一.定义
涤绒 钢铁是铁与C(碳微肽胶原蛋白)、Si(硅)、Mn(锰)、P(磷)、S(硫)以及少量的其他元素所组成的合金。其中除Fe(铁)外，C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用，故统称为铁碳合金。
铁碳合金分为钢与生铁两大类，钢是含碳量为0.03%～2%的铁碳合金， 含碳量2%～4.3%的铁碳合金称生铁。生铁硬而脆，但耐压耐磨。
碳钢是最常用的普通钢，冶炼方便、加工容易、价格低廉，而且在多数情况下能满足使用要求，所以应用十分普遍。按含碳量不同，碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。随含碳量升高，碳钢的硬度增加、韧性下降。
合金钢又叫特种钢，在碳钢的基础上加入一种或多种合金元素，使钢的组织结构和性能发生变化，从而具有一些特殊性能，如高硬度、高耐磨性、高韧性、耐腐蚀性，等等。经常加入钢中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等
钢铁：是以Fe和C为主要组成元素，同时还含有Si、Mn、P、S等杂质元素的合金。包含生铁与钢。
生铁：碳质量分数较高（wc>2.11%），杂质元素的含量也较高的铁碳合金，生铁硬度高、性脆，很少直接使用。
粗钢：即钢坯，由生铁经转炉氧化脱去碳及其他杂质后，得到钢水。钢水中加入合金，碳后，浇铸得到粗钢。
钢：碳的质量分数较低（wc<2.11%），杂质元素的含量也较低的铁碳合金，钢一般具有较好的强韧性，是常用的金属材料。
钢材：钢锭或钢坯经压力加工成各种形状规格的钢材。
二.钢铁的生产工序
钢铁生产的流程：
铁矿石→高炉炼铁→铁水→转炉炼钢→钢水→浇铸（成钢锭）→钢坯→轧钢 钢铁的生产主要由铁矿石炼生铁，由生铁作原料炼钢,炼钢的过程主要是除碳的过程.还不能将碳除尽,钢需要有一定量的碳,性能才达到最佳。
（一）、炼铁
炼铁实质：是把烧结矿和块矿中的铁还原出来的过程。焦炭、烧结矿、块矿连同少量的石灰石一起送入高炉中冶炼成液态生铁（铁水），然后送往炼钢厂作为炼钢的原料。 炼铁方法：高炉炼铁
炼铁原料：铁矿石、焦炭、溶剂等
铁矿石：是主要的炼铁原料，有磁铁矿“Fe3O4”、赤铁矿“Fe2O3”、褐铁矿“2Fe2O3．3H2O”、菱铁矿“FeCO3”。铁矿石中除铁的化合物外，还含有硅、锰、磷、硫等的化合物，这些统称为脉石。
焦炭：燃烧热为炼铁提供热源；不完全燃烧产生的CO气体作为还原剂，将铁从矿石中还原出来。
熔剂：石灰石（CaCO3）、荧石（CaF2）。其作用是与铁矿石中的脉石结合形成低熔点、密度小、流动性好的熔渣，使之与铁液分离，以便获得较纯净的生铁液。
高炉
主要产品是生铁，副产品有炉渣和炉气。
生铁
炼钢生铁：硅的质量分数较低（wSi<1.25%），断口呈银白，主要用于炼钢。 铸造生铁：硅的质量分数较高（wSi>1.25%~3.2%），断口呈灰黑，用作铸造的原料。 （二）、炼钢
炼钢实质：是通过氧化降低生铁中的碳与杂质元素的含量，使之达到标准规定的成分和性能；
