钢、铁一般都采用高温冶金方法冶炼。钢铁冶炼机械包括炼铁的高炉及其配套机械、炼钢的平炉和转炉、电弧炉、炉外精炼设备、铸锭设备以及冶金车辆等。高炉及其配套机械 将铁矿石或人造富矿连续炼成生铁的鼓风竖炉称为高炉。它的外形像一个坚式的圆筒，由耐火材料及金属壳体组成,为高炉及其配套机械的布置。原料从贮矿槽经称量后由高炉机械的料斗或带式输送机送到炉顶，分批均匀地置入炉内。经热风炉预热的空气由风口鼓入炉内，使燃料燃烧加热炉料并使之分解和还原，从而得到生铁。铁水从出铁口放出，经铁水沟和流嘴进入铁水罐中，运往钢厂或由铸铁机铸成铁块。从炉顶导出的煤气，经煤气净化系统处理后可作为燃料。为强化冶炼，除采用外燃式热风炉提高风温、加大风量或采用综合鼓风（包括喷吹燃料、富氧鼓风和脱湿鼓风）外，提高炉顶压力也能增加产量和降低焦碳消耗。新建的高炉广泛采用钟阀密封式或无料钟式高压炉顶。采用无料钟式高压炉顶后，炉顶高度和重量均可相应降低一半左右。高炉容积也达5500米3左右（日产生铁1万余吨）。高炉生产的大型化、连续化,要求有较高的机械化和自动化程度,须采用开、堵出铁口机和换风口机等配套高炉机械。炼钢平炉按结构形式可分为倾动式和固定式两种。倾动式平炉因熔炼室可前后倾动，具有操作灵活和分罐出钢的特点，但结构较复杂，故一般均采用固定式平炉。固定式平炉的特点与倾动式平炉相反。平炉熔炼范围一般为100～650吨。20世纪70年代开始采用埋入式氧枪，加大供氧强度，缩短了冶炼时间.炼钢转炉鼓入空气或工业纯氧，使氧气与液态铁水中的碳、硅、锰等元素氧化，以调整钢水的化学成分，并利用氧化时产生的热量来炼钢的设备。鼓入空气的转炉，因炼出的钢质量差,已较少应用。图2为转炉的外形及其配套机械。炼钢所需的造渣剂可从炉顶料仓卸下，经称量后通过密封料仓和流槽加入转炉内。整个转炉炉体由圆环形托圈支承，托圈两端的轴由轴承支承。托圈轴与传动机构联接后能使炉体绕轴线作360°回转,以适应转炉加料、出钢、出渣等工艺要求。转炉传动机构的结构形式有落地式、半悬挂式或全悬挂的多点啮合式等，以全悬挂的多点啮合式较为普遍。为了提高转炉炉座利用率，转炉炉体也可做成更换式的。 为了防止环境污染和节约能源，在冶炼时从转炉炉口逸出的、含有较多烟尘和大量CO高温炉气，经余热利用烟道生产蒸汽，又经过能回收CO和降低烟气含尘量的除尘系统，使烟气符合排放标准。转炉依氧气喷口在炉体的位置不同可分为顶吹、底吹和侧吹几种，但侧吹转炉应用较少。氧气顶吹转炉在炉口插入水冷氧枪（喷口）供工业纯氧，并以超音速气流喷入熔池进行搅拌和反应。吹转炉的容量已达400吨,并有更大型的转炉正在筹建中。底吹转炉的喷口设置在炉底，喷口数目可根据工艺要求而定。喷口型式有透气（或毛细管式）耐火砖和同心套管式两种。为延长同心套管式喷口寿命，套管之间的环缝可喷入碳氢化合物作为冷却介质，喷口也可在喷入氧气流时带入粉状造渣剂提前化渣去除硫、磷。底吹转炉较适用于高磷铁水的冶炼。顶吹转炉上结合底吹转炉的优点，将部分氧气或惰性气体从炉底喷入，便成为顶底复合吹炼的转炉，效果较好。为了适应氧化转炉快速操作和环境保护的要求，现代转炉还配有相应的装料、出钢、出渣、渣处理、烟气净化、污水处理和综合利用等配套设备，同时也采用计算机控制，以提高生产的经济效益。电弧炉利用电能通过石墨制的电极与金属炉料之间产生电弧所生成的热量进行熔化炉料。电弧炉由炉体、传动装置、供电系统和控制设备等组成。