鋼鐵是怎樣煉成的，有哪些流程工藝？

冶金在耐火材料行業(yè)中一直占據(jù)著主要的位置，鋼鐵可以反復的回收利用，不論是廢鋼回收還是礦石燒結(jié)精煉都是需要耐火材料的，每生產(chǎn)出一噸鋼材都是要消耗一定比例耐材的，今天為大家介紹一下鋼鐵是怎樣煉成的，有哪些流程工藝？

煉鐵是將金屬鐵從含鐵礦物中提煉出來的工藝流程，高爐煉鐵是現(xiàn)代煉鐵的主要方法，其產(chǎn)量占世界生鐵總產(chǎn)量的95%以上。

高爐煉鐵是以含鐵原料及熔劑、燃料等經(jīng)過燒結(jié)機制成的燒結(jié)礦，配合熔劑、將煤炭化形成的冶金焦炭作為原料在高爐由熱風爐熱空氣及燃料燃燒形成的高溫環(huán)境中發(fā)生一系列物理化學變化從而將含鐵原料還原成鐵水的過程。

高爐產(chǎn)出的生鐵經(jīng)魚雷罐車送往煉鋼車間進入轉(zhuǎn)爐進行初步精煉，廢鋼作為鐵水的高質(zhì)量來源可以在電弧爐或轉(zhuǎn)爐中初步精煉，初步精煉的鋼水根據(jù)所需冶煉鋼種的要求通過不同的精煉方法進行二次冶煉，以獲得目的鋼種。

煉鐵及精煉是原料處理、鐵水冶煉及鋼水精煉等各個過程相互配。

不論是高爐、魚雷罐、轉(zhuǎn)爐、鋼包、鐵水包、熱處理爐等高溫設(shè)備中都是離不開耐火材料的，為鋼鐵生產(chǎn)保駕護航。

焦炭在煉鐵過程中燃燒以提供熱量，同時生成的還原性氣體將含鐵氧化物還原為鐵水，是高爐煉鐵需要的燃料及還原性原料。

焦炭的制備一般在焦爐中進行，現(xiàn)代焦爐按照裝煤方式、供熱方式及使用的原料不同又可分為許多類型，目前國內(nèi)焦爐主要有搗固焦爐及頂裝焦爐，其工藝流程又殊途同歸：以混合破碎后的煤為原料，通過直接裝入或搗固成煤餅裝入焦爐炭化室，在由燃燒室傳遞的熱量制造的高溫環(huán)境中炭化形成焦炭，產(chǎn)生的焦爐氣可用于其他化工產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)出的焦炭經(jīng)過濕法噴淋或干法息焦形成冶金焦炭供高爐煉鐵使用。

燒結(jié)生產(chǎn)流程

鐵礦粉燒結(jié)，就是將細粒含鐵物料與燃料、熔劑按一定的比例配料，再加水濕潤、混勻和造粒形成混合料，布料于燒結(jié)設(shè)備上，通過點火、抽風等操作，借助燃料燃燒產(chǎn)生的高溫和一系列物理化學變化生成部分低熔點物質(zhì)并軟熔產(chǎn)生一定數(shù)量的液相，液相將鐵礦物顆粒粘結(jié)起來并在冷卻后固結(jié)成為具有一定強度的多孔塊狀產(chǎn)品，即為燒結(jié)礦。燒結(jié)生產(chǎn)經(jīng)歷了固相反應(yīng)、液相生成和冷凝固結(jié)的過程。

含鐵原料一般為含鐵量較高、粒度小于5mm礦粉，鐵精礦，高爐爐塵，軋鋼皮，鋼渣等；熔劑要求熔劑中有效CaO含量高，雜質(zhì)少，成分穩(wěn)定，在燒結(jié)料中加入一定量的白云石，讓燒結(jié)礦含有適當MgO，對燒結(jié)過程有良好作用，可提高燒結(jié)礦的質(zhì)量；燃料主要為焦粉和無煙煤。

