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钢材生产流程 
 

钢铁: 是以Fe和C为主要组成元素,同时还含有Si、Mn、P、S等杂质元素的合金。包含生铁与钢。

生铁: 碳质量分数较高(wc>2.11%),杂质元素的含量也较高的铁碳合金,生铁硬度高、性脆,很少直接使用。

: 碳的质量分数较低(wc <2.11%),杂质元素的含量也较低的铁碳合金,钢一般具有较好的强韧性,是常用的金属材料。

钢材: 钢锭或钢坯经压力加工成各种形状规格的钢材。

   


  炼钢法:原料--可以是铁矿石也可以是废铁,这取决于工艺过程--首先熔化成钢水。以矿砂为原料的炼钢须使用高炉,而以废铁为原料的工艺使用的是电弧熔炉。

  然后,钢水被倒入连铸机中凝固。

  这样就生产出了我们所知道的半成品。这些半成品可以是具有矩形横截面的扁钢锭,也可以是具有个正方形截面的块钢或者钢坯。它们都是一些坯料,用于制造最后的成品。

  最后,这些半成品被变形或轧制成为最终成品。 其中的一些须经过热处理,就是所谓的“热轧”。 随后,一半以上的经过热轧的薄钢板在环境温度下再次轧制(即所谓的“冷轧”)。 然后,它可以被涂上一层抗腐蚀的防护材料。

  

1-烧结
在烧结车间中,制备铁矿石。铁矿石被压碎碾成标准化的颗粒,被烧结或粘合在一起。烧结的铁矿石随后被压碎,并按一层焦炭、一层矿石的交替方式,被加入高炉中。焦炭是是从富炭煤蒸馏出的固体残渣,极易燃烧。
 
2-高炉

在高炉中,从铁矿石中提取铁。固态的矿石和焦炭由顶部加入高炉,而高炉底部送来的一股热气(1200℃)致使几乎是100%含炭量的焦炭开始燃烧。 这便产生了碳的氧化物,它通过除氧过程来减少了氧化铁,从而分离出铁。 由燃烧产生的热量将铁和脉石(矿石中矿物的集合)熔化成液体。 脉石,由于比较轻,会漂浮至铁水表面,就是所谓的“生铁”。炉渣是熔融脉石产生的残渣,可用于其他工业用途,比如用于铺设道路或生产水泥。
流程图
  

3-炼焦炉

焦炭是煤在炼焦炉中通过干馏(即将不需要的成分气化掉)得到的可燃物质。焦炭几乎是纯碳,其结构呈多孔状,且抗碾性能很强。焦炭在高炉中燃烧,提供了熔化铁矿石所需的热量和气体。  

4-转炉

在吹氧转炉中,生铁转换成钢铁。熔化的生铁会被倒在一层铁屑上。 碳和残渣等不需要的物质都会通过注入纯净的氧气燃烧掉,从而生产出粗钢。 然后,残渣或者炉渣就会被撇去。 粗钢(之所以称为粗钢,是因为它还必须经过进一步的精炼)然后倒入桶内。  

5-电弧熔炉

 

钢材生产流程图

加入电弧熔炉炉中的可以是经过选择的但未经处理的废铁(比如旧的机器零件),或者可以是含铁量至少为92%的经过筛选的、碾碎的、达到标准的废铁。 废铁在电弧熔炉中被熔化。这就生产出了钢水,然后进行与生铁同样的精炼和分级。 废铁包括报废的钢制包装材料、建筑材料、机器和车辆零件、或者从炼钢过程或由钢铁加工装置产生的废生铁和钢铁。针对每种不同钢种,原材料的都必须经过仔细的选择。 这种选择取决于任何废铁中金属或矿石都可能含有的“杂质”的类型。电弧熔炉磁性“废钢桶”将原料送入熔炉中。 冶炼过程由强大的电弧驱动,这些电弧在电极和熔炉中的原料之间“跳动”。 残渣或炉渣会从熔炉中回收。 最终的产品是钢水,现在正被送入钢包炉和分级设备。   

6-精炼

精炼(脱碳)和化学添加剂的夹杂物 这两项操作需在一个真空密封的容器中进行。 钢铁借助惰性气体-氩气在精炼桶和容器之间旋转。 这一工艺过程使得钢铁的化学成分得到高精度的调整,以得到特种钢铁。  

