水类别、用水季节和超计划用水幅度，分别定为现行水价或地下水水资源费的1倍至100倍。 超计划用水加价水费由市、区、县节约用水办公室征收。 使用公共供水月计划用水量满3000立方米及3000立方米以上或使用自建供水设施取用地下水的，城区、近郊区范围内的用水单位由市节约用水办公室征收;远郊区的县城、建制镇、工矿区范围内的用水单位，由市节约用水办公室委托区、县节约用水办公室代征。 使用公共供水月计划用水量不足3000立方米的，市经济委员会、市城乡建设委员会系统用水单位和部队用水单位，由市节约用水办公室委托其上级主管机关代征;其他用水单位由区、县节约用水办公室征收。 超计划用水单位必须在接到缴费 通知书 之日起7日内足额缴纳超计划用水加价水费。对逾期不缴纳的，市、区、县节约用水办公室限期缴纳，并按日加收超计划用水加价价水费5%的滞纳金。对拒绝缴纳或逾期3个月不缴纳的，市、区、县节约用水办公室除按规定加收滞纳金外，扣减其计划用水指标或限制其用水;情节严重的，通知供水部门停止供水或予以封井。 企业缴纳的超计划用水加价水费，一律在企业自有资金中列支，不得列入生产成本或流通费用。机关、团体、事业单位缴纳的超计划用水加价水费，一律在单位的预算包干结余经费中或预算外资金中列支，财政部门不予追加经费。 4、结束语 水是生命之源，水利是生活的命脉，水又是一种重要的资源，但它是有限的，不是取之不尽，用之不竭的，在水资源日益短缺的今天，增强水患意识，节水意识、法制意识是摆在每个公民面前的一个切课题。所以我们一定要经过艰苦的奋斗，充分认识到水资源浪费的一些问题，做好节水，使得在国民经济中有一个可靠的水资源供给体系。进而实现水资源的可持续发展利用。 参考文献 ： [1]楚亚民.试述我国水资源的开发利用与保护. [2]李晓辉,程永毅.我国水资源的开发利用和保护. 节约用水科技论文篇二 论合理与节约用水 摘要: 合理用水和节约用水是近期解决我国城市用水紧张的有效办法,在今后相当的时期内，它们也是一项必须推行的重大政策。本文将简要叙述合理与节约用水的途径和措施 关键字:合理用水 田间渗漏 渠系损失提高利用率 中图分类号： 文献标识码：A 文章 编号： 合理用水和节约用水是近期解决我国城市用水紧张的有效办法,在今后相当的时期内，它们也是一项必须推行的重大政策。本文将简要叙述合理与节约用水的途径和措施。 一、抑制陆面蒸发 抑制陆面蒸发是节水保水的有效措施之一。陆面蒸发包括土壤、水体的蒸发和植物蒸腾。据试验研究，地膜覆盖的保墒蓄水作用很显著。河北省对冬小麦进行蓄灌加地膜覆盖试验，它与常规灌溉相比，平均能节约水量52%，最多达73%，能减少耗水量，每斤小麦仅耗水立方米。陕西对棉花的地膜覆盖和灌溉技术调查后也证实了这一措施的明显节水作用。抑制水面蒸发也是途径之一，据河北省对黄壁庄等14个大型水库资料估算，平均每个水库年蒸发损失水量亿立方米，最大者为岗南和黄壁庄水库，平均年蒸发水量达亿立方米，如果全省19座大型水库、32座中型水库和1230座小型水库累计，平均年蒸发损失水量达4亿多立方米，以灌溉定额420立方米/亩计，可灌溉95万亩耕地。一些发达国家对抑制水面蒸发作过多次试验研究，美国、波兰、西非等国家用十六烷醇、十八烷醇或它们的混剂、石腊、漂浮材料、泡沫丁烯橡胶布等覆盖水面，抑制水面蒸发效率达80~90%，如以此数据估算，河北省减少的蒸发损失水量可灌溉70万亩耕地。我国武汉、大连、北京生产的水面抑制蒸发增温剂用于水面和稻田的试验，其结果是可抑制蒸发70~80%。 改进耕作和灌溉方式也是有效途径之一，主要措施如下： (1)选育蒸腾量小的作物品种，即选育生育期短、高产耐旱的作物; (2)在作物区把高大植物成行交错栽植，构成风障，或构植防风林带，减少作物上空的空气水平流动，以减少作物蒸腾; (3)采用落叶剂除去非生产性的叶片，或用人工的 方法 适时摘去非生产性叶片; (4)松土保墒或镇压提墒保墒。