炼钢原料：炼钢的原料有生铁、废钢、熔剂（石灰石等）、脱氧剂（硅铁、锰铁、铝等）、合金料等；
炼钢过程：主要包括氧化、造渣、脱氧等；
炼钢方法：目前炼钢方法主要有平炉炼钢、氧气顶吹转炉炼钢和电炉炼钢等；
平炉炼钢：用平炉以煤气或重油为燃料，在燃烧火焰直接加热的状态下，将生铁和废钢等原料熔化并精炼成钢液的炼钢方法。在1930～1960年的30年间，世界每年钢的总产量近80％是平炉钢。50年代初期氧气顶吹转炉投入生产，从60年代起平炉逐渐失去其主力地位。目前许多国家原有的炼钢主力──平炉已经或正在陆续被氧气转炉和电炉所代替。
氧气顶吹转炉炼钢：主要以生铁液为原料，加适量的废钢，其特点是生产率高、节省能源、成本低，适合于大型钢铁联合企业，主要生产各类普通用途的非合金钢（碳钢）
电炉炼钢：电炉炼钢有电弧炉炼钢、感应炉炼钢等方法，常用的是电弧炉炼钢。它以转炉钢和废钢作原料、以铁矿石和纯氧作氧化剂，以电极与金属炉料间的电弧热提供冶炼热源。电弧炉冶炼温度高（可达2000℃），能冶炼含有高熔点合金元素的合金钢；由于采
用的炉料较纯净，冶炼过程容易调节，化学成分易控制，能够冶炼高级优质钢和合金钢，但电弧炉炼钢耗电量大，成本高。
钢的浇注：钢液凝固成钢锭或钢坯的过程。根据钢脱氧程度不同，可分为镇静钢和沸腾钢。
镇静钢：指脱氧充分的钢。镇静钢组织致密，性能较好，加工时需切除钢锭头部，使成材率下降
沸腾钢：指脱氧不充分的钢。沸腾钢钢锭内多气孔，组织疏松，性能比镇静钢差。但成材率高，轧制 的板材表面质量好
半镇静钢：脱氧程度介于镇静钢与沸腾钢之间
（三）、钢材生产
钢材种类：有钢板、型钢、钢管、钢丝等；
生产方法：主要有轧制（分冷轧与热轧）、拉拔、挤压、锻造等方法。
钢板：钢锭或钢坯轧制成钢板。钢板可镀锌、镀锡、镀铅、塑料复合等表面处理
中厚板：5mm；中板厚度为3~5mm，一般采用热轧
薄板：的厚度小于3mm，坯料为热轧中厚板，采用冷轧
钢带：成卷供应，采用冷轧
型钢：采用型材轧机轧制而成。有圆钢、方钢、扁钢、六角钢、八角钢、工字钢、槽钢、角钢、T字钢等。普通型钢主要用于建筑、 桥梁、车辆等，优质型钢主要用于机械零件、工具等
钢丝：采用直径为6~9mm的热轧线材（盘条）拉拔而成。退火的低碳钢丝可用于捆扎物体、也可编织成各种用品；高碳钢丝可制成各种弹簧，或用多根钢丝捻成合股的钢丝绳和钢索，用于吊索、电线、电缆、固定物体等。
钢管：分无缝管与有缝管（焊管）。
无缝管：管采用斜轧穿孔机将实心钢坯穿孔后，再经冷拔或热轧而制成。无缝钢管主要用于石油、化工等行业
有缝管：用钢板或钢带卷压成形，然后焊接而成。有缝钢管应用广泛，主要用于自来水管、煤气管等
三.生产工艺流程举例
原料--可以是铁矿石也可以是废铁，这取决于工艺过程--首先熔化成钢水。以矿砂为原料的炼钢须使用高炉，而以废铁为原料的工艺使用的是电弧熔炉。
然后，钢水被倒入连铸机中凝固。这样就生产出了我们所知道的半成品。这些半成品可以是具有矩形横截面的扁钢锭，也可以是具有个正方形截面的块钢或者钢坯。它们都是一些坯料，用于制造最后的成品。
