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鋼材生產流程 
 

鋼鐵: 是以Fe和C為主要組成元素,同時還含有Si、Mn、P、S等雜質元素的合金。包含生鐵與鋼。

生鐵: 碳質量分數較高(wc>2.11%),雜質元素的含量也較高的鐵碳合金,生鐵硬度高、性脆,很少直接使用。

: 碳的質量分數較低(wc <2.11%),雜質元素的含量也較低的鐵碳合金,鋼一般具有較好的強韌性,是常用的金屬材料。

鋼材: 鋼錠或鋼坯經壓力加工成各種形狀規格的鋼材。

 


  煉鋼法:原料--可以是鐵礦石也可以是廢鐵,這取決于工藝過程--首先熔化成鋼水。以礦砂為原料的煉鋼須使用高爐,而以廢鐵為原料的工藝使用的是電弧熔爐。

  然后,鋼水被倒入連鑄機中凝固。

  這樣就生產出了我們所知道的半成品。這些半成品可以是具有矩形橫截面的扁鋼錠,也可以是具有個正方形截面的塊鋼或者鋼坯。它們都是一些坯料,用于制造最后的成品。

  最后,這些半成品被變形或軋制成為最終成品。 其中的一些須經過熱處理,就是所謂的“熱軋”。 隨后,一半以上的經過熱軋的薄鋼板在環境溫度下再次軋制(即所謂的“冷軋”)。 然后,它可以被涂上一層抗腐蝕的防護材料。

  

1-燒結
在燒結車間中,制備鐵礦石。鐵礦石被壓碎碾成標準化的顆粒,被燒結或粘合在一起。燒結的鐵礦石隨后被壓碎,并按一層焦炭、一層礦石的交替方式,被加入高爐中。焦炭是是從富炭煤蒸餾出的固體殘渣,極易燃燒。
 
2-高爐

在高爐中,從鐵礦石中提取鐵。固態的礦石和焦炭由頂部加入高爐,而高爐底部送來的一股熱氣(1200℃)致使幾乎是100%含炭量的焦炭開始燃燒。 這便產生了碳的氧化物,它通過除氧過程來減少了氧化鐵,從而分離出鐵。 由燃燒產生的熱量將鐵和脈石(礦石中礦物的集合)熔化成液體。 脈石,由于比較輕,會漂浮至鐵水表面,就是所謂的“生鐵”。爐渣是熔融脈石產生的殘渣,可用于其他工業用途,比如用于鋪設道路或生產水泥。
流程圖
  

3-煉焦爐

焦炭是煤在煉焦爐中通過干餾(即將不需要的成分氣化掉)得到的可燃物質。焦炭幾乎是純碳,其結構呈多孔狀,且抗碾性能很強。焦炭在高爐中燃燒,提供了熔化鐵礦石所需的熱量和氣體! 

4-轉爐

在吹氧轉爐中,生鐵轉換成鋼鐵。熔化的生鐵會被倒在一層鐵屑上。 碳和殘渣等不需要的物質都會通過注入純凈的氧氣燃燒掉,從而生產出粗鋼。 然后,殘渣或者爐渣就會被撇去。 粗鋼(之所以稱為粗鋼,是因為它還必須經過進一步的精煉)然后倒入桶內! 

5-電弧熔爐

 

鋼材生產流程圖

加入電弧熔爐爐中的可以是經過選擇的但未經處理的廢鐵(比如舊的機器零件),或者可以是含鐵量至少為92%的經過篩選的、碾碎的、達到標準的廢鐵。 廢鐵在電弧熔爐中被熔化。這就生產出了鋼水,然后進行與生鐵同樣的精煉和分級。 廢鐵包括報廢的鋼制包裝材料、建筑材料、機器和車輛零件、或者從煉鋼過程或由鋼鐵加工裝置產生的廢生鐵和鋼鐵。針對每種不同鋼種,原材料的都必須經過仔細的選擇。 這種選擇取決于任何廢鐵中金屬或礦石都可能含有的“雜質”的類型。電弧熔爐磁性“廢鋼桶”將原料送入熔爐中。 冶煉過程由強大的電弧驅動,這些電弧在電極和熔爐中的原料之間“跳動”。 殘渣或爐渣會從熔爐中回收。 最終的產品是鋼水,現在正被送入鋼包爐和分級設備。   

6-精煉

精煉(脫碳)和化學添加劑的夾雜物 這兩項操作需在一個真空密封的容器中進行。 鋼鐵借助惰性氣體-氬氣在精煉桶和容器之間旋轉。 這一工藝過程使得鋼鐵的化學成分得到高精度的調整,以得到特種鋼鐵! 

