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鋼鐵工藝生產(chǎn)流程詳解

瀏覽次數(shù)：1371 發(fā)布時間：2023-11-18

鐵生產(chǎn)的工藝流程大致分為：選礦，燒結(jié)，焦化，煉鐵，煉鋼，連鑄，軋鋼等過程；輔助系統(tǒng)有：制氧/制氮，循環(huán)水系統(tǒng)，煙氣除塵及煤氣回收等。

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1 選礦

1.1 工藝介紹

選礦是冶煉前的準備工作，從礦山開采下來礦石以后，首先需要將含鐵、銅、鋁、錳等金屬元素高的礦石甄選出來，為下一步的冶煉活動做準備。

1.2 工藝流程

選礦一般分為破碎、磨礦、選別三部分。其中，破碎又分為：粗破、中破和細破；選別依方式不同也可分為：磁選、重選、浮選等。

1.3 原料

原礦石。

1.4 產(chǎn)物

鐵精礦。

1.5 設(shè)備

礦石破碎設(shè)備：顎式破碎機、錘式破碎機。

磨礦工藝設(shè)備：球磨機、螺旋分級機。

選別工藝設(shè)備：浮選機、磁選機。

2 燒結(jié)

2.1 工藝介紹

為了保證供給高爐的鐵礦石中鐵含量均勻，并且保證高爐的透氣性，需要把選礦工藝產(chǎn)出的鐵精礦制成10-25mm的塊狀原料。

鐵礦粉造塊目前主要有兩種方法：燒結(jié)法和球團法。

鐵礦粉造塊的目的：

◆去除有害雜質(zhì)，回收有益元素，保護環(huán)境；

◆綜合利用資源，擴大煉鐵用的原料種類；

◆改善礦石的冶金性能，適應(yīng)高爐冶煉對鐵礦石的質(zhì)量要求。

2.2 工藝流程

2.2.1 燒結(jié)法

燒結(jié)是鋼鐵生產(chǎn)工藝中的一個重要環(huán)節(jié)，它是將鐵礦粉、粉（無煙煤）和石灰、高爐爐塵、軋鋼皮、鋼渣按一定配比混勻。經(jīng)燒結(jié)而成的有足夠強度和粒度的燒結(jié)礦可作為煉鐵的熟料。

燒結(jié)礦生產(chǎn)流程：燒結(jié)料的準備，配料與混合，燒結(jié)和產(chǎn)品處理。

2.2.2 球團法

球團是把細磨鐵精礦粉或其他含鐵粉料添加少量添加劑混合后，在加水潤濕的條件下，通過造球機滾動成球，再經(jīng)過干燥焙燒，固結(jié)成為具有一定強度和冶金性能的球型含鐵原料。

球團礦生產(chǎn)流程：原料準備、配料、混合、造球、干燥和焙燒、冷卻、成品和返礦處理

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2.3 原料

含鐵原料：含鐵量較高、粒度<5mm的礦粉，鐵精礦，高爐爐塵，軋鋼皮，鋼渣等。一般要求含鐵原料品位高，成分穩(wěn)定，雜質(zhì)少。

熔劑：要求熔劑中有效CaO含量高，雜質(zhì)少，成分穩(wěn)定，含水3％左右，粒度小于3mm的占90％以上。在燒結(jié)料中加入一定量的白云石，使燒結(jié)礦含有適當?shù)?/span>MgO，對燒結(jié)過程有良好的作用，可以提高燒結(jié)礦的質(zhì)量。

燃料：主要為焦粉和無煙煤。對燃料的要求是固定碳含量高，灰分低，揮發(fā)分低，含硫低，成分穩(wěn)定，含水小于10％，粒度小于3mm的占95％以上。

2.4產(chǎn)物

燒結(jié)礦和球團礦

2.5設(shè)備

燒結(jié)礦生產(chǎn)設(shè)備：帶式抽風燒結(jié)機

球團礦生產(chǎn)設(shè)備：圓盤造球機、帶式焙燒機

3焦化工藝

3.1工藝介紹

高爐生產(chǎn)前的準備除了準備鐵礦石（燒結(jié)礦和球團礦）外，還需要準備好必需的燃料--焦炭。焦炭是高爐冶煉的主要燃料，焦炭在風口前燃燒放出大量熱量并產(chǎn)生煤氣，煤氣在上升過程中將熱量傳給爐料，使高爐內(nèi)的各種物理化學反應(yīng)得以進行。