炉体结构依装料形式不同，可分为炉身开出式、炉盖旋转式和炉盖开出式几种。为了出钢方便，整个炉体可作前后倾动。电极的夹持和升降机构安装在炉体的侧面,为了调整电弧长度,升降机构能自动调节。为了提高钢的质量，常在炉底下部装设电磁搅拌器，使钢流按需要方向流动。电弧炉容量一般为10～360吨。为了提高生产能力和缩短熔炼时间，电弧炉正向超高功率方向发展。炉外精炼为提高钢液质量，可将炼钢炉初炼的钢液在炼钢炉外精炼。炉外精炼有真空脱气、钢包精炼、喷射冶金等方法。① 真空脱气:利用气相压力降低而使钢中溶解的气体析出。真空脱气有座包脱气法、滴流脱气法、提升除气(D-H)法、循环除气(R-H)法等。提升除气法和循环除气法应用较为普遍。提升除气法 是靠真空室和钢水罐的垂直往复相对运动，使钢液分批进入负压 66.6～133帕的真空室处理，小批量的钢液吞吐过程即为除气搅拌过程，处理容量约为钢水罐容量的1/12～1/6。提升除气法的真空室顶部装有电热装置,可减少钢液的温度降。在处理后期，可通过特殊的合金料罐加入铁合金。循环除气法 是将真空室下端的二根管子插入钢液中进行，先在左侧的上升管内导入少量氩气或其他惰性气体。气体经钢液高温加热而产生热膨胀，不断膨胀的向上流动的气体使钢液上升进入真空室而溅成微粒，从而获得充分除气，除气后的钢液沿右侧下降管流回钢水罐，使钢液在罐内充分搅拌。经循环除气后的钢液纯度高，温度和成分也较均匀。真空室可容钢量约为1～2吨。整个设备支承在平行的四联杆机构上，能在不同容量的钢水罐上工作。② 钢包精炼:将钢液电弧加热、真空脱气、吹氩或电磁搅拌、合金化、脱硫等多种工艺均移入钢包内进行的精炼方法。③ 喷射冶金:将粉状精炼剂，合金剂以流态化状态吹入钢液内部的精炼方法。主要设备有喷粉罐和可升降的喷枪架等。铸锭设备将钢液铸成坯锭的设备。铸锭分为钢锭模铸锭和连续铸锭两种工艺。连续铸锭能提高钢材成材率，降低能耗，简化传统的钢锭模铸锭的准备和脱模等工序,为钢铁工业的生产连续化创造条件。图7为连续铸锭的工艺流程和设备。设备的主要结构型式有立式、立弯式、弧式和水平式等，以弧式应用较为广泛。热状态下设备变形和防止漏钢是设备制造和操作中的关键环节。为了加快处理漏钢事故，关键设备应能迅速整体吊装更换。连续铸锭的发展趋向是：提高浇铸速度和设备利用率，快速变换结晶器的断面尺寸，用计算机控制提高连续浇铸能力等。有色金属的火法冶炼机械在高温条件下利用燃烧或电产生的热能，将矿石或精矿中的金属分离并提炼出来的机械。表列出主要的有色金属冶炼设备及其特点。此外尚有感应电炉、电弧炉、真空自耗电炉、电子束熔炼炉、等离子熔炼炉等，以及类似于电化学设备的电解熔炼槽和熔盐电解槽等。

【中国环保在线 应用方案】为贯彻《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》，推动大气污染防治领域技术进步，满足污染治理对先进技术的需求，生态环境部编制并发布了2018年《国家先进污染防治技术目录(大气污染防治领域)》(生态环境部公告2018年第76号)(简称《目录》)。在生态环境部指导下，中国环境保护产业协会具体承担《目录》的项目筛选和编制工作。为便于各相关方使用《目录》，中国环保产业协会配套编制了《目录》典型应用案例，将陆续在微信平台上发布。所有案例均来自目录入选项目的申报材料，案例内容经业主单位和申报单位盖章确认。技术概要工艺路线转炉一次烟气经湿法洗涤除尘后进入湿式电除尘器除尘，形成湿法除尘与双电场湿式电除尘器串联形式的复合除尘系统。