东北地区用钉齿耙耙地，一般可抑制蒸发20~40%; (5)秸秆还田，在旱地上形成疏松的保护层;或用砂石覆盖; (6)合理划分作物地段，避免“水包旱”或“旱包水”现象; (7)应用化学制剂如武汉生产的土面增温抑制蒸发剂，可抑制蒸发70~80%。 二、减少田间渗漏 减少水田渗漏的措施有改良土壤;优选生育期短的高产良种;改进耕作技术，如采用旱直播法，即在干田状态下直播，到一定苗期后才进行水灌，节水效果一般可达30~50%;对土壤进行化学制剂处理，因一般情况下渗漏常是土壤含钙造成，钙能引起粘粒结团，成形裂缝和多孔结构，增大渗漏，国外用钠盐如碳酸钠处理土壤，散碎团粒，并使粘粒膨胀，填实土壤孔隙。 减少旱地渗漏量的措施主要有平整土地、缩小地块、采用先进的细流沟灌、喷灌、渗灌等方法。据试验，平整的土地灌水定额也能减少30%左右;在小麦畦灌中将长畦改短畦、宽畦改窄畦也能节水。 三、减少田间排水和渠系损失 减少田间排水的措施主要有及时掌握天气变化和庄稼生长条件，充分利用有效降雨，减少田间积水;编制正确的灌水方案，如自上而下地轮灌，昼将上块田排水用于下块田的灌水;适时中耕，增加田块的贮水能力。 减少渠系损失的措施有完善渠系配套，防止 渠道 渗漏如对渠道进行护砌，改明渠为管道输水;改明渠为地下渠，如无锡县明渠的水利用系数为，改地下渠后提高到;等等; 四、充分利用灌溉回归水和退水、城市污水、咸水 灌溉回归退水是一个不可忽视的水源。辽宁一些实测资料表明，在浅灌的情况下，每四亩稻田的回归水可灌一亩稻田。有些地区灌溉退水量较大，如山东荷泽地区对引黄灌区统计，渠道退水竟达50~60%之多。 城镇生活污水和工业废水，经过一定的处理也作为重要的灌溉水源之一。 矿化度大于2克/升的水都属于咸水。一些地区的咸水数量很大，如河北平原有含盐量2~5克/升的微咸水22亿立方米。不少地区已经有咸水浇地的 经验 ，国外如以色列等也已取得成功。 五、提高工业用水重复利用率 我国目前工业用水重复利用率比较低，只有少数几个城市达40%以上。国家有关部门要求水的重复利用率在50%以下的城市在今后几年内每年提高5~10%，重复利用率达50%以上的城市则每年提高2~3%。 提高重复利用率需要增加投资，但从综合效应考虑，它是合理的措施，因为它具有以下的优点： 1、提高了供水保证率; 2、节约了水; 3、治理污染，改善了环境; 4、重复利用中能回收废物废料，获得一定的经济效益，如钢铁厂的高炉煤气洗涤水，水处理过程中能回收铁粉等。 六、节约生活用水 节约生活用水的措施大致分为非技术性的和技术性的两大类。 (一)非技术性节水措施 1、做好节水宣传 教育 工作 近年，我国北方一些缺水城市大力宣传节水，取得明显效果。在国外同样如此，如美国的洛杉矶市曾发动100人作了188次节水的 报告 ，让7万名学生观看了节水电影;日本举办节水周和节水日，等等。 2、取消“包费制”，实际分户装表，计量收费 国内外实践表明，居民分户装表一般可节约用水20~40%，如北京市调查，分户装表可以节约用水50%左右。 3、临时性节水措施 在城市供水相当紧张时，被迫采用限时、限量供水及超额累进收费等办法，也可暂时渡过用水困难的时期。 (二)技术性节水措施 1、提倡生活用水的一水多用，如洗脸、洗衣水冲洗厕所。 2、改进用水设备。 各地实践表明，对卫生设备和盥洗设备加以改进，可收到明显省水效果。如某食堂用餐人数有3000人，每人每次洗刷碗筷按20秒钟计算，一天三餐用水90吨;如将水龙头的水咀用铅皮堵成八分之一，每分钟的出水量减少到3公斤，一天可节约用水40吨。 