鋼鐵是工業(yè)上最常用才材料。俗話說，百煉成鋼，也有一本書名為《鋼鐵是怎樣煉成的》描述其主人公經(jīng)歷的坎坷歷程，也間接反應(yīng)了鋼鐵煉制過程的困難。那么，鋼鐵究竟是怎樣煉成的呢？鋼鐵煉制用的原料是廢鐵或鐵礦石，廢鐵是回收得到的，而鐵礦石來自大自然，不同原料煉制方法也不一樣，但大體需要經(jīng)過的歷程都基本相似。電爐（或高爐）煉鋼，這過程是把廢鐵或鐵礦石化成鋼水，以便后續(xù)加工。轉(zhuǎn)爐煉鋼，這過程是把電爐（或高爐）煉鋼得到的鋼水提純，去除雜質(zhì)，得到較為純凈的鋼水。精煉爐煉鋼，這過程是調(diào)節(jié)鋼水成分，加入其它金屬或非金屬元素，保證鋼材質(zhì)量。連鑄機澆鑄鋼坯，通過上述過程煉制出來的鋼水，澆入鑄模冷卻凝固后即得到鋼坯，現(xiàn)代工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)鋼鐵一般使用連鑄機，可連續(xù)澆注鋼水，不斷輸出鋼坯，此時就已經(jīng)完成了煉鋼過程了。得到的鋼坯根據(jù)其用途經(jīng)過軋制、拉拔或機加工，得到各種形狀的鋼材，這時的鋼材就是市場上常用的鋼鐵原材料了

高爐的機械維護與保養(yǎng)高爐是冶金企業(yè)，尤其是鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的主要煉鋼設(shè)備，周口優(yōu)質(zhì)轉(zhuǎn)爐爐底制作其性能的優(yōu)劣直接影響到鋼鐵的品質(zhì)，因此，對于如何提高高爐的維護與保養(yǎng)水平，實現(xiàn)高爐高性能運轉(zhuǎn)時間的最大化，一直是冶金企業(yè)重點抓的頭等大事。目前，高爐在使用過程中，主要的故障與問題集中在冷卻壁破損，造成冷卻壁破損的原因有很多，而且由于高爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦發(fā)生故障，維修技術(shù)難度大，將嚴(yán)重影響企業(yè)的正常生產(chǎn)，因此，對于高爐的維護與保養(yǎng)，就顯得異常重要。在日常的生產(chǎn)中，對于高爐設(shè)備的維護保養(yǎng)，主要集中在如何預(yù)防冷卻壁的破損方面，對此，以下一些措施可以在實際中加以應(yīng)用，以提高高爐設(shè)備的維護保養(yǎng)水平：（1）增大冷卻水量，提高水流速度，加大冷卻強度；（2）抑制邊緣煤氣流，發(fā)展中心，控制十字測溫，使邊緣煤氣溫度不大于100℃；（3）采用有效的爐外噴淋措施，保持合理的爐外冷卻，減少溫度場發(fā)生的變化，避免爐皮燒紅；（4）根據(jù)風(fēng)壓調(diào)整水量，以達到對冷卻壁的養(yǎng)護；（5）嚴(yán)格控制軟水溫度。軟水進水溫度嚴(yán)格控制在40士2℃，相對提高冷卻強度，減少冷卻壁峰值熱流時的損壞幾率，保證脫氣罐、膨脹罐工作正常，減少水中溶解氧對水管的腐蝕，延長冷卻壁壽命；（6）穩(wěn)定爐溫，減小溫度波動幅度與頻率，降低對冷卻壁的熱震；保持堿度穩(wěn)定，防止軟熔帶的波動；杜絕集中加硅石和集中加焦操作，避免影響造渣制度和減少爐溫波動；（7）日常操作中，穩(wěn)定造渣制度與熱制度，形成合理的軟熔帶，是維護冷卻壁完好的基本措施；（8）發(fā)揮多環(huán)布料作用，開放中心氣流，兼顧邊緣氣流，是實現(xiàn)冷卻壁安全平穩(wěn)運行的重要手段；