湿式电除尘极板上收集的粉尘经水冲洗后送至水处理厂处理。主要技术指标出口颗粒物浓度可<20mg/m3。技术特点湿法洗涤结合湿式电除尘，大幅提高转炉烟气除尘效率。适用范围钢铁行业转炉一次烟气除尘。工艺流程转炉一次烟气依次通过一文、重力脱水器、二文、双电场卧式电除尘器、风机。如果烟气中一氧化碳含量未达到20%，将通过烟囱排放到环境中，如果含量达到20%，将回收到煤气柜中。除尘系统有三条管道，即定期冲洗系统管道、连续雾化系统管道和污水回流系统管道。在出钢结束后，风机抽拉的烟气为环境空气，二文位置不再需要使用更多的浊环水，可以均出多余浊环水对极线极板进行冲洗，冲洗水通过灰斗流到下方的污水罐，然后，通过污水泵及污水管道送至污水处理厂处理。雾化水采用净环水，24h持续喷雾，具有调理烟气的作用。每个电场配有一台高压电源，高压电源的端子采用氮气吹扫密封。主要工艺运行和控制参数极距400mm，运行压力损失≤300Pa，设计电负荷250kW/kVA，运行电耗40kW，氮气消耗量200m3/h，采用加热器加热到100℃以上，送入瓷瓶。净环水(雾化水)2m3/h，24h使用。浊环水(冲洗水)35m3/h，每冶炼周期使用约4min。湿式电除尘器设计参数：入口颗粒物要求不高于300mg/m3，处理后的烟气颗粒物排放浓度低于30mg/m3。实际湿式电除尘器入口颗粒物浓度在120mg/m3～140mg/m3，高压电源一次电压控制在300V左右。

钢坯夹钳主要由吊梁、连杆、自动闭锁装置、同步器、钳臂、支板和钳牙七部分组成。吊梁吊梁是与天车钩相连的部件，有吊环卸扣式联接、吊索具式联接和吊耳式联接三种结构。吊环卸扣式联接吊轴，使吊具的受力情况改善，同时也避免了装卸钢坯时的脱钩现象，降低了夹具本身的高度，有利于低矮的场所使用。吊索具式联接吊轴，使夹具的受力较好，但吊具自身的高度大，需在高大的场所使用，在挂吊钩时需用人工进行辅助挂钩。吊耳式联接吊轴，可由吊车司机直接挂钩， 但在吊装作业时需使吊具着地，并下放吊钩直至不受力为止，这样，易导致吊车钩脱钩。连杆连杆是吊梁和钳臂的连接件。自动闭锁装置自动闭锁装置有手动抬杆式、（自动）双钩式、（自动）单钩式、（自动）转锁式等形式。自动闭锁装置是实现钢坯夹具自动开闭的机构。 其动作不需要任何外来动力源，靠夹具自身的重力实现夹具的自动开闭。起闭机构的加油润滑：必须定期（2~3天）加润滑油（或机油），然后上下动作几次，直至润滑完全。严禁加过量的润滑脂润滑！同步器同步器是保证夹具各钳臂同步动作的装置。钳臂钳臂是夹具的主要增力部件，通过它把钢坯夹起。支板支板是钢坯夹具的支撑件。支板支在钢坯的上表面以保证钢坯夹具的启闭机构顺利动作。钳牙钳牙有销轴联接式、燕尾联接式和槽形插接式等结构。钳牙是与钢坯直接接触的主要零件， 决定着钢坯夹具夹持钢坯的可靠性。

转炉炼钢工艺各项指标取决于铁水的化学成分，而对铁水的主要要求是含硫量低（低于0.03%），相应要求较高含硅（0.7%-0.9%）及具有优化造渣所需的锰量（0.8%-1.0%）。炼铁炼钢各阶段脱硫过程理化规律及动力特性分析表明，在动力方面，在铁水中比在钢水中更容易保证脱硫反应，因为在含碳量较高及氧化度较低条件下硫具有更高的活性。然而在高炉炼铁当中很难脱硫，因为在高炉一系列复杂的氧化—还原反应中，深脱硫的各种热动力条件的能量不可避免地会增高硅含量并因此导致石灰及焦炭消耗的增加及产量的下降。