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矿石是如何变成钢铁的?

来源:www.dbkyw.com   时间:2021-11-30 10:34   点击:83  编辑:admin   手机版

从矿石到钢铁,经历了一系列比较复杂的物理及化学流程,作为资深钢铁人士,尽量用最简单、大家能听懂的方式进行解释。

一、矿石加工第一步,选矿或分筛

矿石从哪里来,这里不再多说,国内一般是从井下挖来的,极少数是露天矿,同时国内矿石品位偏低,一般含铁只有30%多,所以需要进行选矿。所谓选矿一般就是先把大块矿石用破碎机破碎后,用球磨机磨成粉,用磁选方式把铁与一般石头分开,选矿后30多的含铁品位,大概能达到65%左右,这就是钢铁人平常所说的铁精粉。

澳大利亚和巴西的矿和中国不一样,因为品位比较高,含铁60%以上,不需要进行选矿,直接筛分成块矿和粉矿即可。

二、高炉入炉前,粉矿烧结

粉矿因为太细,不透气,高炉没法直接使用,所以还要先进行烧结,在一些钢铁厂,烧结与炼铁在一起,属于炼铁的一个车间,有的钢厂则把烧结独立出来,称为烧结厂。烧结的原理就是把铁精粉与白灰、白煤混合在一起,在烧结台车上充分燃烧,粉状混合料烧结成块,这样在高炉里透气性好,有利于提高温度和融化。

也有的把铁精粉(或粉矿)加上粘结剂和白煤,在竖炉里燃烧,出来一个个小球,我们称之为球团,可以与烧结矿搭配着入炉,澳大利亚或巴西的块矿则直接入炉。

三、高炉内变成铁水(生铁)

烧结矿、球团或块矿、石灰石按比例投入高炉,同时一层层投入焦炭或喷吹煤,加热炉提温、加氧升温,在高炉里充分燃烧,温度达到后烧结矿和球团逐渐融化,一千五百度的高温度,这个时候里面的铁矿石就会发生化学反应了,矿石里面的成分主要是氧化铁,高温之下的铁就会和碳发生氧化还原反应变成液体,这些液体中浮在上面的是脉石,也叫炉渣,下面的就是铁水了,铁水和炉渣从高炉里流出,炉渣冷却后可作为水泥原料使用,铁水一般流到铁罐里运往下一道工序,炼钢。

四、铁水成钢水

铁水成钢的工序相对来说反而简单一些,铁罐里的铁水一般用火车运往炼钢厂,如果要炼的钢对铁水要求高,铁罐里的铁水要进行脱硫脱磷,如果普通钢这道程序可以省略。铁水倒入转炉后,以高压氧气与铁水里的碳元素发生反应,温度高达1150~1500℃,这个过程称之为粗炼,这时铁水已经变成钢水了,或称粗钢。如果轧制普通的钢筋、卷板,这些就具备下一步条件了。

如果要轧制特殊钢种,比如冷镦钢、弹簧钢、轴承钢等,就需要再进行一步精炼,精炼方式有LF炉、RH炉、VOD炉等,在这样炉子里一般要按照不同钢种需求加入不同的合金,使钢水成分与钢种要求一致,并对铁水进一步除磷和其他杂质。

五、钢水成坯

转炉或精炼炉内的钢水流入铸模,与铸模的水冷内壁接触,开始凝固拉出,不同的模出现不同的坯子,如圆坯、板坯、方坯等,并按照需要切成所需的长度,统称为钢坯。

六、钢坯的最终轧制成材

钢坯出来后,一般会进行冷却,当然也有直接热轧的。轧制前要进行质量检验,然后再进行加热(特殊钢可能还需要探伤、抛丸、钢坯修磨),成分和外形合格后,再度进入加热炉解热,开始轧制成所需要的不同产品,如线材、螺纹钢、角钢、H型钢、热轧盘卷等,也就是我们在钢材市场见到的各种产品。

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