现代钢铁生产工艺流程报告

现代钢铁生产工艺流程报告

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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。

在钢铁生产工艺中烧结和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。

炼铁是将铁矿石冶炼成铁水的过程。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练出生铁，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，从出铁口和出渣口分别排出。矿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，一代高炉能连续生产几年到几十年。

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。他的主要任务是脱硫、脱氧、脱磷、脱碳，去除有害气体和非金属夹杂物，提高温度和调整成分。磷对大多数钢来说是有害元素，它在钢中的含量高会引起“冷脆”，从高温到零摄氏度一下，钢

的塑性和冲击韧性降低，并使钢的焊接性和冷弯性能变差。硫对大多数钢来说也是有害元素，它在钢中的含量过高会引起“热脆”，热脆会使钢的热加工性能变坏，引起高温龟裂，并在金属焊缝中产生气孔和疏松，从而降低焊接强度。氧的以氧化物形式存在，会降低钢的韧性。所以对于这些元素必须去除，达到满足生产需要的钢。炼钢过程中的废气必须经过处理后排放，不能拿蓝天白云换取银两。特别是在除硫时，由于铁水中的硫除去后得到的二氧化硫很难利用，制作硫酸，浓度太低，制作石膏，没有经济效益，可是又不能直接排放，所以这一步没有任何经济效益，但是却体现着企业的良心和对社会的责任。

铁水在炼制过程中会根据要求进行精炼，这样可以满足顾客对高品质钢的需求。

液态金属转变为固体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。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。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，它还起到使钢水表面散热稳定的作用。通过测量保护渣层面上的热辐射来控制保护渣的加入量。钢水从钢水包中流入中间包，在这一过程中，钢水是缓慢下降的，所以这时如果还有废渣存在，则会浮在上部，不会进入结晶器中，这也保证了钢坯的质量。连铸坯从结晶器拉出后，其坯壳较薄，中间仍是钢

水，尚需喷水继续冷却，通常根据钢种、铸坯厚度、拉速来控制二次冷却水量。二次冷却水量调节系统中的主要设备是微型计算机，它利用钢坯的热传导方程作为数学模型，并用铸坯表面温度作为反馈信号来对二次冷却水量进行控制。二次冷却水量控制合适，可避免铸坯产生裂纹。钢坯出来后会进行飞剪切割，喷码记录。切割的目的是为了便于运送，喷码记录则是为了钢坯跟踪。

连铸中很重要的一件东西就是保护渣了，保护渣在连铸中起到防粘，散热的作用。一般国产保护渣质量较差，但价钱便宜，约为进口价的一半，进口渣价美物优，在生产高品质钢时大多使用进口渣。由于制渣技术问题，也影响了钢铁的生产。

由于连铸的出现，使钢锭成为了历史，被钢坯取而代之。铸成的钢坯可以进行轧钢生产。

轧钢是连铸的下一道工序，它是在旋转的轧辊间改变钢坯形状的压力加工过程。轧钢的目的与其他压力加工一样，一方面是为了得到需要的形状，例如：钢板，带钢，线材以及各种型钢等；另一方面是为了改善钢的内部质量，我们常见的汽车板、桥梁钢、锅炉钢、管线钢、螺纹钢、钢筋、电工硅钢、镀锌板、镀锡板包括火车轮都是通过轧钢工艺加工出来的。轧钢方法按轧制温度不同可分为热轧与冷轧；按轧制时轧件与轧辊的相对运动关系不同可分为纵轧，横轧和斜轧；按轧制产品的成型特点还可分为一般轧制和特殊轧制。从炼钢厂送过来的连铸坯，首先是进入加热炉，然后经过初轧机反复轧制之后，进入精轧机。轧钢属于金属压力加工，说简单点，轧钢板就像压面条，经过擀面杖的多次挤压与推进，面就越擀越薄。在热轧生产线上，轧坯加热变软，被辊道送入轧机，最后轧成用户要求的尺寸。轧钢是连续的不间断的作业，钢带在辊道上运行速度快，设备自动化程度高，效率也高。从平炉出来的钢锭也可以成为钢板，但首先要经过加热和初轧开坯才能送到热轧线上进行轧制，工序改用连铸坯就简单多了，一般连铸坯的厚度为150～250ｍｍ，先经过除磷到初轧，经辊道进入精轧轧机，精轧机由7架4辊式轧机组成，机前装有测速辊和飞剪，切除板面头部。精轧机的速度可以达到23ｍ／ｓ。热轧成品分为钢卷和锭式板两种，经过热轧后的钢轨厚度一般在