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煉焦、燒結(jié)、球團(tuán)、煉鐵、煉鋼、軋鋼等數(shù)十張工藝圖詳解
占世界黑色冶金工業(yè)產(chǎn)能80%以上的鋼鐵企業(yè)，都是采用傳統(tǒng)“燒結(jié)——煉鐵——煉鋼——軋制”長流程生產(chǎn)工藝，它具有高效率、大批量生產(chǎn)鋼材的優(yōu)點(diǎn)，遠(yuǎn)超使用電爐煉鋼及直接還原鐵工藝的產(chǎn)量。下面我們以某廠的生產(chǎn)工藝流程來了解了解鋼材生產(chǎn)：
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煉焦
煉焦生產(chǎn)流程：煉焦作業(yè)是將焦煤經(jīng)混合，破碎后加入煉焦?fàn)t內(nèi)經(jīng)干餾后產(chǎn)生熱焦碳及粗焦?fàn)t氣之制程。
燒結(jié)
燒結(jié)生產(chǎn)流程：燒結(jié)作業(yè)系將粉鐵礦，各類助熔劑及細(xì)焦炭經(jīng)由混拌、造粒后，經(jīng)由布料系統(tǒng)加入燒結(jié)機(jī)，由點(diǎn)火爐點(diǎn)燃細(xì)焦炭 ，經(jīng)由抽氣風(fēng)車抽風(fēng)完成燒結(jié)反應(yīng)，高熱之燒結(jié)礦經(jīng)破碎冷卻、篩選后，送往高爐作為冶煉鐵水之主要原料。
球團(tuán)
篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯-環(huán)冷機(jī)球團(tuán)生產(chǎn)工藝過程主要包括以下幾個(gè)部分：制煤系統(tǒng)、原料系統(tǒng)、干配系統(tǒng)、造球焙燒系統(tǒng)、潤磨系統(tǒng)。球團(tuán)生產(chǎn)過程可概述為：將準(zhǔn)備好的原料（細(xì)磨精礦和添加劑等），按一定比例經(jīng)過干配混勻后，進(jìn)入造球系統(tǒng)造球，然后進(jìn)入鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯-環(huán)冷機(jī)進(jìn)行干燥、高溫焙燒、冷卻，直至送入成品系統(tǒng)。其中回轉(zhuǎn)窯高溫焙燒是最重要的一環(huán)，決定著球團(tuán)礦的性能和產(chǎn)量，如上圖所示。
高爐煉鐵
高爐生產(chǎn)流程：高爐作業(yè)是將鐵礦石、焦炭及助熔劑由高爐頂部加入爐內(nèi)，再由爐下部鼓風(fēng)嘴 鼓入高溫?zé)犸L(fēng)，產(chǎn)生還原氣體，還原鐵礦石，產(chǎn)生熔融鐵水與熔渣之煉鐵制程。
非高爐煉鐵
在豎爐中用高溫還原氣或固體還原劑還原鐵礦石的直接還原煉鐵方法。該法是1932年由馬丁·韋伯（Wiberg）發(fā)明的在瑞典建成了第一座生產(chǎn)裝置，稱維伯爾法（Wiberg Soderfors process）。此法開始是用木炭制造還原氣。后因經(jīng)濟(jì)上的原因，改用焦炭制氣。60年代，隨著石油、天然氣工業(yè)的發(fā)展，以天然氣為能源的豎爐直接還原法蓬勃興起。30多年來，先后有阿姆科（Armco）法、普羅費(fèi)爾（Purofer）法、米德萊克斯（Midrex）法、NSC和希爾（HYL）法等豎爐直接還原法問世。70年代初，用煤做還原劑的外熱式豎爐直接還原法（KM法）投入生產(chǎn)。
