钢铁是怎样炼成的?
制焦(或焦化)
焦炭是一种灰色、坚硬、多孔的燃料,碳含量高,杂质少,是由煤或油在隔绝空气的情况下加热而制成的。它特别被用作高炉燃料,因为它在燃烧时产生的烟雾非常少,从而能获得铸铁,随后将其转变成钢。
焦炭生成的制造过程中会排放某些气体(氢气、甲烷、乙炔、乙烯、碳氧化物)。
高炉
通过这步从矿石中提取出铁。
矿石和焦炭固体通过鼓风管道被置入高炉顶部。 1200℃的热风吹入锅炉内,从而引起焦炭燃烧。一氧化碳会氧化并与铁的氧化物发生反应(换句话说,它会吸收其中的氧气,从而分离出铁),然后铁会沿着高炉下降,变成铸铁。
在高炉出口处,残留物(称为高炉矿渣)漂浮在铸铁顶部,被回收或传送到其他工业部门(例如水泥厂)加以利用。
而产生的高炉煤气将通过管道被输送走。考虑到其高可燃性,必须检测其爆炸风险。
精炼
此步骤有助于去除最后不需要的元素,例如磷或硫。
钢
此步骤将铸铁转变成钢:将熔融铸铁倒在铁床上,通过吹入纯氧燃烧铸铁中含有的多余元素(硫化氢、氨)。这一步将产生一氧化碳及大量热量。
这就是获得还不完善的钢水原料的方法。接着将会进一步精炼除去杂质。
测定熔池的碳含量,当其达到期望水平时,添加合金元素,再将钢水倒入预热的钢火包中。
这步骤的炼钢气体由 75% CO 和 3% 氢气组成。
连续铸造或铸锭
钢水不断地流入无底的铸模中。在穿过模具时,钢水接触到用水冷却的铸模壁时,开始凝固。模制金属在一组滚筒的引导下下降并继续冷却。当它到达出口时,固化并被切割成所需的长度。
轧钢
轧制铸锭以使钢材成型。
钢铁被用于汽车、建筑和家电等许多领域。钢铁生产需要铁矿石、煤炭、石灰和铁合金,每个工艺阶段都会产生气体排放。
钢铁行业的气体检测