钢铁企业工艺流程

钢铁企业工艺流程

钢铁生产的工艺流程大致分为：选矿，烧结，焦化，炼铁，炼钢，连铸，轧钢等过程；辅助系统有：制氧/制氮，循环水系统，烟气除尘及煤气回收等。

原煤粉状含铁原料

钢成品

铁矿原料

物料流线能源流线

1 选矿

1.1 工艺介绍

选矿是冶炼前的准备工作，从矿山开采下来矿石以后，首先需要将含铁、铜、铝、锰等金属元素高的矿石甄选出来，为下一步的冶炼活动做准备。

1.2 工艺流程

选矿一般分为破碎、磨矿、选别三部分。其中，破碎又分为：粗破、中破和细破；选别依方式不同也可分为：磁选、重选、浮选等。

1.3 原料

原矿石。

1.4 产物

铁精矿。

1.5 设备

矿石破碎设备：颚式破碎机、锤式破碎机。 磨矿工艺设备：球磨机、螺旋分级机。 选别工艺设备：浮选机、磁选机。

2 烧结

2.1 工艺介绍

为了保证供给高炉的铁矿石中铁含量均匀，并且保证高炉的透气性，需要把选矿工艺产出的铁精矿制成10-25mm的块状原料。

铁矿粉造块目前主要有两种方法：烧结法和球团法。 铁矿粉造块的目的：

 去除有害杂质，回收有益元素，保护环境；  综合利用资源，扩大炼铁用的原料种类；

 改善矿石的冶金性能，适应高炉冶炼对铁矿石的质量要求。

2.2 工艺流程

2.2.1 烧结法

烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节，它是将铁矿粉、粉（无烟煤）和石灰、高炉炉尘、轧钢皮、钢渣按一定配比混匀。经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料。

烧结矿生产流程：烧结料的准备，配料与混合，烧结和产品处理。

精矿粉电

石灰石碎焦高炉灰热烧结矿

结矿

2.2.2 球团法

球团是把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后，在加水润湿的条件下，通过造球机滚动成球，再经过干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。

球团矿生产流程：原料准备、配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、成品和返矿处理

铁精粉精矿粉膨润土

电

2.3 原料

含铁原料：含铁量较高、粒度

熔剂：要求熔剂中有效CaO含量高，杂质少，成分稳定，含水3％左右，粒度小于3mm的占90％以上。在烧结料中加入一定量的白云石，使烧结矿含有适当的MgO，对烧结过程有良好的作用，可以提高烧结矿的质量。 燃料：主要为焦粉和无烟煤。对燃料的要求是固定碳含量高，灰分低，挥发分低，含硫低，成分稳定，含水小于10％，粒度小于3mm的占95％以上。

2.4 产物

烧结矿和球团矿

2.5 设备

烧结矿生产设备：带式抽风烧结机 球团矿生产设备：圆盘造球机、带式焙烧机

3 焦化工艺

3.1 工艺介绍

高炉生产前的准备除了准备铁矿石（烧结矿和球团矿）外，还需要准备好必需的燃料--焦炭。焦炭是高炉冶炼的主要燃料，焦炭在风口前燃烧放出大量热量并产生煤气，煤气在上升过程中将热量传给炉料，使高炉内的各种物理化学反应得以进行。

焦炭在高炉冶炼中的作用：

 发热剂。焦炭在风口前燃烧放出大量热量并产生煤气，煤气在上升过程

中将热量传给炉料，使高炉内的各种物理化学反应得以进行。  还原剂。焦炭燃烧产生的C0及焦炭中的固定碳是铁矿石的还原剂。  料柱骨架。焦炭在料柱中占1/3～1/2的体积，尤其是在高炉下部高温区

只有焦炭是以固体状态存在，它对料柱起骨架作用，高炉下部料柱的透气性完全由焦炭来维持。  渗碳剂。

 炉料下降提供自由空间。

3.2 工艺流程

现代焦炭生产过程分为洗煤、配煤、炼焦、熄焦和产品处理等工序。

焦炉煤气高炉煤气

3.3 原料

原煤

3.4 产物

焦炭、焦炉煤气

3.5 设备

配煤槽、粉碎机、焦炉、干熄炉

4 高炉炼铁

4.1 工艺介绍

高炉炼铁生产是冶金(钢铁)工业最主要的环节。高炉冶炼高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。