对厕所用水的改进研究成果很多，如厕所冲水箱容积改小;采用节水型厕所冲洗阀，阀门的手柄操作一次，不论时间长短，出水量均为13升;厕所内设有两种大小的冲洗阀;光电控制冲洗设备，当人在厕所内时阀门打开，人离去后自动关闭;尿成分传感器控制冲洗设备，当有人使用厕所时，尿浓度超过一定值，装在下水道弯管处的尿成分检测装置通过传感器自动打开冲洗电动阀，冲洗后存水弯管内尿浓度下降，阀门关闭。 在水龙头出水前混入空气，使出水呈泡沫状，可使用水量比一般的水龙头节约31%至50%左右，但使用的效果几乎相同。还有如设计节水浴盆(盆壁较陡，减少无用水量)，节水洗衣机(脱水的水可再利用)和不用水的洗衣机等。 总之，通过种种措施节约用水，是目前各国普遍重视的课题之一。尤其要强调的是人们的观念要有新的转变，一定要把节约用水作为一项经常性的，必须持之以恒的战略措施来看待。看了“节约用水科技论文”的人还看： 1. 关于水的科技论文1000字 2. 节水新技术论文 3. 关于水的科技论文 4. 关于水的科学论文集 5. 关于水的科技论文集
好宽的范围，就只讲转炉炼钢的发展也不止5000字啊
引言 随着现代科学技术的发展和工农业对钢材质量要求的提高,钢厂普遍采用了炉外精炼工艺流程,它已成为现代炼钢工艺中不可缺少的重要环节。由于这种技术可以提高炼钢设备的生产能力,改善钢材质量,降低能耗,减少耐材、能源和铁合金消耗,因此,炉外精炼技术已成为当今世界钢铁冶金发展的方向。对于炉外精炼技术存在的问题及发展方向有必要进行探讨。 1 国内外炉外精炼技术的发展历程和现状 随着炼钢技术的不断进步,炉外精炼在现代钢铁生产中已经占有重要地位,传统的生产流程(高炉→炼钢炉(电炉或转炉)→铸锭),已逐步被新的流程(高炉→铁水预处理→炼钢炉→炉外精炼→连铸)所代替。已成为国内外大型钢铁企业生产的主要工艺流程,尤其在特殊钢领域,精炼和连铸技术发展得日趋成熟。精炼工序在整个流程中起到至关重要的作用,一方面通过这道工序可以提高钢的纯净度、去除有害夹杂、进行微合金化和夹杂物变性处理;另一方面,精炼又是一个缓冲环节,有利于连铸生产均衡地进行。 日本在20世纪70年代为了降低炼钢成本,提高钢的纯净度和质量,率先将炉外精炼技术应用于特殊钢生产中,随后西欧的钢铁企业也加入到推广和使用这项技术的行列中。据资料报道,日本早在1985年精炼率达到年上升到,特殊钢的精炼率达到94%,新建电炉短流程钢厂100%采用炉外精炼技术。80年代连铸技术发展迅速,原有的炼钢炉难以满足连铸的技术要求,更加促进了炉外精炼技术的发展,到1990年为止世界各主要工业国家拥有1000多台(套)炉外精炼设备。 我国早在20世纪50年代末,60年代中期就在炼钢生产中采用高碱度合成渣在出钢过程中脱硫冶炼轴承钢、钢包静态脱气等初步精炼技术,但没有精炼的装备。60年代中期至70年代有些特钢企业(大冶、武钢等)引进一批真空精炼设备。80年代我国自行研制开发的精炼设备逐渐投入使用(如LF炉、喷粉、搅拌设备),黑龙江省冶金研究所等单位联合研制开发了喂线机、包芯线机和合金芯线,完善了炉外精炼技术的辅助技术。现在这项技术已经非常成熟,以炉外精炼技术为核心的“三位一体”短流程工艺广泛应用于国内各钢铁企业,取得了很好的效果。初炼(电炉或转炉)→精炼→连铸,成了现代化典型的工艺短流程。 2 炉外精炼技术的特点与功能 炉外精炼是指在钢包中进行冶炼的过程,是将真空处理、吹氩搅拌、加热控温、喂线喷粉、微合金化等技术以不同形式组合起来,出钢前尽量除去氧化渣,在钢包内重新造还原渣,保持包内还原性气氛。炉外精炼的目的是降低钢中的C、P、S、O、H、N、等元素在钢中的含量,以免产生偏析、白点、大颗粒夹杂物,降低钢的抗拉强度、韧性、疲劳强度、抗裂性等性能。这些工作只有在精炼炉上进行,其特点与功能如下: 1)可以改变冶金反应条件。