7-连续铸造机

这里所示的是正在铸造的扁钢锭。 钢水被不断地倒入没有底部的铸模中。 当铸模被拉动时,钢铁就开始与铸模的水冷内壁接触,并开始凝固。 然后,铸造好的金属由一连串的辊筒引导被向下拉,同时持续得到冷却。 当它到达末端时,钢铁已完全凝固,并立刻被切成所需的长度。  

8-轧钢机

将坯料转变为最终成品。 此时,扁钢锭被转轧制成薄板。 扁钢锭首先在炉中被再加热。 这使它具有更好的延展性,促进拔出和成形。 紧接着,坯料通过了台架的轧辊而被“瘦身”,或者使它逐渐地变薄。

钢材生产流程图

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一、炼铁:

炼铁实质:是将铁从矿石中还原的过程
炼铁方法:高炉炼铁
炼铁原料:铁矿石、焦炭、溶剂等

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原料
铁矿石:是主要的炼铁原料,有磁铁矿“Fe3O4”、赤铁矿“Fe2O3”、褐铁矿“2Fe2O3.3H2O”、菱铁矿“FeCO3”。铁矿石中除铁的化合物外,还含有硅、锰、磷、硫等的化合物,这些统称为脉石
焦炭:燃烧热为炼铁提供热源;不完全燃烧产生的CO气体作为还原剂,将铁从矿石中还原出来
熔剂:石灰石(CaCO3)、荧石(CaF2)。其作用是与铁矿石中的脉石结合形成低熔点、密度小、流动性好的熔渣,使之与铁液分离,以便获得较纯净的生铁液 
高炉
主要产品是生铁,副产品有炉渣和炉气(冶炼过程和原理见图) 
生铁
炼钢生铁:硅的质量分数较低(wSi<1.25%),断口呈银白色,主要用于炼钢
铸造生铁:硅的质量分数较高(wSi>1.25%~3.2%),断口呈灰黑色,用作铸造的原料

二、炼钢
炼钢实质:是通过氧化降低生铁中的碳与杂质元素的含量,使之达到标准规定的成分和性能;
炼钢原料: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)、合金料等;
炼钢过程:主要包括氧化、造渣、脱氧等;
炼钢方法:目前炼钢方法主要有氧气顶吹转炉炼钢和电炉炼钢等;
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氧气顶吹转炉炼钢:主要以生铁液为原料,加适量的废钢,其特点是生产率高、节省能源、成本低,适合于大型钢铁联合企业,主要生产各类普通用途的非合金钢(碳钢)

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钢的浇注:钢液凝固成钢锭或钢坯的过程。根据钢脱氧程度不同,可分为镇静钢和沸腾钢。

    镇静钢:指脱氧充分的钢。镇静钢组织致密,性能较好,加工时需切除钢锭头部,使成材率下降

    沸腾钢:指脱氧不充分的钢。沸腾钢钢锭内多气孔,组织疏松,性能比镇静钢差。但成材率高,轧制的板材表面质量好

    半镇静钢:脱氧程度介于镇静钢与沸腾钢之间的钢

三、钢材生产

钢材种类:有钢板、型钢、钢管、钢丝等;

生产方法:主要有轧制(分冷轧与热轧)、拉拔、挤压、锻造等方法。

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钢板:钢锭或钢坯轧制成钢板。钢板可镀锌、镀锡、镀铅、塑料复合等表面处理
中厚板:5mm;中板厚度为3~5mm,一般采用热轧
薄板:的厚度小于3mm,坯料为热轧中厚板,采用冷轧
钢带:成卷供应,采用冷轧
型钢:采用型材轧机轧制而成。有圆钢、方钢、扁钢、六角钢、八角钢、工字钢、槽钢、角钢、T字钢等。普通型钢主要用于建筑、 桥梁、车辆等,优质型钢主要用于机械零件、工具等
钢丝:采用直径为6~9mm的热轧线材(盘条)拉拔而成。退火的低碳钢丝可用于捆扎物体、也可编织成各种用品;高碳钢丝可制成各种弹簧,或用多根钢丝捻成合股的钢丝绳和钢索,用于吊索、电线、电缆、固定物体等。
钢管:分无缝管与焊管。
无缝管:管采用斜轧穿孔机将实心钢坯穿孔后,再经冷拔或热轧而制成。无缝钢管主要用于石油、化工等行业
有缝管:用钢板或钢带卷压成形,然后焊接而成。缝钢管应用广泛,主要用于自来水管、煤气管等

 


点击次数:4029 来源于:天天钢材网 作者:361steel.com 

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