鋼鐵行業工藝流程

  鋼鐵生產的工藝流程大致分為：選礦，燒結，焦化，煉鐵，煉鋼，連鑄，軋鋼等過程；輔助系統有：制氧/制氮，循環水系統，煙氣除塵及煤氣回收等。

1 選礦工序

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。

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。

選礦工序原料：原礦石。

選礦工序產物：鐵精礦。

選礦工序設備：礦石破碎設備：顎式破碎機、錘式破碎機。

磨礦工藝設備：球磨機、螺旋分級機。

選別工藝設備：浮選機、磁選機。

2 燒結工序

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：燒結法和球團法。

鐵礦粉造塊的目的：

u 去除有害雜質，回收有益元素，保護環境；

u 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，適應高爐冶煉對鐵礦石的質量要求。

2.1 燒結法

燒結是鋼鐵生產工藝中的一個重要環節，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。經燒結而成的有足夠強度和粒度的燒結礦可作為煉鐵的熟料。

燒結礦生產流程：燒結料的準備，配料與混合，燒結和產品處理；

燒結礦生產原料：含鐵原料、熔劑、燃料；

燒結礦生產產物：燒結礦和球團礦；

燒結礦生產設備：帶式抽風燒結機。

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，再經過干燥焙燒，固結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

球團礦生產原料：含鐵原料、熔劑、燃料；

球團礦生產產物：燒結礦和球團礦；

球團礦生產設備：圓盤造球機、帶式焙燒機。

3 焦化工藝

高爐生產前的準備除了準備鐵礦石（燒結礦和球團礦）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生煤氣，煤氣在上升過程中將熱量傳給爐料，使高爐內的各種物理化學反應得以進行。

焦炭在高爐冶煉中的作用：

u 發熱劑。焦炭在風口前燃燒放出大量熱量并產生煤氣，煤氣在上升過程中將熱量傳給爐料，使高爐內的各種物理化學反應得以進行。

u 還原劑。焦炭燃燒產生的C0及焦炭中的固定碳是鐵礦石的還原劑。

u 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只有焦炭是以固體狀態存在，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。

u 滲碳劑。

u 爐料下降提供自由空間。

焦炭生產過程分為：洗煤、配煤、煉焦、熄焦和產品處理等工序。

焦炭生產原料分為：原煤

焦炭生產產物分為：焦炭、焦爐煤氣

焦炭生產設備分為：配煤槽、粉碎機、焦爐、干熄爐

4 高爐煉鐵

高爐煉鐵生產是冶金(鋼鐵)工業最主要的環節。高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的連續生產過程。

高爐冶煉流程：鐵礦石、焦炭和熔劑等固體原料按規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。焦炭和礦石在爐內形成交替分層結構。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。

高爐冶煉原料：鐵礦石、焦炭、熔劑（石灰石）

高爐冶煉產物：鐵水、高爐煤氣

高爐冶煉設備：高爐、高爐熱風爐、鐵水罐車

5 煉鋼

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

采用的主要技術手段為：供氧，造渣，升溫，加脫氧劑和合金化操作。

轉爐煉鋼：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產生熱量而在轉爐中完成煉鋼過程，鐵水通過氧化反應脫碳、升溫、合金化的過程。

轉爐煉鋼流程：鐵水預處理、鐵水冶煉、鋼水精煉。

鐵水預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。可分為普通鐵水預處理和特殊鐵水預處理。前者有鐵水預脫硫，鐵水預脫硅，鐵水預脫磷；后者有鐵水提釩，鐵水提鈮，鐵水脫鉻等。

鐵水冶煉：靠轉爐內液態生鐵的物理熱和生鐵內各組分（如碳、錳、硅、磷等）與送入爐內的氧進行化學反應所產生的熱量，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、微調成分、控制鋼水溫度等。為實現爐外精煉任務，可采用鋼包吹氬、真空處理、吹氧、加熱和噴粉、喂絲等手段。

轉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），為調整溫度，可加入廢鋼及少量的冷生鐵塊和礦石等。

轉爐冶煉產物包括：鋼水、轉爐煤氣。

轉爐冶煉設備包括：轉爐、電爐、精煉爐（AOD、VOD、LF）。

6 連鑄工藝

轉爐生產出來的鋼水經過精煉爐精煉以后，需要將鋼水鑄造成不同類型、不同規格的鋼坯。連鑄工藝就是將精煉后的鋼水連續鑄造成鋼坯的生產工序。

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

連鑄工藝原料：鋼水

連鑄工藝產物：鋼坯

連鑄工藝設備：鋼包回轉臺、中間包、結晶器、拉矯機、電磁攪拌器。

7 軋鋼工藝

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，才能成為合格的產品。熱軋后的成品分為鋼卷和錠式板兩種，經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，還要經過冷軋。

7.1 熱軋工藝

熱軋就是在再結晶溫度以上進行的軋制。

用連鑄板坯或初軋板坯作原料，經步進式加熱爐加熱，高壓水除鱗后進入粗軋機，粗軋料經切頭、尾再進入精軋機，實施計算機控制軋制，精軋后經過層流冷卻和卷取機卷取成為直發卷。將直發卷經切頭、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、縱切帶等產品。

熱軋工藝原料：鋼坯；

熱軋工藝產物：鋼板；

熱軋工藝設備：加熱爐、除鱗機、粗軋機、中軋機、精軋機、飛剪機、矯直機、卷取機。

7.2 冷軋工藝

冷軋是在再結晶溫度以下進行的軋制。

一般工藝流程（根據產品要求不同而不同）：

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過連續酸洗機組清除氧化鐵皮，以保證帶鋼表面光潔，順利地實現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，揮發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，并使性能得到調整。平整之后，可根據定貨要求對帶鋼進行剪切。

冷軋工藝原料：鋼坯

冷軋工藝產物：鋼板

冷軋工藝設備：酸洗機組、冷軋機組、電解脫脂機組、退火爐、平整機、剪板機。