因此，生产低硫铁需周密策划工艺，采用含硫最少的炉料及制备高碱度混成渣。在转炉吹炼中脱硫也无效果，因为钢渣系中达不到平衡状态，渣与钢间的硫分配系数因熔池氧化度高及碳含量低，仅为2-7。如此低的硫分配系数使得难以在转炉冶炼中实现深脱硫，并导致炼钢生产在技术及经济上的巨大消耗。无论是在高炉炼铁，还是在转炉炼钢当中都保证不了金属有效脱硫所需的热动力条件，因此进行高炉炼铁及转炉炼钢过程中的深脱硫研究，在技术及经济上都是不可取的。而合理的作法是将脱硫过程从高炉及转炉中分离出来。这就可简化烧结—高炉—转炉生产流程降低生产成本。将脱硫从高炉及转炉中分离出来，使高炉炉外脱硫成为设计大型联合钢厂和重要工艺环节，在冶炼低硅铁的同时不必再为保证转炉中的精炼进行代价很高的高炉炉外脱硅。铁水原始硅含量低还可降低锰含量。在氧气转炉炼钢中锰的作用非常重要，它决定着及早造渣所需的条件并对出钢前终点钢水氧化度起调节作用，长期实践证明，需设法使铁水中锰保持0.8%-1.0%的水平，因而在烧结混合料中必需补充锰，而这就提高了成本。烧结—高炉—转炉各流程锰平衡分析表明，上述锰在高炉里还原、然后在转炉里氧化导致锰原料及锰本身不可弥补的巨大损失，而且还给各生产流程操作增加很多麻烦。在碳含量很低（0.05%-0.07%）条件下停止吹炼时，氧化度的影响如此之大，以致会把锰的最终含量定在极窄范围内，实际上已很少再与铁水原始锰含量相关。在这种条件下，尽管铁水原始锰含量达0.5%-1.2%，但钢的最终锰含量实际上都一样（0.07%-0.11%）。因此在当代转炉炼钢工艺条件下（各炉次都有过吹操作），没必要在烧结混合料中使用含锰原料来提高铁水原始锰含量，更合理的作法是冶炼低锰铁。同时为节约低锰铁在转炉炼钢中脱氧的用量，研究直接采用锰矿石的效果具有重要意义。对众多炉次进行工业平衡计算所得工艺指标的对比表明，冶炼铁水不添加锰矿石，而在转炉炼钢中添加锰矿石，与用含锰1.13%的铁水炼钢，这两种炼钢法相比，前者每吨生铁可节省锰矿石15.3kg.此外，还可减少锰铁1.3kg/t钢、石灰5kg/t，氧气2.17m3/t的耗量，并可大大缩短吹炼时间。铁水中硅、锰含量低及无需脱硫，这些条件会改变造渣机理及动力特性，因为这时石灰消耗下降，渣量减少，渣碱度及氧化度增高。在这样的条件下，渣的精炼功能只限于铁水脱磷。这样就能在转炉冶炼本身中多次利用渣，使渣具有很高的精炼能力。根据这一原则开发出转炉炼钢新工艺，即在转炉炼钢本身中多次（3-5次）利用后期渣（循环造渣）。采用这样的工艺可降低石灰消耗及渣中铁损。及早造就高碱度氧化渣，及使硅、锰含量低可提供钢水深脱磷所需的强劲动力。

应用焦炭、含铁矿石(天然富块矿及烧结矿和球团矿)和熔剂(石灰石、白云石)在竖式反应器——高炉内连续生产液态生铁的方法。它是现代钢铁生产的重要环节。现代高炉炼铁是由古代竖炉炼铁法改造、发展起来的。尽管世界各国研究开发了很多炼铁方法，但由于此方法工艺相对简单，产量大，劳动生产率高，能耗低，故高炉炼铁仍是现代炼铁的主要方法，其产量占世界生铁总产量的95%以上。铁焦技术编辑铁焦技术通过使用价格低廉的非黏结煤或微黏结煤用作生产原燃料进行煤矿的生产，将其与铁矿粉混合，制成块状，用连续式炉进行加热干馏得到含三成铁、七成焦的铁焦 。再经过专业设备加工，最后经过冶炼就能得到与原始技术一样的炼铁成果。