4.2 工艺流程

高炉冶炼流程：铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。

煤粉

4.3 原料

铁矿石、焦炭、熔剂（石灰石）

4.4 产物

铁水、高炉煤气

4.5 设备

高炉、高炉热风炉、铁水罐车

5 炼钢

5.1 工艺介绍

炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，提高温度和调整成分。归纳为：“四脱”（碳、氧、磷和硫），“二去”（去气和去夹杂），“二调整”（成分和温度）。

采用的主要技术手段为：供氧，造渣，升温，加脱氧剂和合金化操作。

5.2 工艺流程

转炉炼钢：广义上说就是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程，铁水通过氧化反应脱碳、升温、合金化的过程。

转炉炼钢流程：铁水预处理、铁水冶炼、钢水精炼。

铁水预处理是指在铁水进入炼钢炉冶炼前，除去其中的某些有害成分或提取其中某些有益成分的工艺过程。可分为普通铁水预处理和特殊铁水预处理。前者有铁水预脱硫，铁水预脱硅，铁水预脱磷；后者有铁水提钒，铁水提铌，铁水脱铬等。

铁水冶炼：靠转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分（如碳、锰、硅、磷等）与送入炉内的氧进行化学反应所产生的热量，使金属达到出钢要求的成分和温度。

精炼：在真空、惰性气氛或可控气氛下进行脱氧、脱硫、去除夹杂、夹杂物变性、微调成分、控制钢水温度等。为实现炉外精炼任务，可采用钢包吹氩、真空处理、吹氧、加热和喷粉、喂丝等手段。

铁水氧气电蒸汽氩气氮气焦炉煤气

电

5.3 原料

转炉冶炼的炉料主要为铁水、造渣料（如石灰、石英、萤石等）、铁合金（如硅铁、锰铁等）、脱氧剂（如硅化铁等）以及增碳剂（如碳粉等），为调整温度，可加入废钢及少量的冷生铁块和矿石等。

5.4 产物

钢水、转炉煤气

5.5 设备

转炉、电炉、精炼炉（AOD、VOD、LF）。

6 连铸工艺

6.1 工艺介绍

转炉生产出来的钢水经过精炼炉精炼以后，需要将钢水铸造成不同类型、不同规格的钢坯。连铸工艺就是将精炼后的钢水连续铸造成钢坯的生产工序。

6.2 工艺流程

将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。

电

6.3 原料

钢水

氩气

电电电水电

电

6.4 产物

钢坯

6.5 设备

钢包回转台、中间包、结晶器、拉矫机、电磁搅拌器。

7 轧钢工艺

7.1 工艺介绍

从炼钢厂出来的钢坯还仅仅是半成品，必须到轧钢厂去进行轧制以后，才能成为合格的产品。热轧后的成品分为钢卷和锭式板两种，经过热轧后的钢材厚度一般在几个毫米,如果用户要求钢板更薄的话，还要经过冷轧。

7.2 工艺流程

7.2.1 热轧工艺

热轧就是在再结晶温度以上进行的轧制。

用连铸板坯或初轧板坯作原料，经步进式加热炉加热，高压水除鳞后进入粗轧机，粗轧料经切头、尾再进入精轧机，实施计算机控制轧制，精轧后经过层流冷却和卷取机卷取成为直发卷。将直发卷经切头、切尾、切边及多道次的矫直、平整等精整线处理后，再切板或重卷，即成为热轧钢板、平整热轧钢卷、纵切带等产品。

7.2.2 冷轧工艺

冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制。 一般工艺流程（根据产品要求不同而不同）：

酸洗除磷、冷轧、脱脂、退火、平整、剪切、分类、包装。

冷轧坯料在轧制前必须经过连续酸洗机组清除氧化铁皮，以保证带钢表面光洁，顺利地实现冷轧及其后的表面处理。酸洗之后即可轧制，但是由于冷轧的工艺特点，轧到一定厚度必须进行退火使钢软化。但是轧制过程中，带钢表面有润滑油，而油脂在退火炉中会挥发，挥发物残留在带钢表面上形成的黑斑又很难除去。因此，在退火之前，应洗刷干净带钢表面的油脂，即脱脂工序。脱脂之后的带钢，在保护气体中进行退火。退火后的带钢表面光亮，进一步轧制或平整时，就不必酸洗。退火之后的带钢必须进行平整，以获得平整光洁的表面，均匀的厚度，并使性能得到调整。平整之后，可根据定货要求对带钢进行剪切。

7.3 原料

钢坯

7.4 产物

钢板

7.5 设备

 热轧设备：加热炉、除鳞机、粗轧机、中轧机、精轧机、飞剪机、矫直

机、卷取机。

 冷轧设备：酸洗机组、冷轧机组、电解脱脂机组、退火炉、平整机、剪

板机。