炼钢中脱氧、脱碳、脱气的反应产物为气体,精炼可以在真空条件下进行,有利于反应的正向进行,通常工作压力≥50Pa,适于对钢液脱气。 2)可以加快熔池的传质速度。液相传质速度决定冶金反应速度的快慢,精炼过程采用多种搅拌形式(气体搅拌、电磁搅拌、机械搅拌)使系统内的熔体产生流动,加速熔体内传热、传质的过程,达到混合均匀的目的。 3)可以增大渣钢反应的面积。各种精炼设备均有搅拌装置,搅拌过程中可以使钢渣乳化,合金、钢渣随气泡上浮过程中发生熔化、熔解、聚合反应,通常1吨钢液的渣钢反应面积为～,当渣量为原来的6%时,钢渣乳化后形成半径为的渣滴,反应界面会增大1000倍。微合金化、变性处理就是利用这个原理提高精炼效果。 4)可以在电炉(转炉)和连铸之间起到缓冲作用,精炼炉具有灵活性,使作业时间、温度控制较为协调,与连铸形成更加通畅的生产流程。 3 炉外精炼技术在生产中的应用目前得到公认并被广泛应用的炉外精炼方法有:LF法、RH法、VOD法。 LF法(钢包精炼炉法) 它是1971年由日本大同钢公司发明的,用电弧加热,包底吹氩搅拌。 工艺优点 1)电弧加热热效率高,升温幅度大,控温准确度可达±5℃; 2)具备搅拌和合金化的功能,吹氩搅拌易于实现窄范围合金成份控制,提高产品的稳定性; 3)设备投资少,精炼成本低,适合生产超低硫钢、超低氧钢。 LF法的生产工艺要点 1)加热与控温LF采用电弧加热,热效率高,钢水平均升温1℃耗电～·h,LF升温速度决定于供电比功率(kVA/t),而供电的比功率又决定于钢包耐火材料的熔损指数。因采用埋弧泡沫渣技术,可减少电弧的热辐射损失,提高热效率10%～15%,终点温度的精确度≤±5℃。 2)采用白渣精炼工艺。下渣量控制在≤5kg/t,一般采用Al2O3-CaO-SiO2系炉渣,包渣碱度R≥3,以避免炉渣再氧化。吹氩搅拌时避免钢液裸露。 3)合金微调与窄成份范围控制。据试验报道,使用合金芯线技术可提高金属回收率,齿轮钢中钛的回收率平均达到,硼的回收率达,钢包喂碳线回收率高达90%,ZG30CrMnMoRE喂稀土线稀土回收率达到68%,高的回收率可实现窄成份控制。 LF法在生产实践中的应用 2000年6月,鞍钢第一炼钢厂新建的连铸车间正式投产,精炼设备由两座LF钢包精炼炉,年处理钢水200万t;一座VD钢水真空处理装置,年处理钢水80万t组成。LF炉最大升温速度为4℃,LF炉平均处理周期≤28min;处理效果:平均[H]≤;最低[H]≤。 我国现有家重轨生产厂(攀钢、包钢、鞍钢和武钢)生产典型的工艺路线如下:LD→LF→VD→WF→CC,钢包吊到LF处理线的钢包车上后,由人工接通钢包底吹氩的快速接头,根据要求的钢水成分及温度确定物料的投入量(含喂丝)重轨钢含碳量较高,因而增碳显得很重要,转炉出钢时钢水含碳量控制为～(wt),炉后增碳至～(wt),在LF炉处理时再增～(wt)个碳至标准成份的中上限,经VD处理后即可达到钢种成分要求。 RH法(真空循环脱气法)这种方法是1958年西德发明的,其基本原理是利用气泡将钢水不断的提升到真空室内进行脱气、脱碳,然后回流到钢包中。 RH法的优点 1)反应速度快。真空脱气周期短,一般10分钟可以完成脱气操作,5分种能完成合金化及温度均匀化,可与转炉配合使用。 2)反应效率高。钢水直接在真空室内反应,钢中可达到[H]≤×10-6,[N]≤25×10-6,[C]≤10×10-6,的超纯净钢。 3)可进行吹氧脱碳和二次燃烧热补偿,减少精炼过程的温降。 RH法工艺参数 1)RH循环量。循环量是指单位时间内通过上升管或下降管的钢水量,单位是t/min。有关资料给出的计算公式为: Q=×·,式中:Q———循环流量,t/min;Du———上升管直径,cm;G———上升管内氩气流量,L/min。 