煉鋼廠從原料到成品經歷了什麼步驟,鋼鐵是怎樣煉成的

鍊鋼與鍊鐵不同,題主需要鍊鋼廠的生產過程,我們就來先了解下鋼和生鐵的主要區別:鋼和生鐵都是鐵基合金,都含有碳、硅、錳、硫、磷;最根本的區別是含碳量不同,生鐵中w(C)>2%,鋼中w(C)<2%

所謂鍊鋼,就是通過冶煉降低生鐵中的碳和去除有害雜質,再根據對鋼性能的要求加入適量的合金元素,使之具有性能優良的鋼。

  1. 脫碳

  2. 去磷和去硫

  3. 去氣和去非金屬夾雜物

  4. 脫氧與合金化

  5. 調溫

  6. 澆注

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現代鍊鋼主要用氧氣轉爐鍊鋼法(大力發展)、電爐鍊鋼法(穩步發展)、平爐鍊鋼法(趨於淘汰),其中氧氣轉爐鍊鋼法所鍊鋼約佔70%,以氧氣頂吹轉爐鍊鋼法為主。

為了將裡面一些其他不需要的東西除去,就需要進行造渣。造好渣是實現鍊鋼生產優質、高產、低消耗的重要保證。因此實際生產中常講:鍊鋼就是煉渣。

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熔渣的作用:

  1. 通過調整爐渣的成分、性質和數量,來控制鋼液中各元素的氧化還原反應過程;

  2. 吸收金屬液中的非金屬夾雜物;

  3. 覆蓋在鋼液上面,可減少熱損失,防止鋼液吸收氣體;

  4. 能吸收鐵的蒸發物,能吸收轉爐氧流下的反射鐵粒,可穩定電弧爐的電弧;

  5. 沖刷和侵蝕爐襯,好的爐渣能減輕這種不良影響,延長爐襯壽命。

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鍊鐵生產的工藝流程大致分為:燒結,球團,焦化,鍊鐵等過程。鐵礦粉+鐵精礦+熔劑+燃料經過燒結過程變成燒結礦,造球精粉+膨潤土經過球團過程,變成球團礦,燒結礦+球團礦+塊礦+焦炭經過高爐鍊鐵過程,最終的產品為鐵水,進入到下一道鍊鋼工藝。

具體細分的工藝過程如下:

燒結過程:將含鐵原料(鐵礦粉),燃料(煤粉,焦粉)溶劑(生石灰,石灰石)等,經過加水混合制粒,放在燒結設備上,點火的同時下方開始抽風,進行燒結。火焰點燃混合料裡面的燃料,將易熔物質融化產生液相,粘連周圍難溶物質,經過冷卻後凝結成塊,生產出燒結礦。

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球團過程:把細磨鐵精礦粉添加少量添加劑混合後,在加水潤溼的條件下,通過造球機滾動成球,再經過乾燥焙燒,固結成為具有一定強度和冶金性能的球型球團礦。

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煉焦過程:是指煉焦煤在隔絕空氣條件下加熱到1000℃左右(高溫乾餾),通過熱分解和結焦產生焦炭、焦爐煤氣和其他煉焦化學產品的工藝過程。冶金焦炭含碳量高,氣孔率高,強度大(特別是高溫強度),是高爐鍊鐵的重要燃料和還原劑,也是整個高爐料柱的支撐劑和疏鬆劑。

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高爐鍊鐵:從爐頂裝入燒結礦、球團礦、焦炭、造渣用熔劑(石灰石),從位於爐子下部沿爐周的風口吹入經預熱的空氣。在高溫下焦炭和噴吹煤粉中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳,在爐內上升過程中除去鐵礦石中的氧,從而還原得到鐵水,鐵水的溫度一般高達1500℃。

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