焦炭在高爐冶煉中的作用：

◆發(fā)熱劑。焦炭在風口前燃燒放出大量熱量并產(chǎn)生煤氣，煤氣在上升過程中將熱量傳給爐料，使高爐內(nèi)的各種物理化學反應(yīng)得以進行。

◆還原劑。焦炭燃燒產(chǎn)生的C0及焦炭中的固定碳是鐵礦石的還原劑。

◆料柱骨架。焦炭在料柱中占1/3～1/2的體積，尤其是在高爐下部高溫區(qū)只有焦炭是以固體狀態(tài)存在，它對料柱起骨架作用，高爐下部料柱的透氣性完全由焦炭來維持。

◆滲碳劑。

◆爐料下降提供自由空間。

3.2工藝流程

現(xiàn)代焦炭生產(chǎn)過程分為洗煤、配煤、煉焦、熄焦和產(chǎn)品處理等工序。

3.3原料

原煤

3.4產(chǎn)物

焦炭、焦爐煤氣

3.5設(shè)備

配煤槽、粉碎機、焦爐、干熄爐

4高爐煉鐵

4.1工藝介紹

高爐煉鐵生產(chǎn)是冶金(鋼鐵)工業(yè)最主要的環(huán)節(jié)。高爐冶煉高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的連續(xù)生產(chǎn)過程。

4.2工藝流程

高爐冶煉流程：鐵礦石、焦炭和熔劑等固體原料按規(guī)定配料比由爐頂裝料裝置分批送入高爐，并使爐喉料面保持一定的高度。焦炭和礦石在爐內(nèi)形成交替分層結(jié)構(gòu)。礦石料在下降過程中逐步被還原、熔化成鐵和渣，聚集在爐缸中，定期從鐵口、渣口放出。

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4.3原料

鐵礦石、焦炭、熔劑（石灰石）

4.4產(chǎn)物

鐵水、高爐煤氣

4.5設(shè)備

高爐、高爐熱風爐、鐵水罐車

5煉鋼

5.1工藝介紹

煉鋼的基本任務(wù)是脫碳、脫磷、脫硫、脫氧，去除有害氣體和非金屬夾雜物，提高溫度和調(diào)整成分。歸納為：“四脫”（碳、氧、磷和硫），“二去”（去氣和去夾雜），“二調(diào)整”（成分和溫度）。

采用的主要技術(shù)手段為：供氧，造渣，升溫，加脫氧劑和合金化操作。

5.2工藝流程

轉(zhuǎn)爐煉鋼：廣義上說就是以鐵水、廢鋼、鐵合金為主要原料，不借助外加能源，靠鐵液本身的物理熱和鐵液組分間化學反應(yīng)產(chǎn)生熱量而在轉(zhuǎn)爐中完成煉鋼過程，鐵水通過氧化反應(yīng)脫碳、升溫、合金化的過程。

轉(zhuǎn)爐煉鋼流程：鐵水預(yù)處理、鐵水冶煉、鋼水精煉。

鐵水預(yù)處理是指在鐵水進入煉鋼爐冶煉前，除去其中的某些有害成分或提取其中某些有益成分的工藝過程?？煞譃槠胀ㄨF水預(yù)處理和特殊鐵水預(yù)處理。前者有鐵水預(yù)脫硫，鐵水預(yù)脫硅，鐵水預(yù)脫磷；后者有鐵水提釩，鐵水提鈮，鐵水脫鉻等。

鐵水冶煉：靠轉(zhuǎn)爐內(nèi)液態(tài)生鐵的物理熱和生鐵內(nèi)各組分（如碳、錳、硅、磷等）與送入爐內(nèi)的氧進行化學反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量，使金屬達到出鋼要求的成分和溫度。

精煉：在真空、惰性氣氛或可控氣氛下進行脫氧、脫硫、去除夾雜、夾雜物變性、微調(diào)成分、控制鋼水溫度等。為實現(xiàn)爐外精煉任務(wù)，可采用鋼包吹氬、真空處理、吹氧、加熱和噴粉、喂絲等手段。