最后，这些半成品被变形或轧制成为最终成品。 其中的一些须经过热处理，就是所谓的“热轧”。 混合罐随后，一半以上的经过热轧的薄钢板在环境温度下再次轧制（即所谓的“冷轧”）。 然后，它可以被涂上一层抗腐蚀的防护材料。
具体过程如下：
1－铁矿石烧结
在烧结车间中，制备铁矿石。铁矿石被压碎碾成标准化的颗粒，被烧结或粘合在一起。烧结的铁矿石随后被压碎，并按一层焦炭、一层矿石的交替方式，被加入高炉中。焦炭是是从富炭煤蒸馏出的固体残渣，极易燃烧。
2－高炉铁矿石炼铁
在高炉中，从铁矿石中提取铁。固态的矿石和焦炭由顶部加入高炉，而高炉底部送来的一股热气（1200℃）致使几乎是100%含炭量的焦炭开始燃烧。 这便产生了碳的氧化物，它通过除氧过程来减少了氧化铁，从而分离出铁。 由燃烧产生的热量将铁和脉石（矿石中矿物的集合）熔化成液体。 脉石，由于比较轻，会漂浮至铁水表面，就是所谓的“生铁”。炉渣是熔融脉石产生的残渣，可用于其他工业用途，比如用于铺设道路或生产水泥。
3－炼焦炉炼焦炭
焦炭是煤在炼焦炉中通过干馏（即将不需要的成分气化掉）得到的可燃物质。焦炭几乎是纯碳，其结构呈多孔状，且抗碾性能很强。焦炭在高炉中燃烧，提供了熔化铁矿石所需的热量和气体。
4－转炉生铁炼粗钢
在吹氧转炉中，生铁转换成钢铁。熔化的生铁会被倒在一层铁屑上。 碳和残渣等不需要的物质都会通过注入纯净的氧气燃烧掉，从而生产出粗钢。 然后，残渣或者炉渣就会被撇去。 粗钢(之所以称为粗钢，是因为它还必须经过进一步的精炼)然后倒入桶内。
5－电弧熔炉废铁炼钢
加入电弧熔炉炉中的可以是经过选择的但未经处理的废铁（比如旧的机器零件），或者可以是含铁量至少为92％的经过筛选的、碾碎的、达到标准的废铁。 废铁在电弧熔炉中被熔化。这就生产出了钢水，然后进行与生铁同样的精炼和分级。 废铁包括报废的钢制包装材料、建筑材料、机器和车辆零件、或者从炼钢过程或由钢铁加工装置产生的废生铁和钢铁。针对每种不同钢种，原材料的都必须经过仔细的选择。 这种选择取决于任何废铁中金属或矿石都可能含有的“杂质”的类型。电弧熔炉磁性“废钢桶”将原料送入熔炉中。 冶炼过程由强大的电弧驱动，这些电弧在电极和熔炉中的原料之间“跳动”。 残渣或炉渣会从熔炉中回收。 最终的产品是钢水，现在正被送入钢包炉和分级设备。
6－精炼
精炼（脱碳）和化学添加剂的夹杂物 这两项操作需在一个真空密封的容器中进行。 钢铁借助惰性气体－氩气在精炼桶和容器之间旋转。 这一工艺过程使得钢铁的化学成分得到高精
度的调整，以得到特种钢铁。
7－连续铸造机冷却钢水成钢锭
钢水被不断地倒入没有底部的铸模中。 当铸模被拉动时，钢铁就开始与铸模的水冷内壁接触，并开始凝固。 然后，铸造好的金属由一连串的辊筒引导被向下拉，同时持续得到冷却。 当它到达末端时，钢铁已完全凝固，并立刻被切成所需的长度。水力模块
8－轧钢机使钢锭成形
将坯料转变为最终成品。双活接球阀 此时，扁钢锭被转轧制成薄板。 扁钢锭首先在炉中被再加热。 这使它具有更好的延展性，促进拔出和成形。 紧接着，坯料通过了台架的轧辊而被“瘦身”，或者使它逐渐地变薄。
四.炼钢过程中温室气体的排放
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