2)循环因数。他是指在RH处理过程中通过真空室的钢水与处理量之比,其公式为:μ=w·t/v式中:μ———循环因数,次;w———循环量,t/min;t———循环时间,min;v———钢包容量,t。 3)供氧强度与含碳量的关系。向RH内吹氧可以提高脱碳速度,即RH-OB法。当[C]/[O]>时钢包内氧的传质速度决定脱碳速度,其计算公式为: QO2=×Q·[C]式中:QO2———氧气强度,Nm3/min;Q———钢水循环量,t/min;[C]———含碳量,Nm3/t。 RH法在生产实践中的应用 日本的山阳钢厂将LF与RH配合生产轴承钢形成EF-LF-RH-CC轴承钢生产线,钢中总氧量达到×10-6。LF-RH法首先利用LF炉将钢水升温,利用LF搅拌和渣精炼功能进行还原精炼,是钢水脱硫和预脱氧,然后将钢水送入RH中进行脱氢和二次脱氧。经过这样处理大大的提高了钢水的清洁度,同时钢水的温度达到连铸需要的温度。 宝钢炉外精炼设备有RH-OB、钢包喷粉装置、CAS精炼装置,RH-OB的冶炼效果较理想,脱氢率为50%～70%,脱氮率为20%～40%,一般情况下,经RH-OB处理后[H]≤×10-6,[C]≤30×10-6,去除钢中非金属夹杂物一般能达到70%,钢中总氧量≤25×10-6,而且在RH中合金处理可以提高合金的收得率和控制的精确度,[C]、[Si]、[Mn]的控制精度能达到±,铝的精确度可达到×10-3,取得了较好的炉外精炼效果。 VOD法(真空罐内钢包吹氧除气法) VOD的特点VOD法是1965年西德首先开发应用的,它是将钢包放入真空罐内从顶部的氧枪向钢包内吹氧脱碳,同时从钢包底部向上吹氩搅拌。此方法适合生产超低碳不锈钢,达到保铬去碳的目的,可与转炉配合使用。他的优点是实现了低碳不锈钢冶炼的必要的热力学和动力学的条件-高温、真空、搅拌。 VOD法在生产实践中的应用 20世纪90年代初,上海大隆铸锻厂从德国莱宝(leybold)公司进口1台15tVODC的关键设备和技术软件。采用电炉初炼钢水经VODC炉外精炼的工艺方法,精炼了超低碳不锈钢、中低合金钢和碳钢,取得了很好的冶金效果,钢中非金属夹杂物减少,氢含量小于3×10-6氧含量小于×10-6,不锈钢中铬回收率达98%～99%,精炼后的钢具有十分优越的性能。VODC精炼工艺成熟,控制容易,适应中小型钢厂和铸钢厂的多钢种、小吨位精炼生产需要,对发展铸钢行业的精炼生产会起到很大积极作用,具有广阔的发展前景10。 抚顺特殊钢有限公司有30tVOD炉,采用EAF+VOD技术精炼不锈钢,可使[H]≤×10-6,T[O]≤×10-6,铬回收率达到,脱硫率,精炼高碳铬轴承钢T[O]≤×10-6 。 4 发展炉外精炼技术需解决的问题及发展方向炉外精炼技术已经应用40年,对提高钢的纯净度、精确控制成分含量及细化组织结构等方面都起了重要作用,使冶炼成本大幅降低,同时提高了钢的品质和性能。但在发展的过程中也出现了一些问题,有待于解决,使这项技术更加完美。 1)实现炉外精炼工艺的智能化控制,根据来料钢水的各种技术参数,利用信息技术,制定最佳的精炼工艺方案,并通过计算机控制各精炼工序。精炼工位配备快速分析设备,实现数据网络化,减少热停等待时间。 2)炉外处理设备将实现“多功能化”。在水钢精炼设备中将渣洗精炼、真空冶金、搅拌工艺以及加热控温功能全部组合起来,实现精炼,以满足超纯净钢生产的社会需求。 3)开发高纯度、高密度、高强度的优质碱性耐火材料,以适应不同精炼炉的需要,注重产品质量的稳定性。耐火材料的使用条件应尽可能与炉渣相适应,最大限度地降低侵蚀速度。要根据精炼设备的实际情况形成不同层次的配套材料,研究开发保温和修补技术,提高炉衬的使用寿命。 