轉(zhuǎn)底爐直接還原技術(shù)（RHF）是鐵礦粉（或紅土鎳礦、釩鈦磁鐵礦、硫酸渣或冶金粉塵、除塵灰、煉鋼污泥等）經(jīng)配料、混料、制球和干燥后的含碳球團(tuán)加入到具有環(huán)形爐膛和可轉(zhuǎn)動(dòng)的爐底的轉(zhuǎn)底爐中，在1350 ℃ 左右爐膛溫度下，在隨著爐底旋轉(zhuǎn)一周的過程中，鐵礦被碳還原。當(dāng)鐵礦粉含鐵品位在67%以上，采用轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝，產(chǎn)品為金屬化球團(tuán)供電爐使用；當(dāng)?shù)V粉含鐵品位低于62%時(shí)，采用轉(zhuǎn)底爐——熔分爐的熔融還原鐵工藝，產(chǎn)品為鐵水供煉鋼使用。通常金屬化率可達(dá)80%以上，金屬化球團(tuán)可作為高爐原料。
COREX法是由原聯(lián)邦德國KORF公司和奧地利VOEST-ALPINE公司聯(lián)合開發(fā)的一種無焦煉鐵的熔融還原煉鐵工藝。原名KR法，是在KORF工程公司擁有的米德萊克斯(Midrex)豎爐直接還原法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。
Finex是一種直接用粉礦和非煉焦煤粉冶煉鐵水的新工藝。
Finex工藝的關(guān)鍵技術(shù)是在主流化床反應(yīng)器內(nèi)將鐵礦粉還原成粉狀DRI（直接還原鐵），DRI經(jīng)熱壓成形后，利用熔融氣化爐將DRI熱壓鐵塊熔融還原為鐵水。與傳統(tǒng)的高爐煉鐵工藝相比，F(xiàn)inex煉鐵工藝省去了煉焦和燒結(jié)過程，生產(chǎn)的鐵水質(zhì)量可以與高爐及Corex工藝相媲美。目前，世界上唯一一座Finex工藝裝備（年產(chǎn)150萬t鐵水）已于2007年4月10日在浦項(xiàng)點(diǎn)火投產(chǎn)，設(shè)計(jì)產(chǎn)能4300t/d。
轉(zhuǎn)爐煉鋼
轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)流程：煉鋼廠先將熔銑送前處理站作脫硫脫磷處理，經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉后，再依訂單鋼種特性及品質(zhì)需求，送二次精煉處理站(RH真空脫氣處理站、Ladle Injection盛桶吹射處理站、VOD真空吹氧脫碳處理站、STN攪拌站等)進(jìn)行各種處理，調(diào)整鋼液成份，最后送大鋼胚及扁鋼胚連續(xù)鑄造機(jī)，澆鑄成紅熱鋼胚半成品，經(jīng)檢驗(yàn)、研磨或燒除表面缺陷，或直接送下游軋制成條鋼、線材、鋼板、鋼卷及鋼片等成品。
電爐煉鋼
電爐煉鋼主要利用電弧熱，在電弧作用區(qū)，溫度高達(dá)4000℃。冶煉過程一般分為熔化期、氧化期和還原期，在爐內(nèi)不僅能造成氧化氣氛，還能造成還原氣氛，因此脫磷、脫硫的效率很高。
以電為能源的煉鋼過程。
此類煉鋼爐即電爐種類有電弧爐、感應(yīng)電爐、電渣爐、電子束爐、自耗電弧爐等。通常說的電爐鋼是用堿性電弧爐生產(chǎn)的鋼。
電爐鋼多用來生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和合金鋼等。這類鋼質(zhì)量優(yōu)良、性能均勻。在相同含碳量時(shí)，電爐鋼的強(qiáng)度和塑性優(yōu)于平爐鋼。電爐鋼用相近鋼種廢鋼為主要原料，也有用海綿鐵代替部分廢鋼。通過加入鐵合金來調(diào)整化學(xué)成分、合金元素含量。
以廢鋼為原料的電爐煉鋼，比之高爐轉(zhuǎn)爐法基建投資少，同時(shí)由于直接還原的發(fā)展，為電爐提供金屬化球團(tuán)代替大部分廢鋼，因此就大大地推動(dòng)了電爐煉鋼。
