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。

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

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。