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钢铁行业生产工艺
我国钢铁行业作为基础工业经过结构调整、装备更新为主的快速发展，已形成了包括由矿山、烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢以及相应的铁合金、耐火材料、炭素制品等多生产部门构成的庞大工业体系。钢铁工业的特点是产业规模大、生产工艺流程长，从矿石开采到产品的最终加工，需要经过很多生产工序，其中的一些主体工序资源、能源消耗量都很大，污染物排放量也比较大。
钢铁行业体系分以铁精矿为基本原料生产钢材的长流程，如图1所示；以废钢铁为基本原料生产钢材的短流程，如图2所示。
图1 钢铁行业体系之一——炼钢长流程
图2 钢铁行业体系之二——炼钢短流程
1.烧结厂
烧结工艺是利用铁矿粉、返矿、配入适量的燃料和熔剂，按一定比例在高温下经过烧结或球团工艺制成烧结矿或球团矿。铁矿粉造块方法主要有：烧结法和球团法，两种方法所获块矿分别为烧结矿和球团矿。
烧结工艺将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，加入适量的水混合后，在烧结设备上加热将矿粉颗粒黏结成块的过程。
球团工艺是把铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后，加水润湿，通过造球机滚动成球，再经过干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。
2.原料进厂
铁矿粉和熔剂剂通过火车或汽车运进厂，卸至堆场或仓棚； 焦炭（或焦粉）、无烟煤通过火车或汽车运进厂，卸至堆场或仓棚； 其余辅料袋装通过汽车运进厂，卸至辅料仓库； 废钢铁通过汽车运进厂，卸至堆场；
液体燃料（重油或柴油）通过槽车进厂，卸至油罐；
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堆场和仓棚内用翻车机或人工卸料，用装载机聚堆。铁矿粉通过传送带上料至精矿槽，焦炭和熔剂通过传送带上料至受料矿槽。
3.烧结工艺
烧结工艺流程包括原辅料（含铁原料、燃料、熔剂）的输入、破碎筛分（棍式、锤式破碎机、冷筛），配料（移动皮带，矿槽，园盘给料机，电子秤），拌合（配料桶），混合料通过混合料矿槽（摆动皮带）、泥辊（宽皮带）、九辊布料器铺到烧结机台车上。
带式烧结机是由头尾星轮带动的装有混合料的台车并配有点火、抽风装置的机械设备。台车在头部加料并点火，至尾部卸料。通过抽风机抽风烧结，在有效烧结长度内，将混合料由上至下烧透，生成烧结矿。烧结过程中还有一重要的风路系统，它的核心设备是主抽烟机。
烧结生产设备图
4. 球团工艺
球团生产设备图
球团工艺分三步：①将细磨精矿粉、熔剂、燃料和黏结剂(如皂土等约0.5％)等原料进行配料与混合；②在造球机配合料适当加水，滚成10～15mm的生球；③生球送入高温焙烧机（设备有竖炉、带式焙烧机、链箅机—回转窑三类）进行高温焙烧，焙烧成球团矿成品。
球团链篦机—回转窑流程、设备图
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5.冷却工艺
烧结机焙烧出的烧结块再通过破碎、过筛分、除尘等环节，得到一定大小的烧结矿成品，同时分出矿粉。 高温焙烧机焙烧出的球团再经冷却、筛分得到成品球团矿。
烧结工艺的冷却有带式和环式两种，鼓风式带冷机是与各式烧结机（环烧、带烧、平烧）配套的高效通用烧结矿冷却设备。鼓风环式冷却机是冶金企业大中型烧结机的主要配套设备。经冷却的成品矿进入矿槽贮存待运，或直接经传送带送往高炉装料设备带配料。