这一技术使用较高含量的铁焦代替原始含量，经过实验表明会节省大量的焦与主焦煤，也通过这一试验说明铁焦具有提高反应速率的作用，证明了在高炉炼铁中铁焦含量至少可以达到 30%。这项技术正在日本的各个工厂进行实际生产，而且取得了一定的成果。但是现阶段技术还未完全成型，还需要大量实验进行完善。生物质编辑生物质指的是，动物、植物、微生物通过新陈代谢产生的有机物，这种有机物很适合进行热解行为，并且可以碳化温度来实现二氧化碳排放量的减少，算是这一领域的新型能源之一。部分学者通过研究表明，生物质和废塑料很适合应用在高炉炼铁的某些工艺中，而且不需要额外的人、物力、财力的消耗。生物质可以代替煤粉等还原剂进行高炉喷吹。其相较于煤粉还有着一定的优势，例如可以控制二氧化碳的含量，还能提高原料的还原能力，并且使高炉恒温带的温度降低，使气体得到更好的利用。喷吹焦炉煤气编辑因为焦炉煤气的主要成分是氢气，含有一些其他的碳氢化合物。这样一来就使得高炉炼铁的能源更加清洁。而且它可以充当良好的还原剂，不仅如此，还提高了碳氢元素的利用率，降低了化石燃料的使用量，极大的促进了节能减排的步伐。我国已经建设了利用相关技术的工厂，并且进行了试生产，通过生产过程的数据显示，对于燃料的需求量明显降低，这就证明了焦炉煤气在炉中起到了明显的作用，调节了炉内的工作环境，使高炉的生产得到了保证。喷吹废塑料编辑这种技术在德国与日本早就投入到日常的生产之中，早在 1994年德国企业就在研究这一技术，在 1995 年了研制出第一台运用这一技术的设备，并进行了技术的完善，为这一技术投入使用打下了坚实的基础。而日本则在利用废旧塑料代替焦炭上面取得了一定成就，根据数据表明，利用废旧塑料产生的能源有 80% 得到利用，这就表明其可以很好的代替原有材料进行高炉炼铁 综合喷吹编辑高炉除尘灰指的是炉前出铁时产生的粉尘和炉顶主皮带料头部放料的过程中产生的粉尘经过一定比例的混合制成的，但由于这两种粉尘的颗粒极为细小，很不利于收集，但通过设想就可得知如果将其收回并完美利用，就是最好的节能方式之一。这样不仅可以使煤粉的燃烧效果得到提高，还能回收一部分浪费的铁元素，通过合理控制其添加量就能有效的提升产量，并且对本来的废料进行回收，充分的进行了材料的利用，不仅有助于提高产量，还节省了一部分资金。技术优化编辑粒煤喷吹技术高炉粒煤喷吹技术在国外已经有很多年的历史，例如在英、法、美都有大量应用这一技术的厂区存在。在我国却还没有大量应用，但通过事实证明这一技术也是可以进行推广的。与传统的技术相比该技术拥有几项优点，对比粉煤技术，粒煤技术更加安全，不容易造成爆炸，而且在制造过程中也会更加节省能源。粒煤在理论上可以适用于各种技术，这样企业就可根据自身需要进行选择，而且在相同的效率前提下，粒煤的设备投资只有粉煤的三成。而且在使用中的成本也比较低，所以这一技术更值得推广。合理配煤通过合理配煤，不仅可以减少资金消耗，还可以根据煤种的特点进行调整配比，使其性能达到最佳。要想降低能源方面的资金消耗的话就要将眼光放到一些产量高、价格低但性能并不是特别好的煤种上，例如褐煤，这种煤因为煤化较低，导致含有水分较高，燃烧产生的热量也较少，但其含有的硫元素较少，可磨性也很好，可以满足高炉喷吹所需煤的要求，在生产中就可以适当的应用，通过科学的调整配比，就可以既降低资金的投入又可以减少含水量高带来的不利影响。提高燃烧效率当前情况下，高炉喷煤技术已经比较熟练，这时考虑如何提高煤粉的燃烧效率就成为优化技术的又一重要突破口。就喷入煤粉之后而言，煤粉在炉内发生燃烧，那么如何提升燃烧速度是要重点考虑的，加入助燃剂和降低煤粉燃点都是比较好的办法。其中加入助燃剂已经处于研究之中的状态，根据实验结果表明，加入适当的助燃剂可以有效的缩短煤粉的点燃时间，使煤粉的燃烧速率得到显著提高。