基本概況：在高溫下，用還原劑將鐵礦石還原得到生鐵的生產(chǎn)過程。煉鐵的主要原料是鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。鐵礦石有赤鐵礦(Fe2O3)和磁鐵礦(Fe3O4)等。鐵礦石的含鐵量叫做品位，在冶煉前要經(jīng)過選礦，除去其它雜質(zhì)，提高鐵礦石的品位，然后經(jīng)破碎、磨粉、燒結(jié)，才可以送入高爐冶煉。焦炭的作用是提供熱量并產(chǎn)生還原劑一氧化碳。石灰石是用于造渣除脈石，使冶煉生成的鐵與雜質(zhì)分開。煉鐵的主要設(shè)備是高爐。冶煉時，鐵礦石、焦炭、和石灰石從爐頂進料口由上而下加入，同時將熱空氣從進風(fēng)口由下而上鼓入爐內(nèi)，在高溫下，反應(yīng)物充分接觸反應(yīng)得到鐵。高爐煉鐵是指把鐵礦石和焦炭，一氧化碳，氫氣等燃料及熔劑（從理論上說把金屬活動性比鐵強 的金屬和礦石混合后高溫也可煉出鐵來）裝入高爐中冶煉，去掉雜質(zhì)而得到金屬鐵（生鐵）。基本流程:高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的連續(xù)生產(chǎn)過程。鐵礦石、焦炭和熔劑等固體原料按規(guī)定配料比由爐頂裝料裝置分批送入高爐，并使?fàn)t喉料面保持一定的高度。焦炭和礦石在爐內(nèi)形成交替分層結(jié)構(gòu)。爐前操作一、爐前操作的任務(wù)1、利用開口機、泥炮、堵渣機等專用設(shè)備和各種工具，按規(guī)定的時間分別打開渣、鐵口（現(xiàn)今渣鐵口合二為一），放出渣、鐵，并經(jīng)渣鐵溝分別流入渣、鐵罐內(nèi)，渣鐵出完后封堵渣、鐵口，以保證高爐生產(chǎn)的連續(xù)進行。2.完成渣、鐵口和各種爐前專用設(shè)備的維護工作。3、制作和修補撇渣器、出鐵主溝及渣、鐵溝。4、更換風(fēng)、渣口等冷卻設(shè)備及清理渣鐵運輸線等一系列與出渣出鐵相關(guān)的工作。高爐基本操作制度:高爐爐況穩(wěn)定順行：一般是指爐內(nèi)的爐料下降與煤氣流上升均勻，爐溫穩(wěn)定充沛，生鐵合格，高產(chǎn)低耗。操作制度：根據(jù)高爐具體條件(如高爐爐型、設(shè)備水平、原料條件、生產(chǎn)計劃及品種指標(biāo)要求)制定的高爐操作準(zhǔn)則。高爐基本操作制度：裝料制度、送風(fēng)制度、爐缸熱制度和造渣制度。高爐橫斷面為圓形的煉鐵豎爐。用鋼板作爐殼，殼內(nèi)砌耐火磚內(nèi)襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹 、爐缸5部分。由于高爐煉鐵技 術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)良好，工藝 簡單 ，生產(chǎn)量大，勞動生產(chǎn)效率高，能耗低等優(yōu)點，故這種方法生產(chǎn)的鐵占世界鐵總產(chǎn)量的絕大部分。高爐生產(chǎn)時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑（石灰石），從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的空氣。在高溫下焦炭（有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料）中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內(nèi)上升過程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中未還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣，從渣口排出。