现代线材轧机的主要特点 线材轧机 (WRM) 的目标是将钢坯重新加热并轧制成线材。线材轧机的线材生产是不断变化的。对线材质量以及线材轧机的灵活性和成本效益的需求不断增长，需要开发新的和创新的技术和工艺。现代线材轧机是高速轧机，能够以高生产率轧制小尺寸，同时将投资和运营成本保持在合理水平。通常，线材轧机的设计年产量为 300,000 吨至 800,000 吨以上（两台轧机）。这些轧机能够以每秒 50 米到每秒 120 米的速度进行轧制。典型的产品尺寸在 5.0 毫米到 20 毫米的范围内。材料范围包括低碳到高碳钢、冷镦钢、拉丝钢、合金钢、弹簧钢、滚珠轴承钢、电极优质钢、钢筋和工具钢。现代线材

质量控制 有两个术语经常用于确保产品或服务的质量。这些术语是“质量控制”和“质量保证”。这两个术语经常互换使用。但是，这两个术语的含义不同。质量控制是确定所需纠正措施的评估。它是一种引导过程的行为，其中变量在一定范围内被不断观察和控制。它基于对可能影响产品或服务质量的参数的测量和控制。另一方面，质量保证是一项给予信心并双重确保事情不会出错的活动。质量保证通过有计划和系统的活动进行，通常通过为满足产品或服务的质量要求而设计的程序。 ISO 定义指出，质量控制是用于满足质量要求的操作技术和活动。这个定义可能意味着任何服务于质量改进、控制、管理或保证的活动都可以是质量控制活动。 质量

焦炉副产品厂 焦炉副产品工厂是副产品焦炭制造过程中不可或缺的一部分。在焦炉组中通过煤渗碳生产焦炭的过程中，由于煤中挥发性物质的汽化，会产生大量气体。该气体在焦化阶段的大部分时间产生，在此期间成分和释放速率发生变化，并且在装煤温度达到 700 摄氏度时通常完成。这种气体被称为原料焦炉煤气，在副产品厂。副产品厂的功能是处理原料气以回收有价值的煤化工产品，并对气体进行调节，使其可用作清洁、环保的燃气。 离开焦炉室后，原料焦炉气体被喷上冲洗液，以将其温度降低到合理的低水平并冷凝最容易冷凝（高沸点）的组分。原料气通过一些喷雾液的绝热蒸发冷却到大约 80 摄氏度并且是水饱和的。气体的温度变得

钢连铸基础知识 连铸是将钢水凝固成半成品，然后在精轧机中轧制的过程。 1865 年，亨利·贝塞麦爵士（Sir Henry Bessemer）构思并获得了钢的连续铸造专利，但由于与工程和设备有关的问题，它无法商业化。解决了这些问题后，连铸钢在1950年代开始商业化，2012年全球连铸钢产量约14.75亿吨。 在炼钢过程中，连铸已取代了铸锭、脱模、均热坑加热、一次轧制等多个工序。钢的连铸有助于提高产量、质量、生产率和成本效率。连铸原理如图1所示。 图1连铸原理 参见图 1，来自二次炼钢单元的钢包 (1) 中的钢水被送至连铸机。钢包被提升到一个转台上，该转台将钢包旋转到中间包

现代棒材和轻质型材轧机的主要特点 棒材和轻质型材轧机的目标是将钢坯重新加热并轧制成棒材和轻质型材。这些轧机中棒材和轻质型材的生产会不断变化。对这些产品的质量以及这些工厂的灵活性和成本效益的要求越来越高。这就需要开发新的和创新的技术和工艺。现代棒材和轻质型材轧机是高速轧机，能够以高生产率轧制特殊棒材质量等级和工程钢的棒材和轻质型材，同时将投资和运营成本保持在合理水平。 现代棒材和轻质型材轧机应满足以下要求。 高工厂可用性以及高生产率和高产量。 满足低维护需求。 满足降低能耗的需求。 紧密的尺寸公差。 负公差（以截面重量计）。 整个长度的尺寸没有变化。 均匀的物理特性。 为了满

太阳能光伏发电 太阳能光伏 (PV) 电源是一种通过使用具有光伏效应的半导体将太阳能辐射转换为直流电来产生电能的方法。太阳能光伏发电是一种可再生和可持续的能源。就全球装机容量而言，太阳能光伏发电现在是仅次于水力和风能的第三大可再生能源。太阳能电池，也被科学家称为光伏电池，将太阳能直接转化为电能。 PV 得名于将光（光子）转换为电能（电压）的过程，称为“光伏 (PV) 效应”。 PV 效应是指光激发电子的光子进入更高的能量状态，允许它们充当电流的电荷载流子。光伏效应由 Alexandre-Edmond Bequerel 于 1839 年首次观察到。光伏一词表示光电二极管的无偏操作模式，其中流