4)减少精炼过程的污染排放,精炼过程会产生大量废气,其中含SO2、Pb、金属氧化物、悬浮颗粒等,在真空脱气冷却水中含有固态悬浮物、Pb、Zn等,这些污染物须经企业内部的相关处理,把污染程度降低到符合排放标准后再排放,加强环境保护意识。 5 结束语 炉外精炼技术是一项提高产品质量,降低生产成本的先进技术,是现代化炼钢工艺不可缺少的重要环节,具有化学成分及温度的精确控制、夹杂物排除、顶渣还原脱S、Ca处理、夹杂物形态控制、去除H、O、C、S等杂质、真空脱气等冶金功能。只有强化每项功能的作用,才能发挥炉外精炼的优势,生产出高品质纯净钢种。
氧气顶吹转炉炼钢(oxygen top blown converter steelmaking)由转炉顶部垂直插入的氧枪将工业纯氧吹入熔池，以氧化铁水中的碳、硅、锰、磷等元素，并发热提高熔池温度而冶炼成为钢水的转炉炼钢方法。它所用的原料是铁水加部分废钢，为了脱除磷和硫，要加入石灰和萤石等造渣材料。炉衬用镁砂或白云石等碱性耐火材料制作。所用氧气纯度在99％以上，压力为0．81～1．22MPa(即8～12atm)。简史 空气底吹转炉和平炉是氧气转炉出现以前的主要炼钢设备。炼钢是氧化熔炼过程，空气是自然界氧的主要来源。然而空气中4／5的气体是氮气，空气吹炼时，这样多的氮气在炉内穿行而过，白白带走大量的热且有部分氮溶解在铁液中，成为恶化低碳钢品质的重要原因。平炉中，氧在用于燃烧燃料之后，过剩的氧要通过渣层传入钢水，所以反应速率极慢，这也就增加了热损失。因此，直接把氧气吹入熔池炼钢，成为许多冶金学家向往的目标。早在19世纪，现代炼钢法的创始人贝塞麦(H．Bessemer)就有了纯氧炼钢的设想，但因没有大量氧气而未进行试验。20世纪20年代后期，以空气液化和分馏为基础的林德一弗兰克(Linde—Frankel)制氧技术开发成功，能够生产可供工业使用的廉价氧气，氧气炼钢又为冶金界所注意。从1929年开始，柏林工业大学的丢勒尔教授(R．Durrer)在实验室中研究吹氧炼钢，第二次世界大战开始后转到瑞士的冯•罗尔(V．Roll)公司继续进行研究。1936～1939年勒莱普()在奥伯豪森(Oberhausen)进行了底吹氧炼钢的试验，由于喷嘴常损坏未能成功。1938年亚琛(Aachen)工业大学的施瓦茨(C．V．Schwarz)提出用超音速射流向下吹氧炼钢，并在实验室进行了试验，将托马斯生铁吹炼成低氮钢，但因熔池浅而损坏了炉底。1948年丢勒尔(R．Durrer)等在冯•罗尔(VonRoll)公司建成2．5t的焦油白云石衬的试验转炉，以450的斜度将水冷喷嘴插入铁水吹氧炼钢，无论贝塞麦生铁或托马斯生铁都能成功炼成优质钢水，而且认识到喷嘴垂直向下时，最有利于喷嘴和炉衬的寿命。这样就最后完成了转炉吹氧炼钢的实验室试验。从实验室研究向工业化试验的进一步发展是由奥地利的沃埃施特(VOEST)公司完成的。第二次世界大战后奥地利面临重建钢铁工业的需要，该国缺少废钢使得平炉或电炉炼钢法缺乏竞争力。沃埃施特公司注意到丢勒尔的试验，决心开发一个具有竞争力的新的炼钢方法。1949年5月在奥地利累欧本(Leoben)开了一次氧气炼钢的讨论会，决定冯•罗尔、曼内斯曼(Mannesmann)、阿尔派(ALPINE)和沃埃施特4个公司协作，在沃埃施特的林茨(Linz)钢厂作进一步的试验。1949年6月在林茨建成2t顶吹氧试验转炉，由苏埃斯(T．Suess)和豪特曼(H．Hauttmann)负责，在丢勒尔参与下，成功地解决了合适的氧气压力、流量和喷嘴与熔池面距离等工艺操作问题。之后迅速建立15t试验转炉，广泛研究新方法所冶炼钢的品质。由于钢的质量很好而且炼钢工艺的效率很高，1949年末该公司决定在林茨投资建设世界第一个氧气顶吹转炉工厂。并命名该炼钢法为LD法。林茨的30tLD转炉工厂于1952年11月投产。