2.煉鋼工藝

高爐生產的生鐵除含鐵9326～94%以外，還含有60/～7%的雜質(以碳為主，其他為硅、錳、磷、硫等)。因此，煉鋼是利用氧化還原反應在高溫下，用氧化劑把生鐵中過多的碳和其他雜質氧化除丟，同時提高溫度。通過煉鋼，鐵水中的部分碳氧化成CO或CO2逸出，其余雜質元素以氧化物或其他形態進入爐渣。在爐后添加各種二次精煉設備，以降低鋼中氣體(N、O)含量，提高鋼的純凈度和質量。

(1)鐵水預處理。為了提高鋼的質量和減少煉鋼爐負擔，已普遍在爐前增加鐵水預處理裝置，旨在將鐵水進煉鋼爐之前，對其進行脫硅、脫硫以及脫磷，又稱為鐵水“三脫”，其工藝流程如圖4-5所示。

鐵水預處理是在原則上不外加熱源的情況下，利用處理劑中活性物質和鐵水中待脫除(或富集)元素進行快速反應，形成穩定的渣相而和鐵水分離的過程。

鐵水冶煉有兩個流程：一個是以鐵礦石為主要原料的高爐轉爐長流程;另一個是以廢鋼為主要原料的電爐短流程。

(2)轉爐煉鋼。主要是指在不借助外加能源的情況下，以從高爐中獲得的液態生鐵為原料，以空氣或者純氧為氧化劑，依靠爐內氧化反應熱來提高鋼水溫度，進行快速煉鋼的方法。其主要特點是：靠轉爐內液態生鐵的物理熱和生鐵內各組分(如碳、錳、硅、磷等)與送人爐內的氧進行化學反應所產生的熱量，使金屬達到出鋼要求的成分和溫度。

現代轉爐基本上都是氧氣轉爐，爐襯耐火材料一般為堿性，按供氣部值可分為頂吹轉爐、底吹轉爐及頂底復合吹轉爐，如圖4-6所示。

(3)電爐煉鋼。電爐煉鋼法以廢鋼為主要原料，采用電能作為熱源，生產特殊鋼和高合金鋼，是繼轉爐之后出現的又一種煉鋼方法，現在成為僅次于氧氣轉爐的重要煉鋼方法。以電能作為熱源，靠電極和爐料間放電產生的電弧，使電能在弧光中變為熱能，并借助電弧輻射和電弧的直接作用加熱并融化金屬爐料和爐渣，可以迅速熔化廢鋼和合金，溫度高且容易控制，冶煉過程中可以造成還原性氣氛，所以能生產出當前轉爐不能生產的高質量合金鋼，其中，電弧爐多用于特殊鋼的冶煉。電爐煉鋼工藝流程如圖4-7所示。

電爐煉鋼具有生產線工序少、投資低、建設周期短的特點，在投資、環境保護和效率方面比轉爐煉鋼有明顯優勢，隨著廢鋼的逐年增加，電爐煉鋼在世界全部鋼產量中所占比例逐年上升;但由于操作成本較高，節奏較慢，因此，電爐煉鋼法主要用來生產特殊鋼或合金鋼。

(4)爐外精煉?，F代科學技術和工業的發展，對鋼的質量的要求越來越高，用普通煉鋼爐冶煉出來的鋼水已很難滿足其質量的要求。為了提高生產率，縮短冶煉時間，也希望把煉鋼的一部分任務移到爐外去完成，煉鋼工藝由一步煉鋼發展為兩步煉鋼，即爐內初煉和爐外精煉。

爐外精煉是指將經轉爐和電爐初煉過的鋼水轉移到另一容器中(一般是鋼包)進行精煉的煉鋼過程。初煉時，爐料在爐內完成熔化、脫磷、脫碳和主合金化;精煉則是將初煉鋼水在真空、惰性或還原性氣氛的容器內進行脫氣、脫氧、脫硫、深脫碳、去除夾雜、調整溫度及微調成分等。

二次精煉的主要操作是吹氬攪拌鋼水、噴吹脫硫劑和脫氧劑、真空處理、加熱鋼水控制溫度等。其主要的工藝方法有鋼包爐(LF)、真空脫氣爐(VD)、氬氧混吹脫碳法(AOD)、真空吹氧脫碳法(VOD)、真空循環脫氣法(RH)等。

(5)連鑄。連鑄是通過連鑄機直接把鋼水凝固成鋼坯的方法，將裝有精煉好鋼水的鋼包運至回轉臺，回轉臺轉動到澆注位置后，將鋼水注人中間包，中間包再由水口將鋼水分配到各個結晶器中去，如圖4-8所示。結晶器是連鑄機的核心設備之一，它使鑄件成形并迅速凝固結晶。拉矯機與結晶振動裝置共同作用，將結晶器內的鑄件拉出，經冷卻、電磁攪拌后，切割成一定長度的板坯。與以往的模鑄相比，連鑄具有工藝流程短、生產率高、金屬回收率高、節約能源和緊湊化生產等特點。

3.軋鋼工序

由煉鋼生產出來的鋼錠或連鑄坯，并不是鋼鐵生產的最終產品，也不能直接用于社會消費，必須進行再加工制成鋼材。軋鋼生產是將模鑄鋼錠成連鑄鋼坯軋制成鋼材的過程，具體是用不同的工具和設備對金屬施加壓力，使之產生塑性變形，制成具有一定尺寸和形狀產品的加工方法。

軋鋼最主要的方法是熱軋法，是指將鋼料加熱到1000～1250℃時，用軋鋼機制成鋼材的方法，也是最主要的生產方法，其他還有冷軋法、鍛壓法和擠壓法。冷軋、熱軋、型材、硅鋼片等，都是由煉鋼出來后的方坯或者是板坯根據市場需求來軋制成型的產品，在軋制和熱處理過程中加入一些稀有金屬調質得到不同的產品。