带式冷却机和环式冷却机
6.炼铁车间
高炉炼铁工艺包括供料系统、上料系统、炉顶系统、粗煤气系统、炉体系统、出铁场系统、渣处理系统、热风炉系统和煤粉喷吹系统。辅助系统包括铸铁机和修罐库。
7. 供料上料
入炉的块矿（烧结矿、球团、块矿）焦炭分别有传输系统送入各自的矿槽，通过给料机、筛分后称量卸到供料皮带运至炉顶装料入炉。筛后的焦粉由汽车运回烧结厂。
高炉上料设备图
8. 高炉熔炼
装入料罐的铁矿石、焦炭和熔剂通过料钟向下运动，从高炉下部风口鼓入预热空气（1000～1300℃），喷入燃料（油、煤或天然气等）。原燃料向下降落，原料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫等一系列熔炼、被还原成金属铁（铁水）。熔炼产生大量高温高炉煤气向上运动，铁水从高炉底部的出铁口流出，铁渣从炉体下部出渣口排出。
熔炼好的铁水间断从出铁口流入铁水罐，出铁口会产生强烈的喷射烟气，铁水用铁水罐车送至铸铁机浇铸成铁锭或送至转炉炼钢。
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从出渣口定期排出炉渣，炉渣经渣沟送入粒化槽，渣沟的粒化箱喷射冷却水使炉渣冷却成粒化，，过滤后的水渣经皮带运输机转运至渣场。
高炉炼铁设备示意图
9. 热风、煤粉喷吹
热风炉以混合煤气为燃料，在烟气炉燃烧，送入高炉的空气经过热风炉加热至1000℃以上。 无烟煤经传送带送入磨机磨成煤粉，再送入高炉喷吹系统喷入炉内。
热风炉、煤粉喷吹设备示意图
10. 炼钢厂
长流程钢铁生产炼钢采用转炉炼钢，短流程钢铁生产炼钢采用电炉炼钢。
11. 转炉炼钢
铁水由铁水罐运输倒至混铁炉内，经脱硫、挡渣后，加入石灰，另兑10﹪以下废钢，倒入转炉。倒入转炉的铁水，吹入纯氧进行熔炼，使铁水中过量碳氧化，碳含量低于预定值时，停止吹炼出钢。装料和出钢时炉身可以倾斜。出钢时钢水注入钢水包，送连铸工序。转炉内氧化过程释放大量热能使炉内达到足够高的温度。
转炉炼钢设备图
12. 电炉炼钢
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先将零散的废钢铁进行配料、挤压、剪切，进料前炉底应先铺占料重1.5%左右的石灰，再将处理后的废钢铁倒入料筐，用天车吊至炉内按要求布料。
炉料装完通电加热使炉料熔化，从通电开始到炉料全部熔清为止称为熔化期，熔化其主要是熔化炉料，造好炉渣。第二阶段氧化期，炉内除吹氧助熔外，还吹入天然气或轻油或煤粉，增加融化的热量。炉内吹氧脱碳和加矿脱碳。氧化结束将熔融的炉渣通过炉门使用耙子扒除钢渣。第三阶段还原期从扒渣完毕到出钢，主要任务是脱氧、脱硫、控制化学成分。
出钢后立即检查炉衬，需填补炉底时，应先将炉底残渣全部扒出，然后进行填补。
电炉炼钢设备图
13. 铸钢工艺
铸钢的方法主要分为锭模铸造和连续铸造两种类型。
连续铸钢工艺：由炼钢炉倒出的钢水经炉外精炼处理后，用钢水包运送到浇铸位置注入中间包（钢包回转台），通过中间包钢水连续浇铸在结晶器中，待形成坯壳后，从结晶器以稳定的速度拉出，再经喷水冷却、凝固，铸坯通过拉坯机、矫直机后，脱去引锭杆，完全凝固的直铸坯由切割设备切成指定长度的连铸坯后，经运输辊道或汽车进入轧钢车间。
模铸工艺：是将冶炼合格的钢水浇铸到钢锭模内，待钢锭冷却后取出。再送到加工车间加热、开坯、轧成钢材。目前除了一些小钢厂外基本很少使用。
连铸设备图
连铸流程示意图
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钢铁行业环境影响评价
