炼铁工艺流程(炼铁厂热风炉工艺流程)

文|汇金数字能源-掌上煤焦

钢铁生产过程主要包括:炼铁、炼钢、铸钢、轧钢等过程。我们将集中讨论炼铁和炼钢的过程。

1.炼铁

铁矿石的品种分为磁铁矿Fe3O4、赤铁矿Fe2O3、褐铁矿2Fe2O3.3H2O和菱铁矿FeCO3。铁矿石中除铁的化合物外，还含有硅、锰、磷、硫等化合物(统称为脉石)。铁矿石刚开采出来的时候，不能直接用于冶炼。必须经过破碎、精选、洗涤，成为铁精矿和粉矿，可作为冶炼生铁的主要原料。

铁精矿和粉矿加入焦炭和熔剂，烧结，放入100米高的高炉中，用1200℃的热风吹炼。焦炭燃烧释放热量。6小时后，温度达到1500℃，将铁矿石熔化成铁水。不完全燃烧产生的一氧化碳将氧气从铁水中分离出来(氧化铁)。换句话说，CO作为还原剂从铁水中还原铁(氧化铁)。熔剂包括石灰石CaCO3和萤石CaF2，用于与铁矿石中的脉石结合，形成熔点低、密度小、流动性好的熔渣，使其与铁水分离，获得较纯净的铁水。也就是铁水和生铁，然后送到炼钢厂作为炼钢的原料。

2.炼钢

炼钢就是去除原料(铁水)中过量的碳、硫、磷等杂质，加入适当的合金成分。

由于生铁冶炼过程中大量的碳被用来还原金属铁，所以生铁中的碳含量较高。钢和生铁在化学成分上的主要区别在于碳含量。含碳量超过2.11%的生铁是常用钢，含碳量一般在1%以下。炼钢是将生铁在高温下熔化、提纯(或精炼)并合金化的过程。精炼过程主要包括燃烧，以去除生铁中多余的碳、硅以及锰、磷等杂质。这些杂质要么变成气体挥发掉，要么变成残留物被清除掉。精炼时，可以根据需要添加一些其他元素。

炼钢炉有三种:转炉、平炉和电弧炉。转炉和炉床炉用于熔炼来自高炉的铁水和废钢，电弧炉用于熔化和再熔炼废钢。电炉因其能耗高、生产周期长而被淘汰。

炼钢:转炉炉体可旋转，外壳为钢板，内部为耐火炉衬。转炉炼钢不需要额外加热，因为铁水本身温度就很高，热氧化反应(来自铁水中的硅、碳和吹氧气)在其内部继续进行。因为不需要使用燃料来加热，所以降低了能耗。吹入炉内的氧气与铁水中的碳反应后，铁水中的碳含量会降低，变成钢。这种反应本身会放出热量，所以铁水不仅会不断熔化，而且会越来越热。因此，为了调节铁水的适宜温度，人们会加入一些废钢和少量的冷铁块和矿石。同时，还有一些石灰、应时、萤石等。还应该加上。这些物质可以与铁水变成钢水时产生的废料一起形成炉渣。因此，它们被称为造渣材料。

电弧炉炼钢:电弧炉炼钢的热源是电能。电弧炉内有石墨制成的电极，电极两端与炉料之间能发出强烈的电弧，具有极高的热能。在炼钢中，铁水中的碳主要被氧化以降低碳含量。然而，当一些钢品种需要含有其他容易氧化的元素时，如果吹入过多的氧气，那些元素就会一起被氧化。这时候用电弧炉炼钢就优越多了。因此，电弧炉常用来冶炼合金钢和碳钢。电弧炉主要以废钢为原料。

目前，氧气顶吹转炉炼钢是冶炼普通钢的主要手段，世界钢产量的70%以上是用这种方法生产的。电弧炉发展迅速，主要用于冶炼高质量合金钢，已超过世界钢产量的20%。

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