今天聊的內容對非傳統鋼鐵產業的朋友來說是比較生硬的

不過有些知識多吸收一點總是好的~~~

因為當這些知識在你腦中變常識時,你就能明白網路上的許多傳聞是有多蠢

鐵礦石製成鋼鐵的煉鐵煉鋼過程,簡而言之就是與氧和碳成分的搏鬥過程。

煉鐵的基本原則,就是設法除去鐵礦石(鐵氧化合物)中的氧,將它還原成金屬態的鐵。

 

高爐運作

 

近代利用高爐(Blast Furnace)煉鐵,可以大量生產。

 

高爐煉鐵要準備的原料,除了鐵礦石之外,還有焦碳和灰石。

 

將原料依照比例分層投入高爐

 

鼓風爐將冷風送至熱風爐加熱成為熱風,再將熱風由爐腹下緣的鼓風口吹入爐中。

 

當爐內焦炭下降至爐腹下緣時,就會和熱風發生燃燒作用,產生大量的一氧化碳和熱能。

 

一氧化碳和降下的鐵礦石產生還原作用(鐵礦石中的氧被帶走了)。

 

當爐內的熔融狀態的生鐵和爐渣達到相當數量時,就從出鐵口和出渣口流出鐵水和爐渣。

 

經由高爐生產的生鐵,通常含有3.5%以上的碳,並含有相當多的矽、錳、磷、硫等元素

 

質地硬而脆,無法軋製或鍛造。多數生鐵水將直接運往煉鋼廠做為煉鋼原料。

煉鐵至煉鋼
 

 

煉鋼

 

 

高爐產生的生鐵,含有太高比例的碳。

 

煉鋼是在高溫條件下,讓生鐵裡面的過量的碳元素與氧氣反應消耗掉,以增進鋼鐵的韌性、可鍛性等。

 

若要煉製特殊合金鋼,則需加入適量的特殊元素。

 

 

 

1950年代,奧地利的林茨 ( Linz )和多納維茨( Donawiz )兩鋼鐵廠成功採用頂吹氧氣轉爐進行大量生產

 

LD 轉爐 (LD Converter )法即成為現代煉鋼的主要方法。

 

LD 轉爐法的金屬爐料主要是鐵水,其餘部分是回收廢鋼。

 

把氧氣噴槍從爐頂插入爐內,吹入純度大於 99% 的高壓氧氣,使之直接跟高溫的鐵水發生氧化反應

 

除去鐵水中的矽、錳、碳和磷等元素

 

由於利用原料中各種元素氧化所產生的熱量,因此不需燃料。

 

冶煉一爐時間在20分鐘以內。

 

 

 

 

 

LD-converter.jpg

 

 

 

 

 

因為改進頂吹法的熔池會有攪拌強度不夠的缺點

 

因此將頂吹轉爐增設底吹氣體的復吹法在 1980 年代初開始將頂吹轉爐增設底吹氣體

 

從此復吹法正式用於生產。

 

由於復合吹煉的優越性非常明顯且由頂吹轉爐改造為復吹轉爐又相當容易

 

於是頂吹氧氣底吹惰性氣體、頂底皆吹氧氣等各種復吹煉鋼法

 

在世界各地像雨後春筍般地湧現出來,得到普遍應用。

 

外也有鋼廠是用廢鋼直接熔化冶煉成鋼的,如電弧爐、高周波爐煉鋼法。

 

 

 

轉爐煉鋼後的鋼液會因為純淨度之品質要求

 

必須經過再一次的盛鋼桶精煉、真空脫氣等「二次精煉」同時調整合金成份,以達到規格需求

 

精煉後的鋼液便送往連鑄機進行澆鑄成扁鋼胚、大方胚和小方胚等半成品

 

再經軋延廠的熱軋、冷軋程序,製成現在大家常見的鋼板、鋼捲、條鋼、線材等鋼鐵產品。

 

 

 

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