炼钢简单工艺流程

炼钢的工艺流程

7月8日上午听了苏教授给我们讲的关于炼钢的工艺流程，我对我们的专业课有了初步的了解与认识。

炼钢就是将铁水冶炼成钢水，而钢与铁的区别就在于含碳量不同，只要将铁里边的含碳量降低到一定程度就是我们所需要的钢了，所以要想炼钢首先便要炼铁。这里一般有两个流程：

长流程：选矿→烧结（球团）→高炉→铁水预处理→转炉→精炼→连铸→轧钢

短流程：废钢→电炉→精炼→连铸→轧钢

这里说的选矿，烧结，球团，是高炉冶炼的原料准备阶段，当完成烧结，造球后进入高炉利用高炉内的还原性环境将铁水从铁矿石从还原出来，为下一阶段的炼钢提供原料供给。而接下来的铁水预处理就是脱去硫等杂质。接着就是利用转炉内的氧化性环境将铁水中过量的碳氧化成一氧化碳和二氧化碳，达到钢水要求的碳含量。转炉出钢后的钢水精炼（LF或LF+RH或LF+VD，VOD等），完成精炼后用行车调运至连铸机的大包回转台，进行连铸浇铸的工序环节，为后续的轧钢厂提供钢坯原料。

实际中，整个联合钢铁厂的工艺流程为：原料码头（各种原料集中卸载存放区域）——烧结（矿石造块或造球团）——高炉（炼铁）——炼钢（铁水预处理-转炉或电炉-精炼-连铸）-轧钢。其流程图如下：

现在普遍使用的是转炉炼钢法，这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。

转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化(FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟

后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。

当磷于硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果空气是从炉低吹入，那就是低吹转炉。

随着制氧技术的发展，现在已普遍使用氧气顶吹转炉（也有侧吹转炉）。这种转炉吹如的是高压工业纯氧，反应更为剧烈，能进一步提高生产效率和钢的质量。

应用较多的除了转炉之外还有平炉，平炉炼钢使用的氧化剂是通入的空气和炉料里的氧化物（废铁，废钢，铁矿石）。反应所需的热量是由燃烧气体燃料（高炉煤气，发生炉煤气）或液体燃料（重油）所提供。平炉的炉膛是一个耐火砖砌成的槽，上面

有耐火砖制成的炉顶盖住。平炉的前墙上有装料口，装料机就从这里把炉料装进去。熔炼时关上耐火砖造成的门。炉膛的两端都筑有炉头，炉头各有两个孔道，供导入燃料与热空气，或从炉里导炉气之用。平炉炼钢所用的原料有废钢、废铁、铁矿石和溶剂（石灰石和生石灰）。开始冶炼时，燃料遇到导入的热空气就在燃料面上燃烧，温度高达1800摄氏度。热量直接由火焰传给炉料，使炉料迅速熔化（铁的熔点是1535摄氏度，钢略低）。同时有一部分熔化的生铁生成氧化亚铁，生铁里的杂质硅、锰被氧化亚铁氧化，声成炉渣。由于炉里放有过量的石灰石，磷与硫等杂质就生成磷酸钙和硫化钙成为炉渣。其次碳也进行氧化，生成一氧化碳从熔化的金属里冒出，好象金属在沸腾一样。反应快要进行完毕的时候，加入脱氧剂并定时把炉渣扒出。在冶炼将完成时要根据炉前分析（用快速分析法，几分钟可完成）来检验钢的成分是否合乎要求。炼锝的钢从出钢口流入钢水包里，再从钢水包注入模子里铸成制品或钢锭。为了提高炉温，气体燃料要在蓄热室里进行预热。在平炉里不但可加入液态生铁，而且可以加入固态的生铁以及夹攻以后的废铁和铁矿石等。另外，在平炉里如果用30%的富氧空气鼓风，同时在熔化的金属里吹入氧气，可使生产率提高80%，冶炼的时间缩短2~4小时，并可节约燃料，富氧空气也不需要预热。

此外，还有电炉炼钢法，就是钢在以电能为热源的电炉里进行冶炼。使用电炉炼钢可以炼出优质的合金钢。电炉的种类很多，其中应用最广泛的是电弧炉。

心得体会

通过这次对冶金工程概论的学习，我改变了以往对冶金工程专业的茫然，对我们的专业知识，学科前景有了一定程度的了解。

虽然冶金工程在欧美国家已不再形如当年炙手可热，因为他们的建设时期已经基本上过去了，开始逐步进入服务行业为主的社会时期，但是，在我们国家社会主义建设还在如火如荼的进行着，我国的居民城市化比例还很低，随着我国的城镇化钢铁建筑行业依旧还是有行业地位的，所以说钢铁工业是“夕阳行业”是错误的。

我国目前的钢铁产量在世界上超过任何一个国家，稳居首位。虽然我国目前钢铁行业的前景不错，但是我们在一些技术上面和发达国家相比依旧有一定的差距，这就要求我们在提高产量的同时也要注重技术上的改进。作为老牌钢铁院校，我们学校在冶金领域有着不可动摇的领军地位，提高我国冶金行业技术的重担自然而然的就落到了我们学校的肩上，而作为冶金的新进力量，我们学校的未来要靠我们来描绘，冶金行业的衣钵需要我们来传承，为了学校，为了冶金行业，也为了我们自己，我们有责任也有义务来好好学习。这就要求我们在校学习期间扎实基础学科，熟练专业知识，多进企业，深入一线，理论联系实际，全面提高自己。

最后，为了更加美好的明天，让我们努力奋斗吧！