翌年春季第2个30tLD转炉工厂在奥地利多纳维兹([)onawitz)建成投产。1950年由苏埃斯申请得到专利权。推动炼钢工业再次大变革的氧气顶吹转炉炼钢法登上了历史舞台。该法问世后，数十年内迅速取代了平炉炼钢而成为世界上最主要的炼钢方法。在北美，美国是平炉炼钢大国，有平炉熔池吹氧的经验。美国又是第二次世界大战的最大战胜国，工业基础雄厚。在得知转炉氧气炼钢的信息后，美国麦克劳斯(McLouth)公司和加拿大多法斯柯(DOFASCO)公司于1954年各迅速建成一个35t氧气顶吹转炉车间并投产。随后1957年琼斯一拉弗林(Jones—Laughlin)公司阿里奎帕(Aliquippa)厂建成当时世界最大的(80t级)顶吹氧气转炉。美国人没有购买奥地利的专利，由此发生了关于氧气顶吹转炉炼钢专利权的纠纷，最终美国方面胜诉。BOF法(Basic oxygen Furnace的第一个字母构成)成为北美对氧气顶吹转炉炼钢的习惯称呼。但美国矿冶工程师协会(AIME)主持编写的权威著作《BOF Steelmaking》中明确承认丢勒尔(Durrer)在开发氧气转炉炼钢上的贡献。日本对于发展氧气转炉炼钢非常关注，先经过多次考察，在1951年用5t钢包改造的试验装置进行试验(包括空气侧吹的试验)后，决心向沃埃施特和阿尔派(现已合并为奥钢联VAI)购买专利特许权，于1957年在八幡建设第一个LD车间，到1963年其LD钢产662量即超过平炉钢，1978年关闭所有的平炉，前后仅历20年。日本对顶吹转炉炼钢理论研究、扩大炼钢品种、改进炉衬耐火材料和提高炉龄、炉气回收技术、用副枪测取冶炼信息和计算机自动控制、分解炼钢操作功能使转炉冶炼更加简化、配合连铸机实现全连铸炼钢生产等方面，均进行了深入研究和技术创新。日本已成为氧气转炉炼钢技术最发达的国家。20世纪50年代中期，中国有远见的科学家叶渚沛大力提倡发展氧气转炉炼钢，北京钢铁研究总院、中国科学院化工冶金研究所、北京钢铁学院(北京科技大学前身)等也进行了实验室规模的氧气转炉炼钢试验。然而对于中国发展氧气转炉炼钢的可行性，冶金界没有统一认识。当时以美国为首的西方国家对中国实行经济封锁，只有前苏联可以提供平炉炼钢成套设备；中国的制氧机制造工业还十分薄弱；由于这些客观情况，加上一些主观上的原因，中国氧气转炉炼钢发展比较缓慢。1964年中国的第一座30t氧气顶吹转炉车间才在石景山钢铁厂(首都钢铁公司前身)建成投产。到70年代一些地方钢铁厂相继建设了氧气顶吹转炉和把空气侧吹转炉改建为氧气顶吹转炉，在攀枝花、本溪钢铁公司建成120t级的氧气顶吹转炉车间。1979年全国氧气转炉钢产量超过了平炉钢，1978～1985年建设了宝山钢铁总厂300t氧气顶吹转炉，转炉炼钢技术方达到国际水平。1986年氧气转炉钢产量超过总产钢量的50％。中国在氧气转炉炼钢的基本操作制度、可压缩性氧气射流结构和多孔喷枪的设计、含钒生铁吹炼工艺、创造不烘炉炼钢操作、改进白云石炉衬质量和研究白云石造渣工艺以提高转炉炉龄等方面，也进行了许多研究和开发工作。然而有部分转炉还存在装备水平落后、炼出的钢质量差、产品深加工水平和专业化水平低等问题，影响着转炉炼钢生产的竞争力。