通過燒結(jié)可為高爐提供化學成分穩(wěn)定、粒度均勻、還原性好、冶金性能優(yōu)良的高質(zhì)量原料，為高爐高質(zhì)量、高產(chǎn)、低耗、長壽創(chuàng)造良好條件。燒結(jié)可有效地回收利用冶金、化工能產(chǎn)生的含鐵廢物，如高爐爐塵、轉(zhuǎn)爐爐塵、軋鋼皮、鋼渣、硫酸渣等，既充分利用了國家資源，又減輕了環(huán)境污染，還可以降低生產(chǎn)成本。

高爐生產(chǎn)流程

高爐煉鐵是將含鐵原料（燒結(jié)礦、球團礦或鐵礦）、燃料（焦炭、煤粉）及其他輔助原料（石灰石、白云石、錳礦等）按一定比例自高爐爐頂裝入高爐，并由熱風爐在高爐下部沿爐周的風口向高爐內(nèi)鼓入加熱過的大量富氧空氣助焦炭燃燒，在高溫下焦炭中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成一氧化碳，原料、燃料隨著爐內(nèi)熔煉等過程的進行而下降，在爐料下降和上升的煤氣相遇，先后發(fā)生傳熱、還原、融化、脫碳作用而生成生鐵。

鐵礦石原料中的雜質(zhì)與加入爐內(nèi)的熔劑相結(jié)合而成渣，爐底鐵水間斷地放出裝入鐵水罐，完成鐵水三脫后送往煉鋼廠進行精煉。同時產(chǎn)生高爐煤氣，爐渣兩種副產(chǎn)品，高爐渣鐵主要由礦石中不還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結(jié)合生成，自渣口排出，經(jīng)水淬處理后全部作為水泥生產(chǎn)原料；產(chǎn)生的煤氣從爐頂導出，經(jīng)除塵后作為熱風爐、加熱爐、焦爐、鍋爐等的燃料。

轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)流程

轉(zhuǎn)爐是當今煉鋼工業(yè)中應(yīng)用為廣泛的設(shè)備之一，轉(zhuǎn)爐煉鋼以鐵水、廢鋼、鐵合金等為主要原料，通過吹入氧氣、氬氣、氮氣等氣體并加入造渣劑、冷卻劑、增碳劑等無機非金屬原料，靠鐵液本身的物理熱和鐵液組分間化學反應(yīng)產(chǎn)生熱量完成冶煉。

經(jīng)過轉(zhuǎn)爐初步精煉后的鋼水進入精煉包中進行二次精煉，爐外精煉是指將初煉（在氧化性氣氛下熔化、脫磷、脫硫、去除雜質(zhì)和主合金化）鋼液進行精煉（在真空、惰性氣體或還原性氣氛下脫氣、脫氧、脫硫，去除夾雜物和成分微調(diào)等）的冶金過程，對鋼水的溫度、成分、氣體、有害元素與夾雜物進行進一步調(diào)整，達到潔凈、均勻和穩(wěn)定的目的。

爐外精煉可根據(jù)精煉手段分為真空循環(huán)脫氣（RH）、真空吹氧脫碳（VOD）、真空電弧加熱脫氣（VAD）、氬氧脫碳（AOD）等精煉方法，通過不同的精煉手段獲得不同的鋼種。

成分調(diào)整完成的鋼液，后送大鋼胚及扁鋼胚連續(xù)鑄造機，澆鑄成紅熱鋼胚半成品，經(jīng)檢驗、研磨或燒除表面缺陷，或直接送下游軋制成條鋼、線材、鋼板、鋼卷及鋼片等成品。

軋鋼和熱卷

經(jīng)過精煉完成的鋼水進入鑄鋼階段，通過連鑄或澆鑄鋼錠再進行軋鋼獲得大小形狀不一、各種類型的鋼坯，再根據(jù)所需進行熱軋或管軋獲得長材和板材。

軋鋼是是在旋轉(zhuǎn)的鋼輥間改變鋼錠、鋼坯形狀的壓力加工，改善鋼的內(nèi)部質(zhì)量及獲得所需形狀如鋼板、帶鋼、線材及各種型鋼等。

熱卷即熱軋卷板，是以板坯（主要為連鑄坯）為原料，經(jīng)加熱后由粗軋機組及精軋機組制成帶鋼。從精軋后一架軋機出來的熱鋼帶通過層流冷卻至設(shè)定溫度，由卷取機卷成鋼帶卷，冷卻后的鋼帶卷。