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5.3原料

轉(zhuǎn)爐冶煉的爐料主要為鐵水、造渣料（如石灰、石英、螢石等）、鐵合金（如硅鐵、錳鐵等）、脫氧劑（如硅化鐵等）以及增碳劑（如碳粉等），為調(diào)整溫度，可加入廢鋼及少量的冷生鐵塊和礦石等。

5.4產(chǎn)物

鋼水、轉(zhuǎn)爐煤氣

5.5設(shè)備

轉(zhuǎn)爐、電爐、精煉爐（AOD、VOD、LF）。

6連鑄工藝

6.1工藝介紹

轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)出來的鋼水經(jīng)過精煉爐精煉以后，需要將鋼水鑄造成不同類型、不同規(guī)格的鋼坯。連鑄工藝就是將精煉后的鋼水連續(xù)鑄造成鋼坯的生產(chǎn)工序。

6.2工藝流程

將裝有精煉好鋼水的鋼包運至回轉(zhuǎn)臺，回轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動到澆注位置后，將鋼水注入中間包，中間包再由水口將鋼水分配到各個結(jié)晶器中去。結(jié)晶器是連鑄機的核心設(shè)備之一，它使鑄件成形并迅速凝固結(jié)晶。拉矯機與結(jié)晶振動裝置共同作用，將結(jié)晶器內(nèi)的鑄件拉出，經(jīng)冷卻、電磁攪拌后，切割成一定長度的板坯。

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6.3原料

鋼水

6.4產(chǎn)物

鋼坯

6.5設(shè)備

鋼包回轉(zhuǎn)臺、中間包、結(jié)晶器、拉矯機、電磁攪拌器。

7軋鋼工藝

7.1工藝介紹

從煉鋼廠出來的鋼坯還僅僅是半成品，必須到軋鋼廠去進行軋制以后，才能成為合格的產(chǎn)品。熱軋后的成品分為鋼卷和錠式板兩種，經(jīng)過熱軋后的鋼材厚度一般在幾個毫米,如果用戶要求鋼板更薄的話，還要經(jīng)過冷軋。

7.2工藝流程

7.2.1熱軋工藝

熱軋就是在再結(jié)晶溫度以上進行的軋制。

用連鑄板坯或初軋板坯作原料，經(jīng)步進式加熱爐加熱，高壓水除鱗后進入粗軋機，粗軋料經(jīng)切頭、尾再進入精軋機，實施計算機控制軋制，精軋后經(jīng)過層流冷卻和卷取機卷取成為直發(fā)卷。將直發(fā)卷經(jīng)切頭、切尾、切邊及多道次的矯直、平整等精整線處理后，再切板或重卷，即成為熱軋鋼板、平整熱軋鋼卷、縱切帶等產(chǎn)品。

7.2.2冷軋工藝

冷軋是在再結(jié)晶溫度以下進行的軋制。

一般工藝流程（根據(jù)產(chǎn)品要求不同而不同）：

酸洗除磷、冷軋、脫脂、退火、平整、剪切、分類、包裝。

冷軋坯料在軋制前必須經(jīng)過連續(xù)酸洗機組清除氧化鐵皮，以保證帶鋼表面光潔，順利地實現(xiàn)冷軋及其后的表面處理。酸洗之后即可軋制，但是由于冷軋的工藝特點，軋到一定厚度必須進行退火使鋼軟化。但是軋制過程中，帶鋼表面有潤滑油，而油脂在退火爐中會揮發(fā)，揮發(fā)物殘留在帶鋼表面上形成的黑斑又很難除去。因此，在退火之前，應(yīng)洗刷干凈帶鋼表面的油脂，即脫脂工序。脫脂之后的帶鋼，在保護氣體中進行退火。退火后的帶鋼表面光亮，進一步軋制或平整時，就不必酸洗。退火之后的帶鋼必須進行平整，以獲得平整光潔的表面，均勻的厚度，并使性能得到調(diào)整。平整之后，可根據(jù)定貨要求對帶鋼進行剪切。

7.3原料

鋼坯

7.4產(chǎn)物

鋼板

7.5設(shè)備

◆熱軋設(shè)備：加熱爐、除鱗機、粗軋機、中軋機、精軋機、飛剪機、矯直機、卷取機。

◆冷軋設(shè)備：酸洗機組、冷軋機組、電解脫脂機組、退火爐、平整機、剪板機。

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