氧气的发现史论文 摘 要 氧气的发现, 在化学史上有着十分重要的意义。这不仅因为氧是地球上含量最多、分布最广的元素,也是自然界和人类生存不可缺少的元素。氧气的发现使化学理论发生革命性的改变, 宣告了统治化学达百年之久的燃素说的破产。五十万年前,原始人就掌握了火。但是火的实质是什么? 长期以来, 无论古希腊的四元素说,还是中国古代的五行说以及中世纪的炼丹或炼金理论,都没有对这个问题做出科学的解答。 关键词 氧气 发现史 燃素说 尽管人类从诞生到现在一直呼吸空气中的氧气,但是直到18世纪才认识到氧气的存在。在目前发现的所有元素中,氧是最重要的元素,它的发现曾经引发了一场革命——化学革命;同时,氧也是最能引起争议的元素,关于它的发现同样引发了许多争论。谁发现了氧气?谁第一个发现了氧气?发现氧气是一个事件还是一个过程?这些问题的答案并不像化学教材中叙述的那么简单明了。 一、“氧气的发现史”的学说 1.“火微粒”说 1663年,英国著名科学家罗伯特·波义耳对几种金属进行锻烧实验。他认为金属煅烧增重是火微粒透过容器壁与金属结合而使金属增重了。波义耳认为:火是一种实实在在的,由具有重量的火微粒所构成的物质元素。所以这增重是火微粒在锻烧中,穿过器壁钻进了金属体内。即:金属+火微粒→金属灰。这是火微粒说。
发现氧气是由约瑟夫·普利斯特里和卡尔·威廉·舍勒独立发现的。虽然卡尔比约瑟夫早发现一年，但由于约瑟夫首先发表论文，所以很多人仍然认为是约瑟夫首先发现的。普利斯特里却支持燃素学说。氧气的英文名是“Dioxygen”，由拉瓦锡定名于1777年，指出物质只能在含氧的空气中进行燃烧，燃烧物重量的增加与空气中失去的氧相等，从而推翻了全部的燃素说，并正式确立质量守恒定律。另有说法认为氧气首先由中国人马和发现。氧气（Oxygen）希腊文的意思是“酸素”，该名称是由法国化学家拉瓦锡所起，原因是拉瓦锡错误地认为，所有的酸都含有这种新气体。现在日文里氧气的名称仍然是“酸素”。而台语受到台湾日治时期的影响，也以“酸素”之日语发音称呼氧气。氧气的中文名称是清朝徐寿命名的。他认为人的生存离不开氧气，所以就命名为“养气”即“养气之质”，后来为了统一就用“氧”代替了“养”字，便叫这“氧气”。制取拉瓦锡曾以汞在空气中加热，产生红色的氧化汞粉末，再加热氧化汞取得纯氧。2 Hg + O2 ==△== 2 HgO；2 HgO ==△== 2 Hg + O2实验室中常用氯酸钾晶体与二氧化锰（催化剂）混合加热制取：2 KClO3 ==MnO2== 2 KCl + 3 O2↑或利用二氧化锰催化双氧水分解产生氧：2 H2O2 ==MnO2== 2 H2O + O2↑再或者用高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气：2 KMnO4 ==△== K2MnO4 + O2↑ + MnO2工业上则是利用分离液态空气和电解水制取氧气：2 H2O ==通电== 2 H2↑ + O2↑用途氧气的运用包括钢铁的冶炼、塑料和纺织品的制造以及作为火箭推进剂与进行氧气疗法，也用来在飞机、潜艇、太空船和潜水中维持生命。
人或动物都离不开植物制造的氧气，那是因为人或动物都是需氧体，我们知道，在地球上，除了单细胞生物以外，在多细胞的动物当中，是没有厌氧体的存在的。为什么会导致这种情况？那是因为最早出现在地球上的生物是厌氧体。而厌氧体在进化到了一定程度以后，就形成了——植物，尤其是绿色植物，在无氧的情况下大行其道。它们在进行光合作用的同时，把二氧化碳等气体吸入，而氧气则被当成了废气排放出来。当氧气大量充斥在空气当中，其它厌氧体为了适应到处充斥了氧的环境，则演化出了需氧体，他们把氧吸入自己的体内，将二氧化碳当成废气排出体外。而那些没有进化成植物的厌氧体因为不能适应充满氧的环境，逐渐灭绝或是躲在某个缺氧的环境当中苟延残喘。而人类或是动物，因为都是多细胞的需氧体，又经过了无数年的进化，所以已经不可能离开氧气的制约。就如同那些不能适应有氧气存在的厌氧体一样，一旦失去氧气，便会灭绝。除非人类或是动物可以像现在存活的一些厌氧菌一样，要么给自己做一个坚硬的壳、要么不吃不喝的长时间休眠，以期待那飘渺的合适环境再度出现。
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