連鑄制坯
連鑄生產(chǎn)流程：連續(xù)鑄造作業(yè)乃是將鋼液轉(zhuǎn)變成鋼胚之過程。上游處理完成之鋼液，以盛鋼桶運(yùn)送到轉(zhuǎn)臺(tái)，經(jīng)由鋼液分配器分成數(shù)股，分別注入特定形狀之鑄模內(nèi)，開始冷卻凝固成形，生成外為凝固殼、內(nèi)為鋼液之鑄胚，接著鑄胚被引拔到弧狀鑄道中，經(jīng)二次冷卻繼續(xù)凝固到完全凝固。經(jīng)矯直后再依訂單長度切割成塊，方塊形即為大鋼胚，板狀形即為扁鋼胚。此半成品視需要經(jīng)鋼胚表面處理后，再送軋鋼廠軋延。
熱軋
第一熱軋生產(chǎn)流程
熱連軋
熱軋生產(chǎn)流程>第一熱軋鋼帶生產(chǎn)流程：熱軋鋼帶工場主要制程是將扁鋼胚加熱后,經(jīng)粗軋機(jī)及精軋機(jī)軋延成鋼帶,并以層流冷卻系統(tǒng)噴水冷卻至適當(dāng)溫度,再由盤卷機(jī)卷成粗鋼卷。
開平剪切
熱軋生產(chǎn)流程>熱軋板剪切線布置圖：主要功能為將原料鋼卷上線解卷、切邊、切片、整平、堆疊、及包裝為成品鋼板疊(HR PLATE)。
調(diào)質(zhì)
熱軋生產(chǎn)流程>一號(hào)調(diào)質(zhì)重卷線布置圖：主要功能為將原料鋼卷上線解卷、調(diào)質(zhì)軋延、分切、重卷及包裝為成品H.R COIL 或 H.R BAND〔HR BAND 未調(diào)質(zhì)軋延〕。
調(diào)質(zhì)
熱軋生產(chǎn)流程>二號(hào)調(diào)質(zhì)重卷線布置圖：主要功能為將原料鋼卷上線解卷、調(diào)質(zhì)軋延、分切、重卷及包裝為成品H.R COIL 或 H.R BAND〔HR BAND 未調(diào)質(zhì)軋延〕。
酸洗涂油
熱軋生產(chǎn)流程>酸洗涂油線設(shè)備布置圖：主要功能為將原料鋼卷上線解卷、焊接、整平、酸洗、調(diào)質(zhì)軋延、切邊、涂油、分切及包裝為成品酸洗鋼卷。
第二熱軋生產(chǎn)流程
熱連軋
熱軋生產(chǎn)流程>第二熱軋鋼帶生產(chǎn)流程：熱軋鋼帶工場主要制程是將扁鋼胚加熱后,經(jīng)粗軋機(jī)及精軋機(jī)軋延成鋼帶,并以層流冷卻系統(tǒng)噴水冷卻至適當(dāng)溫度,再由盤卷機(jī)卷成粗鋼卷。
調(diào)質(zhì)
熱軋生產(chǎn)流程>三號(hào)調(diào)質(zhì)重卷線布置圖：主要功能為將原料鋼卷上線解卷、調(diào)質(zhì)軋延、分切、重卷及包裝為成品H.R COIL 或 H.R BAND〔HR BAND 未調(diào)質(zhì)軋延〕。
調(diào)質(zhì)
熱軋生產(chǎn)流程>四號(hào)調(diào)質(zhì)重卷線布置圖：主要功能為將原料鋼卷上線解卷、調(diào)質(zhì)軋延、分切、重卷及包裝為成品H.R COIL 或 H.R BAND〔HR BAND 未調(diào)質(zhì)軋延〕。
冷軋
酸洗冷軋
第一酸洗冷軋線：第一酸洗冷軋線接收熱軋鋼卷，經(jīng)過解卷、焊接、整平、鹽酸酸洗、裁邊之后，再經(jīng)由串列式冷軋機(jī)軋延成厚度較薄之冷軋鋼卷。
酸洗冷軋
第二酸洗冷軋線：第二酸洗冷軋線是利用張力整平機(jī)及酸洗去除熱軋鋼卷銹皮，清洗、烘干去除鋼帶表面殘酸，由裁邊機(jī)將鋼帶裁至下游產(chǎn)線所需寬度及經(jīng)四站六重式軋延機(jī)將熱軋鋼卷軋至客戶所需厚度，并藉自動(dòng)板形控制器來改善鋼帶板形，是一連續(xù)式酸洗冷軋制程產(chǎn)線。
熱浸鍍鋅