7-連續鑄造機

這里所示的是正在鑄造的扁鋼錠。 鋼水被不斷地倒入沒有底部的鑄模中。 當鑄模被拉動時,鋼鐵就開始與鑄模的水冷內壁接觸,并開始凝固。 然后,鑄造好的金屬由一連串的輥筒引導被向下拉,同時持續得到冷卻。 當它到達末端時,鋼鐵已完全凝固,并立刻被切成所需的長度! 

8-軋鋼機

將坯料轉變為最終成品。 此時,扁鋼錠被轉軋制成薄板。 扁鋼錠首先在爐中被再加熱。 這使它具有更好的延展性,促進拔出和成形。 緊接著,坯料通過了臺架的軋輥而被“瘦身”,或者使它逐漸地變薄。

鋼材生產流程圖

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一、煉鐵:

煉鐵實質:是將鐵從礦石中還原的過程
煉鐵方法:高爐煉鐵
煉鐵原料:鐵礦石、焦炭、溶劑等

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原料
鐵礦石:是主要的煉鐵原料,有磁鐵礦“Fe3O4”、赤鐵礦“Fe2O3”、褐鐵礦“2Fe2O3.3H2O”、菱鐵礦“FeCO3”。鐵礦石中除鐵的化合物外,還含有硅、錳、磷、硫等的化合物,這些統稱為脈石
焦炭:燃燒熱為煉鐵提供熱源;不完全燃燒產生的CO氣體作為還原劑,將鐵從礦石中還原出來
熔劑:石灰石(CaCO3)、熒石(CaF2)。其作用是與鐵礦石中的脈石結合形成低熔點、密度小、流動性好的熔渣,使之與鐵液分離,以便獲得較純凈的生鐵液 
高爐
主要產品是生鐵,副產品有爐渣和爐氣(冶煉過程和原理見圖) 
生鐵
煉鋼生鐵:硅的質量分數較低(wSi<1.25%),斷口呈銀白色,主要用于煉鋼
鑄造生鐵:硅的質量分數較高(wSi>1.25%~3.2%),斷口呈灰黑色,用作鑄造的原料

二、煉鋼
煉鋼實質:是通過氧化降低生鐵中的碳與雜質元素的含量,使之達到標準規定的成分和性能;
煉鋼原料:煉鋼的原料有生鐵、廢鋼、熔劑(石灰石等)、脫氧劑(硅鐵、錳鐵、鋁等)、合金料等;
煉鋼過程:主要包括氧化、造渣、脫氧等;
煉鋼方法:目前煉鋼方法主要有氧氣頂吹轉爐煉鋼和電爐煉鋼等;

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氧氣頂吹轉爐煉鋼:主要以生鐵液為原料,加適量的廢鋼,其特點是生產率高、節省能源、成本低,適合于大型鋼鐵聯合企業,主要生產各類普通用途的非合金鋼(碳鋼)

 

鋼的澆注:鋼液凝固成鋼錠或鋼坯的過程。根據鋼脫氧程度不同,可分為鎮靜鋼和沸騰鋼。

    鎮靜鋼:指脫氧充分的鋼。鎮靜鋼組織致密,性能較好,加工時需切除鋼錠頭部,使成材率下降

    沸騰鋼:指脫氧不充分的鋼。沸騰鋼鋼錠內多氣孔,組織疏松,性能比鎮靜鋼差。但成材率高,軋制的板材表面質量好

    半鎮靜鋼:脫氧程度介于鎮靜鋼與沸騰鋼之間的鋼

三、鋼材生產

鋼材種類:有鋼板、型鋼、鋼管、鋼絲等;

生產方法:主要有軋制(分冷軋與熱軋)、拉拔、擠壓、鍛造等方法。

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鋼板:鋼錠或鋼坯軋制成鋼板。鋼板可鍍鋅、鍍錫、鍍鉛、塑料復合等表面處理
中厚板:5mm;中板厚度為3~5mm,一般采用熱軋
薄板:的厚度小于3mm,坯料為熱軋中厚板,采用冷軋
鋼帶:成卷供應,采用冷軋
型鋼:采用型材軋機軋制而成。有圓鋼、方鋼、扁鋼、六角鋼、八角鋼、工字鋼、槽鋼、角鋼、T字鋼等。普通型鋼主要用于建筑、 橋梁、車輛等,優質型鋼主要用于機械零件、工具等
鋼絲:采用直徑為6~9mm的熱軋線材(盤條)拉拔而成。退火的低碳鋼絲可用于捆扎物體、也可編織成各種用品;高碳鋼絲可制成各種彈簧,或用多根鋼絲捻成合股的鋼絲繩和鋼索,用于吊索、電線、電纜、固定物體等。
鋼管:分無縫管與焊管。
無縫管:管采用斜軋穿孔機將實心鋼坯穿孔后,再經冷拔或熱軋而制成。無縫鋼管主要用于石油、化工等行業
有縫管:用鋼板或鋼帶卷壓成形,然后焊接而成?p鋼管應用廣泛,主要用于自來水管、煤氣管等

 


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