钢铁冶炼

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钢铁冶炼(Iron and Steel Smelting)

　　钢铁冶炼是钢铁冶金工艺的总称。

　　(1)资源密集、能耗密集。在钢铁联合企业内，每吨钢将消耗(标煤)0．7～0．8t、1．5～1．65t铁矿石、3～8t新水。

　　(2)生产规模大，物流吞吐大。现代化钢厂的基本级别大致分为100万～200万1、300万～400万t、600万～800万t级别，每吨钢涉及的物流将是5～6t。

　　(3)制造流程工序多、结构复杂。制造流程中伴随大量物质／能量排放，形成复杂的环境界面。

　　钢铁冶炼的任务是把铁矿石冶炼成合格的钢铁材料。按从铁矿石炼制不同钢铁产品的脱氧程度和脱碳过程，钢铁冶炼的工艺流程大致可以分以下几种：

　　(1)间接炼钢法。由高炉炼铁和转炉炼铁两步组成。先将铁矿石熔化，还原成生铁（含碳高），然后再将生铁装入炼钢炉氧化，精炼成钢，也称间接炼钢法。由于其工艺成熟，生产率高，成本低，因此是现代钢铁冶炼大规模生产的主要方法。

　　(2)直接炼钢法。由铁矿石一步冶炼成钢的方法，也称直接炼钢法。该法不用高炉和昂贵的焦炭，而是将铁矿石放入直接还原炉中，用气体或固体还原剂还原出含碳低(<1%)、含有杂质的半熔融状的海绵铁。这种铁可以用来代替废钢作电炉炼钢原料，从而形成了直接还原——电炉串联生产钢的一种新的钢铁生产工艺。该工艺方法工序少，但铁分回收率低，要求使用高品位的精矿和高质量的一次能源，电耗高。

　　(3)熔融还原法。将铁矿石在高温熔融状态下用碳把铁氧化物还原成金属铁的非高炉炼铁法，其产品为液态生铁，可用传统的转炉精炼成钢。

　　钢铁冶炼产品是：

　　①生铁，主要由高炉生产，按其用途可分为炼钢生铁（炼钢生产的主要原料，硅含量较低，含硫量高，硬而脆）和铸造生铁（主要用于铸造，硅含量较高，含硫量较低，熔点低，流动性好）；

　　②钢，它是含碳量低于2%，并含有少量其他元素的铁碳合金；

　　③铁合金，它是铁与一种或几种元素组成的中间合金，主要用于炼钢脱氧或作为合金添加剂。

　　钢铁冶炼的副产品是炉渣和煤气。