钢铁炼制过程可分为四个主要阶段,具体如下:
一、炼铁阶段
原料准备 铁矿石(如赤铁矿)、焦炭和石灰石是主要原料。焦炭作为还原剂和燃料,石灰石用于去除杂质。
高炉炼铁
铁矿石与焦炭、石灰石混合后高温熔炼,一氧化碳将铁氧化物还原为生铁,石灰石起造渣作用去除杂质。
生铁与炉渣分离
生铁与炉渣通过重力或吹气法分离,生铁含碳量约20%-25%,需进一步精炼。
二、炼钢阶段
转炉或电炉炼钢
将生铁倒入转炉或电炉,通过吹氧或电弧氧化去除碳、硫、磷等杂质,调整合金元素(如镍、铬、锰)。
精炼与脱氧
采用氧气顶吹或真空处理进一步净化钢水,去除残留杂质,得到精炼钢水。
三、精炼阶段
合金调整与杂质去除
通过吹氧、真空处理或添加合金剂调整钢水成分,确保钢的机械性能。
钢液纯净度提升
去除钢液中的微小杂质,提高钢的纯净度。
四、铸造阶段
连铸或模铸
将精炼钢水倒入结晶器或模具,快速冷却形成钢坯或成品。
后续加工
钢坯经轧制、锻造等工艺加工成板材、管材等最终产品。
补充说明
辅助工艺: 包括矿石选矿(磁选、浮选)、炼矿(磁选、重选)等前期处理。 现代技术
以上四个阶段通过物理和化学变化,将铁矿石转化为性能优异的钢材,是钢铁工业的核心流程。