现代钢铁生产工艺是将铁矿石在高炉中冶炼成生铁,将铁水喷入转炉或电炉冶炼成钢,再将钢水浇铸成连铸坯或锭,经过轧制等塑性变形方法加工成各种用途的钢材。
一个钢铁集团一般包括原料加工、炼铁、炼钢、轧钢、能源供应、运输等生产环节,是一个复杂而庞大的生产系统,我国的钢铁企业一般都是这样的全流程集团。
钢铁生产流程图(点击放大查看高清图片)

1.炼钢主要工艺步骤介绍
接下来对炼钢关键工序中的关键工序进行介绍,以便总包服务的耐火材料公司进一步了解耐火材料在钢铁生产中的使用情况。
1.冶炼原料
原料是高炉冶炼的物质基础,精炼原料是高炉稳定顺利运行和实现高产、优质、低耗、长寿的基本保证。
高炉冶炼所用原料主要有铁矿石(天然富矿、人工富矿)、燃料(焦炭、喷吹燃料)、熔剂(石灰石、白云石等)。冶炼一吨生铁约需63%铁矿石1.60-1.65吨、焦炭0.3-0.6吨、熔剂0.2-0.4吨。
2.炼铁工艺
高炉炼铁是以焦炭为能源的传统炼铁方法,目前与转炉炼钢相结合是生产钢铁的主要方法,高炉炼铁的主导地位预计在较长时间内不会发生改变。高炉炼铁的本质是铁的还原过程,即以焦炭为燃料和还原剂,在高温下将铁矿石或含铁原料中的铁由氧化物或矿物状态(如Fe2O3、Fe3O4、Fe3O4•TiO2等)还原为液态生铁。
冶炼过程中,炉料(矿石、熔剂、焦炭)按一定的配比通过装料设备从炉顶分批装入炉内。从下部风口吹入的高温热风与焦炭发生反应,产生的高温还原性气体上升,对炉料进行加热、还原、熔化、造渣,产生一系列的物理和化学变化,最终生成液态炉渣和铁聚集在炉筒内并周期性地排出高炉。在上升过程中,气流温度不断降低,成分逐渐发生变化,最终形成从炉顶排出的高炉煤气。
3.炼钢
钢与生铁都是以铁为主要成分,含有少量碳、硅、锰、磷、硫等元素的铁碳合金,二者的区别在于碳元素的含量。
炼钢的主要任务包括
1)脱碳;2)脱磷;3)脱硫;4)脱氧;5)脱氮、脱氢等;6)去除非金属夹杂物;7)合金化;8)加热;9)凝固成型。
炼钢工艺主要包括
(1)铁水预处理;
(2)转炉或电弧炉炼钢;
(3)炉外精炼(二次精炼);
(4)连铸。
炼钢过程是一个氧化过程钢材加工工艺,去除杂质的主要手段是向熔池中吹氧,并加入造渣剂形成炉渣。脱碳反应是炼钢过程的主要手段。硅、锰、磷、硫等元素也是通过氧化反应去除的。炼钢的原料有生铁、废钢、熔剂(石灰石等)、脱氧剂(硅铁、锰铁、铝等)、合金材料等。
4.连铸
连铸是通过连续铸造机将钢水连续铸造成钢坯的工艺过程。与压铸相比,连铸具有以下优点:
1)简化工序,节省能源;2)减少铸锭的切削率,金属回收率比压铸提高7~12%;3)高效凝固;4)优化成型。
连铸的工艺过程是:钢水通过中间包注入结晶器,在内部仍为液态的情况下,迅速冷却成具有一定厚度的凝固坯壳。钢坯下部连接着伸入结晶器底部的引锭棒。浇注开始后,拔坯机通过引锭棒将钢坯以一定的速度拉出结晶器。当钢坯经过连铸二冷区时,进一步受到喷水冷却,直至完全凝固。完全凝固的钢坯经矫直机矫直后,切成规定的长度,由输送辊道运出。
5. 轧钢
轧制过程是利用工件与轧辊之间的摩擦力钢材加工工艺,将工件拉到不同方向旋转的轧辊之间,使其发生塑性变形的过程。一般轧钢过程可分为:
加热炉 粗轧 中轧 精轧
2、各类设备用耐火材料
在钢铁生产中,由于各类炉子的工作环境和使用要求不同,对耐火材料的要求也不同。接下来,耐火材料网就带大家了解一下炼钢过程中各类炉子所用的耐火材料及其性能要求。

转换器

转炉用镁碳砖


其他转炉用耐火材料



电炉

电炉炉衬及耐火材料的使用

炉盖

炉盖用耐火材料

电炉炉墙

电炉炉壁用耐火材料


炉底用耐火材料

电炉出钢系统用耐火材料

汤勺
钢包是炼钢过程中的重要设备,所用耐火材料种类多、要求高。

钢包用耐火材料




LF炉耐火材料



ASEA-SKF窑炉耐火材料

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VOD炉用耐火材料

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AOD炉用耐火材料

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RH炉耐火材料




