钢铁生产工艺流程.docx

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1、钢铁生产工艺流程钢铁生产有着悠久的历史，从春秋时期开始，人们便开始了冶炼。当然，那个时候的工艺落后，但当时的人们就已经知道“百炼成钢”，铁中的碳在多次高温煅烧下含量变得越来越低，从而产生了钢。现代钢铁企业的主要生产流程大致为铁矿石原料经过烧结、球团处理后，采用高炉生产铁水，经铁水预处理后，由转炉炼钢、炉外精炼至合格成分钢水，然后连铸浇铸成钢坯，钢坯经过轧制，制成各类成品。一般来说，高炉的主要任务是分离脉石、还原铁矿石，铁水预处理主要是完成脱硅、脱磷、脱硫，转炉则进行脱碳、升温，而钢水炉外精炼则进行去气体、去夹杂、合金化等。在钢铁生产工艺中烧结和

2、球团是两种不同的造块方法，但是他们都是将细粒（粉状）物料通过反应变成块状物料，并在物理性能和化学组成上能满足下一步加工要求。烧结是将矿料经过烧结台车燃烧、粉碎、冷却、筛选等工艺造块的方法。球团时先将粉矿加适量的水分和粘结剂制成粘度均匀、具有足够强度的生球，经干燥、预热后在氧化气氛中焙烧，使生球结团，制成球团矿。烧结矿和球团矿经过不同的筛选过程，得到的成品会在炼铁中得到使用。烧结过程中产生的粉尘必须经过除尘处理，得到的粉尘属于矿料粉末，会进行回收再次加工。烧结产生的余热可以进行发电。现在高炉的炉料一般为高碱度烧结矿加酸性球团矿，这样既可以保证炉料

3、的透气性，又可以避免炉料碱度过高难熔，并可以获得良好的冶金性能。炼铁是将铁矿石冶炼成铁水的过程。高炉炼铁工艺很大程度上取决于操作制度，其中包括装料制度、送风制度、造渣制度及热制度。铁矿石、焦炭和熔剂等按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉内料面保持一定高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸中，定时从铁口、渣口放出。在炼铁过程中，从高炉下部的风口吹进热风（1000-1300℃），喷入燃料。在高温下焦炭中的碳和喷吹物中的碳生产的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁。铁矿石通过还原反应

4、炼出生铁，铁水通过出铁口放出，矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生产炉渣，从出渣口排出。熔渣可以回收用作水泥生产的原料。煤气从炉顶导出，经除尘后，另作他用。高炉生产是连续进行的，一般情况下，现代一代高炉能连续生产十五年到几十年。冶炼好的铁水经过鱼雷罐车拉至炼钢厂进行炼钢。炼钢主要是在转炉中进行的，以铁水、废钢、铁合金为主要原料，通过氧化反应脱碳、升温、合金化的过程。其他炼钢方法还有电弧炉炼钢及一些特种冶炼，如感应炉炼钢、等离子冶炼、电渣重熔冶炼等。炼钢的主要任务是脱硫、脱氧、脱磷、脱碳，去除有害气体和非金属夹杂物，提

5、高温度和调整成分。转炉炼钢的过程为：装料，把炉体向前方倾斜，先装入废钢，接着装入铁水，然后使炉体直立。吹炼开始后，一边吹氧一边投入氧化铁皮、矿石、石灰等辅助材料。当氧气喷枪降至设定位置时开始喷吹氧气。吹炼时高亮度的浓烟火焰从炉口排出，吹炼中期是脱碳反应最强烈的时期，氧的脱碳速率接近100%。采用副枪动态控制，在排气量逐渐减少、达到预定吹炼终点的几分钟前，降下副枪，测定熔池中的含碳量和温度，预测达到目标含碳量和目标温度的时间，然后吹炼到终点出钢。出钢时向炉内及钢水包中添加脱氧剂，出钢后再把炉体倒向装料侧排渣，一炉钢的冶炼才结束。液态金属转变为固体

6、金属的过程就是凝固过程，凝固过程主要是晶体或晶粒的生成和长大过程，所以也称结晶。从微观来看，凝固是金属原子从无序状态到有序状态的转变，也就是液体中无规则的原子集团转变为按一定规则排列的固态结晶体，一般发生在过冷液体中。对于纯金属均匀形核，由于结构起伏在一定几率下形胚，由于能量起伏克服形核功晶胚形成晶核，当晶胚半径大于临界半径时，晶胚就能够稳定晶核，凝固过程就不需要外界提供能量了。对于非均匀形核，晶核可以依附固相质点结晶，液态金属就可以在较小的过冷度下凝固。从宏观来看，它是把液体金属储藏的显热和结晶潜热传输到外界，使液体转变为有一定形状的固态。钢

7、凝固的工艺方法有钢锭模浇铸和连续铸锭，凝固的产品就是钢锭或连铸坯。对连铸而言，炼钢的最终目的是生产合格的连铸坯，因此如何将液态金属转化为合格的连铸坯是炼钢生产中的重要一环。连铸是20世纪50年代发展起来的一项新型铸钢技术，是指直接将钢水通过连铸装置铸成各种规格钢坯的自动控制过程。它与传统的钢模铸锭法相比，可省去钢模铸锭装置和价格昂贵的初轧开坯装置，具有节约能源、提高产品质量和成材率、降低成本等优点。现代化连铸机的主要技术特征：1）大容量中间包和流场优化。2）结晶器液面自动控制。3）结晶器专家系统和漏钢预报。4）结晶器液压振动。5）电磁搅拌。6）

8、动态二次冷却控制。7）动态轻压下。为防止钢水在结晶器内氧化和减少铸坯与结晶器表面的摩擦，通常要在结晶器钢水液面上覆盖一定厚度的保护渣，它还起到使钢水表