现代钢铁厂工艺流程概述
红框内为炼钢厂炼钢的定义:用氧化方法去除生铁和废钢中的杂质,加入适量的合金元素,使之成为具有高的强度、韧性或其他特殊性能的钢,这一工艺过程称为“炼钢”。
含碳量≤2.0%的铁碳合金,铁碳相图中2.0%C的意义。高温:奥氏体,热加工性能好;常温:以珠光体为主。
为什么炼钢:生铁无法广泛应用。含碳高:高温下无奥氏体;性能不良:硬脆、韧性差、焊接性能差,不能加工;杂质多:S、P、夹杂物含量高。
钢中常见元素:五大元素:C、Mn、S、P、Si(必须要求)。其他元素:V、Cr、Ni、Ti、Cu等(根据钢种)。存在原因:①工艺限制:S、P无法完全脱除;②原料残余:废钢残余Cu、Zn;③改善性能:Mn提高强度Al细化晶粒。元素含量:①国标要求:GB;②企业标准:企业自定;③其它国家标准:SWRCH82B(日本)。
炼钢的主要任务:炼钢的主要任务是将铁水、废钢等炼成具有所要求化学成分的钢,并使其具有一定的物理化学性能和力学性能,主要的任务概括为“四脱、两去、两调整”。
四脱:脱碳、脱硫、脱磷、脱氧;
两去:去除有害气体、去除有害杂质;
两调整:调整钢液温度,调整合金料成分。
炼钢的主要设备
、铁水预处理站
铁水预处理主要对铁水进行脱硫扒渣处理为后续转炉炼钢、精炼提供合格的铁水,同时它也是调节高炉和转炉之间供求的主要设备,铁水在混铁炉中储存、混匀铁水成分和均匀温度。
2、转炉转炉是现代钢铁中最主要的设备,世界绝大多数钢厂都是转炉生产钢水,其他部分短流程、特殊钢等可能采用电弧炉等炼钢设备。转炉以铁水和废钢为原料,并向铁水内部吹入氧气,使铁水中杂质和碳元素氧化,并以吹入的高压气体带动铁水流动,起到夹杂物上浮、铁水脱碳等作用,一般高炉铁水的碳含量在4%左右,转炉就是脱碳的重要环节。3、精炼炉
精炼炉一般是指炉外精炼设备,近30年来炉外精炼出现过30多种,炉外精炼的主要作用是提高钢水质量,扩大品种范围,优化冶金生产流程,提高生产效率。
当代主要的精炼设备有LF和RH精炼炉,RH精炼炉主要功能是去除钢水中的有害气体和杂质,进行深度脱碳,LF炉具有升温、脱硫、脱氧合金化等功能。
4、连铸
连铸是通过连铸机将钢水连续的铸成钢坯,然后送至后续的轧钢生产线轧制成材。
连铸工序示意图
连铸机主体设备示意图
钢铁生产工艺流程—轧钢
、连铸生产流程
连铸生产流程:连续铸造作业乃是将钢液转变成钢胚之过程。上游处理完成之钢液,以盛钢桶运送到转台,经由钢液分配器分成数股,分别注入特定形状之铸模内,开始冷却凝固成形,生成外为凝固壳、内为钢液之铸胚,接着铸胚被引拔到弧状铸道中,经二次冷却继续凝固到完全凝固。经矫直后再依订单长度切割成块,方块形即为大钢胚,板状形即为扁钢胚。此半成品视需要经钢胚表面处理后,再送轧钢厂轧延。
2、小钢坯生产流程
小钢胚生产流程:大钢胚由连铸机产出经过加热、除锈、烧除、粗轧、精轧、剪切后,生产成截面8mm*8mm小钢胚,其中60%的小钢胚再经检验、研磨去除表面缺陷,供应条、线工场轧延成条钢、线材盘元与直棒钢产品。
3、热轧钢材生产流程
热轧:就是轧钢过程中或轧钢之前需要对材料进行加热。一般要加热到再结晶温度以上才进行轧制。热轧产品特点:热轧产品具有强度高、韧性好、易于加工成型及良好的可焊接性等优良性能,因而被广泛用于船舶、汽车、桥梁、建筑、机械、压力容器等制造行业。
钢铁生产工艺流程—长材
线材生产流程线材生产流程:线材工场生产作业是将小钢胚经加热炉加热后,经粗轧机组,中轧机组,精轧机,减径成型机轧制,再经盘卷机盘卷成型,冷却输送带输送后,送至精整区精整。部分需再处理者,再经酸洗被覆、伸线、退火等制程。
钢铁生产工艺流程—板材
钢板生产工艺流程
钢板生产流程:钢板生产作业是以扁钢胚为原料,扁钢胚经过加热炉加热到°C,再经轧延、冷却、整平到剪(焰)切成为成品。
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