產(chǎn)生的煤氣從爐頂排出，經(jīng)除塵后，作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦?fàn)t、鍋爐等的燃料。高爐冶煉的主要產(chǎn)品是生鐵 ，還有副產(chǎn)品高爐渣和高爐煤氣。高爐熱風(fēng)爐熱風(fēng)爐是為高爐加熱鼓風(fēng)的設(shè)備，是現(xiàn)代高爐不可缺少的重要組成部分。提高風(fēng)溫可以通過提高煤氣熱值、優(yōu)化熱風(fēng)爐及送風(fēng)管道結(jié)構(gòu)、預(yù)熱煤氣和助燃空氣、改善熱風(fēng)爐操作等技術(shù)措施來實現(xiàn)。理論研究和生實踐表明，采用優(yōu)化的熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)、提高熱風(fēng)爐熱效率、延長熱風(fēng)爐壽命是提高風(fēng)溫的有效途徑。鐵水罐車鐵水罐車用于運送鐵水，實現(xiàn)鐵水在脫硫跨與加料跨之間的轉(zhuǎn)移或放置在混鐵爐下，用于高爐或混鐵爐等出鐵。

混鐵爐屬于鋼鐵冶金設(shè)備，主要應(yīng)用在鋼鐵行業(yè)、冶金行業(yè)等。混鐵爐用來存貯并保溫由高爐冶煉出來的鐵水，可混合均勻不同高爐冶煉出來的不同溫度及化學(xué)成份的鐵水以使其供應(yīng)給平爐或傳爐煉鋼之用。由爐門軸，爐門框，兩組滑動軸承和兩個桿狀配重組成，爐門框和爐門軸焊接在一起，爐門框為一個鋼板焊接的框架，其上部和左右各安有鋼制密封槽，槽內(nèi)鑲嵌耐火纖維，框內(nèi)嵌砌耐火磚，爐門軸兩端安放在兩組滑動軸承上，軸承座焊接在出鐵口兩側(cè)，在爐門軸的兩個端部各安裝一個桿狀配重，桿狀配重與爐門框之間有一固定夾角。混鐵爐一般分為300噸、600噸、900噸和1300噸，主要由：底座、爐體、傳動機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、開蓋機構(gòu)、鼓風(fēng)裝置、煤氣空氣管道、氣動送閘裝置、干油潤滑裝置、混鐵爐平臺、電氣系統(tǒng)等11部分組成。爐體是由可拆的側(cè)面凸起的端蓋和開有兌鐵水口、出鐵水口的圓筒組成筒體。爐體內(nèi)砌有耐火材料，耐火材料與爐殼之間填有硅藻土料填料層，借以隔熱和緩沖爐襯受熱膨脹對爐殼產(chǎn)生的壓力，填料層向里砌有硅藻土磚用來隔熱，硅藻土磚里面是粘土磚，粘土磚里面是直接與鐵水接觸的工作層，工作層是用鎂磚砌筑的。對于600噸混鐵爐而言，爐襯的總厚度為650mm，其中填料層10mm，硅藻土磚層65mm。粘土磚層115mm，鎂碳磚層460mm。整個爐體的重量都通過接近筒體兩端的偏心箍圈，園輥組成的弧形輥道傳遞到直接固定在基礎(chǔ)上的支撐底座上。混鐵爐有兩種類型，一種為短身圓柱形，兌鐵口和出鐵口位于同一垂直平面;一種為長身圓柱形，兌鐵口和出鐵口相互錯開布置。混鐵爐容量范圍很大，可由200t至2800t，中國采用300t、600t、1300t三級容量的混鐵爐。確定所需要的混鐵爐容量，除要考慮鐵水需要量外，還要考慮鐵水在爐內(nèi)的貯存時間以及爐子的充滿度等。一般按下式計算： Q=1.01PKT/24y式中P為1晝夜產(chǎn)鋼量，t/d;K為鐵水消耗，t/t;1.01為鐵水損失系數(shù);y為充滿度，一般取0.65～0.77;T為平均鐵水貯存時間，一般取8h。

鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)有三個流程，即高爐轉(zhuǎn)爐流程、電爐流程、特種熔煉。高爐、轉(zhuǎn)爐流程稱為長流程，生產(chǎn)的鋼稱為轉(zhuǎn)爐鋼，它是以鐵礦(590, -14.50, -2.40%)石和焦炭(1872, -37.50, -1.96%)為主要原料冶煉成鐵水，再由轉(zhuǎn)爐冶煉成鋼；電爐流程稱為短流程，生產(chǎn)的鋼稱為電爐鋼，它以廢鋼為主要原料冶煉成鋼。1工藝技術(shù)的比較分析轉(zhuǎn)爐流程和電爐流程是鋼鐵冶金行業(yè)兩個主要流程，其在煉鋼方面的主要差別在于：1) 所用主要鋼鐵料不同。轉(zhuǎn)爐煉鋼主要以鐵水為主要原料，還有一般15%左右的廢鋼，近一年多時間，由于廢鋼價格低，噸鋼利潤較高為轉(zhuǎn)爐煉鋼用高比例的廢鋼消耗提供了條件，廢鋼消耗比例大幅提高，有的甚至高達40%，但存在轉(zhuǎn)爐內(nèi)熱量不足的問題，解決轉(zhuǎn)爐內(nèi)熱量問題是提高廢鋼比的關(guān)鍵；電爐煉鋼主要以廢鋼為主要原料，還有鐵水(生鐵)、直接還原鐵，脫碳粒鐵、碳化鐵及復(fù)合金屬料等廢鋼替代品。2) 主要能源不同。轉(zhuǎn)爐煉鋼主要是鐵水的物理熱和化學(xué)熱；電弧爐煉主要是電弧的物理熱，廢鋼預(yù)熱的物理熱、加鐵水帶來的部分物理熱和化學(xué)熱。3) 主要操作目標(biāo)不同。轉(zhuǎn)爐煉鋼是在給定的時間內(nèi)完成脫碳、脫磷及溫度控制的冶金操作，實現(xiàn)成份（碳、磷）及溫度的命中；電爐煉鋼是在全廢鋼的條件下，在給定的時間內(nèi)完成廢鋼的升溫、熔化和過熱等，加鐵水等廢鋼替代品的情況下，也有部分脫碳的要求。另外電弧爐煉鋼可分別控制成分和溫度。4) 工藝技術(shù)進步的方向不同。轉(zhuǎn)爐煉鋼主要是通過包括提高供氧強度的高效吹煉技術(shù)、碳及溫度中率的全自動化吹煉技術(shù)、不倒?fàn)t出鋼的快速出鋼技術(shù)、采用爐外處理和鐵水預(yù)處理減輕轉(zhuǎn)爐冶金負(fù)荷等措施，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)高效化；通過接近平衡的冶煉工藝、高效脫磷工藝、出鋼擋渣技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)品的潔凈化，通過少渣冶煉與爐渣返回、使用合金元素熔融還原(Cr、Mn)礦、干法除塵用水減量化,煤氣余熱回收等技術(shù)，實現(xiàn)低成本及負(fù)能煉鋼。電爐煉鋼主要是通過強化供能（包括強化供電和輔助能源），采用“環(huán)境友好型” 廢鋼預(yù)熱系統(tǒng)預(yù)熱廢鋼和加鐵水工藝，增加物理熱和化學(xué)熱；采用不開爐蓋及出鋼時仍能通電的連續(xù)冶煉技術(shù)，有效地減少非通電時間；50%左右或更高的大留鋼量平熔池冶煉技術(shù)，減少冶煉過程電弧輻射對耐火材料的損害；降低電極消耗。以上技術(shù)的應(yīng)用，縮短冶煉周期，實現(xiàn)高效化生產(chǎn)，降低噸鋼能耗。5) 冶金質(zhì)量方面的差異。鋼中的殘余元素(Cu、Ni、Mo、As、Sb、Bi、Sn)不同，電弧爐煉鋼由于廢鋼多次循環(huán)使用，造成鋼中殘余元素含量高；鋼中氮含量不同，電弧爐煉鋼由于電弧區(qū)空氣電離增氮及原料中氮含量高，造成鋼中氮含量高。