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现代钢铁厂工艺流程概述
红框内为炼钢厂
用氧化的方法把生铁和废钢中的杂质去除掉，再加入适量的合金元素，从而使它们成为具有高的强度、韧性或其他特殊性能的钢，这一整个工艺过程就叫做“炼钢”。
铁碳相图中 2.0%C 的意义在于含碳量≤2.0%的铁碳合金。在高温时，其组织为奥氏体，热加工性能良好；在常温下，其组织以珠光体为主。
为什么要炼钢呢？因为生铁无法被广泛应用。生铁含碳量高，在高温下没有奥氏体；其性能不佳，表现为硬脆、韧性差以及焊接性能差，无法进行加工；并且生铁杂质多，其中 S、P 以及夹杂物的含量都很高。
钢中常见元素有五大元素，分别是 C、Mn、S、P、Si。其他元素如 V、Cr、Ni、Ti、Cu 等会根据钢种而存在。其存在原因如下：一是工艺限制钢材的精整,检验工艺及设备介绍，S、P 无法被完全脱除；二是原料残余，废钢中会残余 Cu、Zn；三是为改善性能，Mn 能提高强度，Al 可细化晶粒。还有其它国家标准，比如（日本）的标准。
炼钢的主要任务包括：将铁水、废钢等炼制成具有所要求化学成分的钢，同时让其具备一定的物理化学性能和力学性能，主要任务可概括为“四脱、两去、两调整”。
四脱：脱碳、脱硫、脱磷、脱氧；
两去：去除有害气体、去除有害杂质；
两调整：调整钢液温度，调整合金料成分。
炼钢的主要设备
1、铁水预处理站
铁水预处理的主要作用是对铁水进行脱硫扒渣处理，以便为后续的转炉炼钢和精炼提供合格的铁水。同时，它还是调节高炉和转炉之间供求关系的主要设备。铁水在混铁炉中会被储存起来，并且能够混匀铁水的成分以及使温度均匀。
2、转炉
转炉在现代钢铁领域是最为主要的设备。世界上绝大多数的钢厂都是通过转炉来生产钢水的。而其他部分，像短流程、特殊钢等，可能会采用电弧炉等炼钢设备。
转炉以铁水和废钢作为原料。它会向铁水内部吹入氧气，这样能使铁水中的杂质和碳元素发生氧化反应。同时，吹入的高压气体还能带动铁水流动，从而起到夹杂物上浮以及铁水脱碳等作用。一般来说，高炉铁水的碳含量大约在 4%左右，而转炉正是脱碳的重要环节。
3、精炼炉
炉外精炼设备通常被称为精炼炉。在近 30 年里，出现了 30 多种炉外精炼方式。其主要作用包括提高钢水质量，扩大品种范围，对冶金生产流程进行优化，以及提高生产效率。
当代主要的精炼设备包含 LF 精炼炉和 RH 精炼炉。RH 精炼炉的主要功能在于去除钢水中的有害气体与杂质，并且能够进行深度脱碳。LF 炉具备升温的功能，同时还能实现脱硫、脱氧合金化等操作。
4、连铸
连铸是利用连铸机把钢水持续地铸成钢坯，之后将钢坯送至后续的轧钢生产线，以便轧制成材。
连铸工序示意图
连铸机主体设备示意图
钢铁生产工艺流程—轧钢
1、连铸生产流程
连续铸造作业是将钢液转变成钢胚的过程。上游处理完成的钢液，通过盛钢桶运送到转台，再经由钢液分配器分成数股，分别注入特定形状的铸模内。钢液在铸模内开始冷却凝固成形，形成外为凝固壳、内为钢液的铸胚。接着钢材的精整,检验工艺及设备介绍，铸胚被引拔到弧状铸道中，在二次冷却下继续凝固，直至完全凝固。矫直之后，按照订单长度将其切割成块。如果切割成方块形，那就是大钢胚；如果切割成板状形，那就是扁钢胚。这种半成品，根据需要经过钢胚表面处理后，会被送往轧钢厂进行轧延。
2、小钢坯生产流程
大钢胚经连铸机产出后，先进行加热，接着除锈，然后烧除，之后进行粗轧，再进行精轧，最后进行剪切，从而生产成截面 118mm*118mm 的小钢胚。其中有 60%的小钢胚会经过检验和研磨，以去除表面缺陷，这些小钢胚会供应给条、线工场，由工场轧延成条钢、线材盘元与直棒钢产品。
3、热轧钢材生产流程
轧钢过程中或轧钢之前需要对材料进行加热，这就是热轧。通常要将材料加热到再结晶温度以上才开始进行轧制。热轧产品具有诸多优良性能，比如强度高、韧性好，易于加工成型，还有良好的可焊接性等。正因如此，热轧产品被广泛应用于船舶、汽车、桥梁、建筑、机械、压力容器等制造行业。
钢铁生产工艺流程—长材
线材生产流程
线材工场进行生产作业，首先将小钢胚通过加热炉进行加热。接着经过粗轧机组、中轧机组、精轧机以及减径成型机进行轧制。然后经盘卷机盘卷成型，再由冷却输送带输送。之后将其送至精整区进行精整。对于部分需要再处理的线材，会经过酸洗被覆、伸线、退火等制程。
钢铁生产工艺流程—板材
钢板生产工艺流程
钢板生产作业的原料是扁钢胚。扁钢胚会被送入加热炉，加热到 1200°C。之后经过轧延、冷却、整平等工序。最后进行剪（焰）切，从而成为成品。
