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炼钢工艺步骤

7月8日早晨听了苏教授给我们讲相关炼钢工艺步骤，我对我们专业课有了初步了解和认识。

炼钢就是将铁水冶炼成钢水，而钢和铁区分就在于含碳量不一样，只要将铁里边含碳量降低到一定程度就是我们所需要钢了，所以要想炼钢首先便要炼铁。这里通常有两个步骤：

长步骤：选矿→烧结（球团）→高炉→铁水预处理→转炉→精炼→连铸→轧钢

短步骤：废钢→电炉→精炼→连铸→轧钢

这里说选矿，烧结，球团，是高炉冶炼原料准备阶段，当完成烧结，造球后进入高炉利用高炉内还原性环境将铁水从铁矿石从还原出来，为下一阶段炼钢提供原料供给。而接下来铁水预处理就是脱去硫等杂质。接着就是利用转炉内氧化性环境将铁水中过量碳氧化成一氧化碳和二氧化碳，达成钢水要求碳含量。转炉出钢后钢水精炼（LF或LF+RH或LF+VD，VOD等），完成精炼后用行车调运至连铸机大包回转台，进行连铸浇铸工序步骤，为后续轧钢厂提供钢坯原料。

实际中，整个联合钢铁厂工艺步骤为：原料码头（多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。其步骤图以下：

现在普遍使用是转炉炼钢法，这种炼钢法使用氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化过程中放出大量热量（含1%硅可使生铁温度升高200摄氏度），可使炉内达成足够高温度。所以转炉炼钢不需要另外使用燃料。

转炉炼钢是在转炉里进行。转炉外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有很多小孔（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摄氏度液态生铁，并加入一定量生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面猛烈反应，使铁、硅、锰氧化(FeO,SiO2,MnO,)生成炉渣，利用熔化钢铁和炉渣对流作用，使反应遍布整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少许硅和锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液猛烈沸腾。炉口因为溢出一氧化炭燃烧而出现巨大火焰。最终，磷也发生氧化并深入生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。

当磷于硫逐步降低，火焰退落，炉口出现四氧化三铁褐色蒸汽时，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。假如空气是从炉低吹入，那就是低吹转炉。

伴随制氧技术发展，现在已普遍使用氧气顶吹转炉（也有侧吹转炉）。这种转炉吹如是高压工业纯氧，反应更为猛烈，能深入提升生产效率和钢质量。

应用较多除了转炉之外还有平炉，平炉炼钢使用氧化剂是通入空气和炉料里氧化物（废铁，废钢，铁矿石）。反应所需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。平炉炉膛是一个耐火砖砌成槽，上面有耐火砖制成炉顶盖住。平炉前墙上有装料口，装料机就从这里把炉料装进去。熔炼时关上耐火砖造成门。炉膛两端全部筑有炉头，炉头各有两个孔道，供导入燃料和热空气，或从炉里导炉气之用。平炉炼钢所用原料有废钢、废铁、铁矿石和溶剂（石灰石和生石灰）。开始冶炼时，燃料碰到导入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，使炉料快速熔化（铁熔点是1535摄氏度，钢略低）。同时有一部分熔化生铁生成氧化亚铁，生铁里杂质硅、锰被氧化亚铁氧化，声成炉渣。因为炉里放有过量石灰石，磷和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金属里冒出，好象金属在沸腾一样。反应快要进行完成时候，加入脱氧剂并定时把炉渣扒出。在冶炼将完成时要依据炉前分析（用快速分析法，几分钟可完成）来检验钢成份是否合乎要求。炼锝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。为了提升炉温，气体燃料要在蓄热室里进行预热。在平炉里不仅可加入液态生铁，而且能够加入固态生铁和夹攻以后废铁和铁矿石等。另外，在平炉里假如用30%富氧空气鼓风，同时在熔化金属里吹入氧气，可使生产率提升80%，冶炼时间缩短2~4小时，并可节省燃料，富氧空气也不需要预热。

另外，还有电炉炼钢法，就是钢在以电能为热源电炉里进行冶炼。使用电炉炼钢能够炼出优质合金钢。电炉种类很多，其中应用最广泛是电弧炉。

心得体会

经过这次对冶金工程概论学习，我改变了以往对冶金工程专业茫然，对我们专业知识，学科前景有了一定程度了解。

即使冶金工程在欧美国家已不再形如当年炙手可热，因为她们建设时期已经基础上过去了，开始逐步进入服务行业为主社会时期，不过，在我们国家社会主义建设还在如火如荼进行着，中国居民城市化百分比还很低，伴随中国城镇化钢铁建筑行业依旧还是有行业地位，所以说钢铁工业是“夕阳行业”是错误。

中国现在钢铁产量在世界上超出任何一个国家，稳居首位。即