連續(xù)熱浸鍍鋅線：熱浸鍍鋅線是一條連續(xù)性生產(chǎn)線，酸洗冷軋后鋼卷送入本產(chǎn)線經(jīng)過焊接、表面清洗及 退火之后進(jìn)入鋅槽鍍鋅(GI材)或再加熱產(chǎn)生鋅鐵合金(GA材)，接著再經(jīng)過調(diào)質(zhì)軋延 及張力整平，最后再依不同需求實(shí)施后處理或涂油作業(yè)。
退火
連續(xù)退火
第一連續(xù)退火線：第一連續(xù)退火線包括清洗、退火、調(diào)質(zhì)及精整等制程。鋼帶經(jīng)由焊接機(jī)焊接后，進(jìn)入退火爐退火，而退火爐依不同鋼種賦予不同退火溫度，使其達(dá)到應(yīng)有的機(jī)械性質(zhì)，最后再依客戶訂單賦予鋼帶表面粗糙度、涂油量、分切及包裝。
連續(xù)退火
第二連續(xù)退火線：第二連續(xù)退火線包括清洗、退火、調(diào)質(zhì)及精整等制程。先將冷軋后鋼帶表面殘留之軋延油洗凈，再將其加熱至700～850℃，以去除鋼帶內(nèi)部應(yīng)力，并且使其再結(jié)晶及調(diào)整組織內(nèi)固溶碳含量，以確保機(jī)械性質(zhì)的穩(wěn)定，再利用調(diào)質(zhì)軋延以消除降伏點(diǎn)伸長，改善其材質(zhì)及平坦度，并賦予鋼帶所需之表面粗糙度。最后依客戶訂單將鋼帶涂防銹油、分切及包裝。
罩式退火爐
罩式退火
罩式退火爐：罩式退火爐之功能系將冷軋鋼卷在H2或HN氣氛下,進(jìn)行鋼卷之再結(jié)晶及光 輝退火。
電解清洗
電解清洗
電解清洗線：電解清洗線接收冷軋鋼卷，經(jīng)過解卷、焊接以及電解堿洗，產(chǎn)制電解清洗鋼卷。
涂覆
連續(xù)涂覆
連續(xù)涂覆線：連續(xù)涂覆線有兩項(xiàng)主要產(chǎn)品，電磁鋼卷及彩色鋼卷。 生產(chǎn)電磁鋼卷的作業(yè)是接收第一連續(xù)退火線之母材后，經(jīng)過清洗、水性絕緣涂料涂覆、 烘焙、冷卻的制程。 生產(chǎn)彩色鋼卷作業(yè)是接收冷軋母材后，經(jīng)過清洗及磷酸皮膜處理、底漆涂覆、面漆涂覆、烘焙、冷卻的制程。
電磁鋼片涂覆
電磁鋼片涂覆線：電磁鋼片涂覆線是設(shè)計(jì)專為生產(chǎn)電磁鋼卷的產(chǎn)線。 生產(chǎn)電磁鋼卷的作業(yè)是接收第一連續(xù)退火線之母材后經(jīng)過清洗，涂上水性絕緣涂料、烘焙、冷卻的制程。
電氣鍍鋅
電氣鍍鋅線：電氣鍍鋅生產(chǎn)作業(yè)是將冷軋鋼卷經(jīng)由前段進(jìn)料區(qū)、清洗與酸洗區(qū)、電鍍區(qū)、后處理區(qū)、抗指紋 涂覆區(qū)及后段出料區(qū)，產(chǎn)出電氣鍍鋅鋼卷成品。
調(diào)質(zhì)線
調(diào)質(zhì)線：制程及功能： 1. 改變退火后鋼卷的機(jī)械性質(zhì)，并消除降伏點(diǎn)伸長。 2. 賦與鋼帶表面符合訂單之粗糙度。 3. 修正入料鋼卷的不良板形。
重卷
重卷線：重卷線功能系將退火及調(diào)質(zhì)后冷軋鋼卷施以涂油、重卷及分切制程之后，加以包裝入庫。
往復(fù)式冷軋
式冷軋機(jī)：往復(fù)式冷軋機(jī)接收熱軋酸洗鋼卷(未退火與預(yù)退火)，經(jīng)過解卷、穿引之后，再經(jīng)由六重式冷軋機(jī)軋延成厚度較薄之冷軋鋼卷。
退火涂覆
水平式退火涂覆線：水平式退火涂覆線包括清洗、退火、涂覆及切邊等制程。鋼帶經(jīng)由焊接機(jī)焊接后，進(jìn)入退火爐退火，而退火爐依不同鋼種賦予不同退火溫度，使其達(dá)到應(yīng)有的鐵損值，再依客戶訂單涂覆不同之水性絕緣涂料，涂膜厚度，分切及包裝。
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