連鑄生產(chǎn)流程

連鑄也即是連續(xù)鑄鋼，是將鋼液轉(zhuǎn)變成鋼胚的過程。上游處理完成的鋼液，以盛鋼桶運送到轉(zhuǎn)臺，經(jīng)由鋼液分配器分成數(shù)股，分別注入特定形狀的鑄模內(nèi)，開始冷卻凝固成形，生成外為凝固殼、內(nèi)為鋼液的鑄胚，接著鑄胚被引拔到弧狀鑄道中，經(jīng)二次冷卻繼續(xù)凝固到完全凝固。經(jīng)矯直后再依目標長度切割成塊，方塊形為大鋼胚，板狀形即為扁鋼胚，都為半成品，需要經(jīng)鋼胚表面處理后，再送軋鋼廠軋延。

小鋼坯生產(chǎn)流程

大鋼胚由連鑄機產(chǎn)出后經(jīng)過加熱、除銹、燒除、粗軋、精軋、剪切后，生產(chǎn)成截面118mm*118mm小鋼胚，其中60%的小鋼胚再經(jīng)檢驗、研磨去除表面缺陷，供應(yīng)條、線工場軋延成條鋼、線材盤元與直棒鋼產(chǎn)品。

熱軋鋼材生產(chǎn)流程

熱軋鋼是經(jīng)過高溫加熱軋制而成的鋼材，在軋鋼過程中或軋鋼之前需對材料進行加熱，加熱到再結(jié)晶溫度以上進行軋制。

熱軋產(chǎn)品特點：熱軋產(chǎn)品具有強度高、韌性好、易于加工成型及良好的可焊接性等優(yōu)良性能，因而被廣泛用于船舶、汽車、橋梁、建筑、機械、壓力容器等制造行業(yè)。

長材  

鋼材的大類中長材指的是線材、棒材、型材。

線材就是常用的盤圓鋼，一般直徑5~9mm的成卷供應(yīng)的熱軋圓鋼稱為線材，根據(jù)軋機的不同可分為高速線材和普通線材，還有一部分深加工線材，例如調(diào)質(zhì)鋼、拔絲鋼、卷簾線鋼等。線材通過牽引拉絲可形成鋼絲、繩索等產(chǎn)品。

棒材指橫斷面積為圓形、方形等簡單圖形、長度相對橫截面積尺寸來說比較大且通常以直條狀提供的一種鋼材，棒材既可以加工成線材也可以通過冷軋制備為條狀鋼材。

型材是指通過軋制、擠出、鑄造等工藝制成的具有一定幾何形狀的物體，外觀尺寸一定，斷面呈一定形狀，具有一定的力學物理性能。型材既能單獨使用也能進一步加工成其他制造品。

線材生產(chǎn)流程

線材的生產(chǎn)是小鋼坯通過加熱爐加熱后經(jīng)粗軋機組，中軋機組，精軋機，減徑成型機軋制, 再經(jīng)盤卷機盤卷成型，冷卻輸送帶輸送后，送至精整區(qū)精整。部分需再處理者，再經(jīng)酸洗被覆、 伸線、退火等制程。為了除去線材表面的氧化皮和銹蝕物，通常利用酸溶液進行酸洗；球化退火是線材加工中的重要工藝，是提高材料質(zhì)量和塑性的重要手段，目的是用相變重新結(jié)晶過程和緩慢冷卻來均勻和細化晶粒，消除內(nèi)應(yīng)力，降低硬度，利于塑性變形，經(jīng)過以上工藝的線材稱為球化材。

板材

板材是指鋼坯經(jīng)加熱爐加熱后軋制成型的板狀鋼材，通常指的是熱扎板卷、冷軋板卷、中板、寬厚板等。板材是國家建設(shè)需要的重要物資，通過熱軋、冷軋、表面鍍層及切割處理及焊接等操作可制備成工業(yè)、民用各行各業(yè)所需要的鋼鐵器件。

板材生產(chǎn)工藝流程

鋼板生產(chǎn)作業(yè)是以扁鋼坯為原料，扁鋼坯經(jīng)過加熱爐加熱到1200°C，再經(jīng)軋延、冷卻、整平到剪(焰)切成為成品。

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