炼钢是指控制碳含量（一般小于2%），消除P、S、O、N等有害元素，保留或增加Si、Mn、Ni、Cr等有益元素并调整元素之间的比例，获得最佳性能。把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。安阳优质转炉炉体施工通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。炼钢过程编辑加料加料：向电炉或转炉内加入铁水或废钢等原材料的操作，是炼钢操作的第一步。造渣：调整钢、铁生产中熔渣成分、碱度和粘度及其反应能力的操作。目的是通过钢铁高炉出渣：电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件和目的在冶炼过程中所采取的放渣或扒渣操作。如用单渣法冶炼时，氧化末期须扒氧化渣；用双渣法造还原渣时，原来的氧化渣必须彻底放出，以防回磷等。熔池搅拌：向金属熔池供应能量，使金属液和熔渣产生运动，以改善冶金反应的动力学条件。熔池搅拌可藉助于气体、机械、电磁感应等方法来实现。渣——金属反应炼出具有所要求成分和温度的金属。例如氧气顶吹转炉造渣和吹氧操作是为了生成有足够流动性和碱度的熔渣，能够向金属液面中传递足够的氧，以便把硫、磷降到计划钢种的上限以下，并使吹氧时喷溅和溢渣的量减至最小脱磷减少钢液中含磷量的化学反应。磷是钢中有害杂质之一。含磷较多的钢,在室温或更低的温度下使用时,容易脆裂，称为“冷脆”。钢中含碳越高，磷引起的脆性越严重。一般普通钢中规定含磷量不超过 0.045%，优质钢要求含磷更少。生铁中的磷，主要来自铁矿石中的磷酸盐。氧化磷和氧化铁的热力学稳定性相近。在高炉的还原条件下，炉料中的磷几乎全部被还原并溶入铁水。如选矿不能除去磷的化合物，脱磷就只能在（高）炉外或碱性炼钢炉中进行。铁中脱磷问题的认识和解决，在钢铁生产发展史上具有特殊的重要意义。钢的大规模工业生产开始于1856年贝塞麦(H.Bessemer)发明的酸性转炉炼钢法。但酸性转炉炼钢不能脱磷；而含磷低的铁矿石又很少，严重地阻碍了钢生产的发展。1879年托马斯(S.Thomas)发明了能处理高磷铁水的碱性转炉炼钢法，碱性炉渣的脱磷原理接着被推广到平炉炼钢中去，使大量含磷铁矿石得以用于生产钢铁，对现代钢铁工业的发展作出了重大的贡献。碱性渣的脱磷作用 脱磷反应是在炉渣与含磷铁水的界面上进行的。钢液中的磷 和氧结合成气态P2O5的反应 。电炉底吹：通过置于炉底的喷嘴将N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化，促进冶金反应过程的目的。采用底吹工艺可缩短冶炼时间，降低电耗，改善脱磷、脱硫操作，提高钢中残锰量，提高金属和合金收得率。并能使钢水成分、温度更均匀，从而改善钢质量，降低成本，提高生产率。熔化期：炼钢的熔化期主要是对平炉和电炉炼钢而言。安阳优质转炉炉体施工电弧炉炼钢从通电开始到炉钢花伴我炼钢忙料全部熔清为止、平炉炼钢从兑完铁水到炉料全部化完为止都称熔化期。熔化期的任务是尽快将炉料熔化及升温，并造好熔化期的炉渣。