风力发电 风是太阳能的一种形式。风是由太阳对大气的不均匀加热、地球表面的不规则性和地球的自转引起的。风流模式会受到地球地形、水体和植被的影响。风能是空气在运动中的动能。可以收集这种风能。风能是将这种风能转化为有用的能源形式，例如使用风力涡轮机的电力、使用风车的机械能、通过风泵抽水或排水以及作为推进船舶的帆。风能是一种可再生能源或非常规能源。这是一种清洁无污染的能源。它在世界许多地方大量供应。它在发电过程中不会产生任何温室气体。 可从风中获得的经济可提取的总能量非常高。德国马克斯普朗克研究所的 Axel Kleidon 对有多少风能进行了“自上而下”的计算，首先是通过在大气中产生温

钢铁镀锌的冶金方面 不受表面保护的钢制物体会因雨、雪、风和极端温度等各种环境条件而受到严重损害。这些不利的环境条件将铁转化为氧化铁并腐蚀钢，从而导致体积增加和强度降低。为避免环境条件作用于钢材表面，使用了各种保护性表面涂层。在不同类型的表面涂层中，镀锌是一种非常流行和可靠的表面涂层。 钢材采用热浸镀锌涂层，以提高钢材的防腐性能，以确保其使用寿命尽可能长，维护工作量最少。在钢上生成锌和锌合金涂层是商业上最重要的加工技术之一，用于保护暴露在腐蚀性环境中的钢铁物体。从技术的角度来看，镀锌的原理一直没有改变，因为这种涂层在 200 多年前开始使用。 热镀锌通常用于表面易磨损的产品，例如车辆的门

空气分离的低温过程 空气由多种气体组成，其中氮气 (N2) 和氧气 (O2) 共同占总样本量的 99.03% 左右。干燥空气按体积包含约 78.08% 的氮气、约 20.95% 的氧气和约 0.93% 的氩气，以及微量的其他一些气体，如氢气、氖气、氦气、氪气、氙气和二氧化碳。环境空气中可能含有不同数量的水蒸气（取决于湿度）和自然过程和人类活动产生的其他气体。氧气和氮气是通过空气分离过程产生的，该过程需要将空气分离成其成分。稀有气体如氩气、氪气等可作为空分工艺的副产品进行回收。 通过实施特定的空气分离技术将空气分离为其组成气体。目前有不同的空气分离技术可用，每一种技术都旨在利用空气的组成气

空气分离的非低温过程 干燥的大气中含有 78.08 % 的氮气、20.95 % 的氧气和 0.93 % 的氩气以及微量其他气体（图 1）。大气中的空气还可能包含不同数量的水蒸气（取决于湿度）和自然过程和人类活动产生的其他气体。有两种主要技术可以分离空气中的气体，例如 (i) 低温蒸馏和 (ii) 非低温分离过程。非低温工艺通常用于从大气中分离单一组分。 图1大气成分 非低温空气分离过程是接近环境温度的分离过程，用于生产氮气或氧气作为气体。当气体需求量相对较小且不需要非常高纯度的气体时，这些工艺是具有成本效益的选择。非低温空气分离装置结构紧凑，可产生通常 95.5 % 至 99.5

副产品焦炉焦化工艺改进技术 炼焦煤在副产品焦炉电池中转化为焦炭。焦化过程包括在没有空气的情况下加热粉碎的焦煤混合物以驱除挥发性化合物。所得焦炭是一种坚硬但多孔的碳材料，用于在高炉中还原含铁材料。副产品焦炉还以焦炉气、硫酸铵、焦油和油的形式回收挥发性化学物质。在过去的三到四十年中，已经开发了几种技术，这些技术不仅导致 (i) 在混煤中使用劣质煤，(ii) 焦化过程的巨大改进，(iii) 提高了所生产冶金的质量焦炭，(iv) 提高产量，(v) 废能回收，以及 (vi) 改进对电池排放的控制。下面给出了这方面的一些主要技术。 煤的选择性破碎 煤是一种异质材料。它的各种成分具有不同的硬度，因

烧结工艺改进技术 烧结工艺用于对粒度小于 10 毫米的铁矿粉、回矿粉、熔剂和焦粉的混合物进行团聚，从而得到筛分尺寸为 5 毫米至 30 毫米的烧结矿，能承受高炉（BF）内的压力和温度条件。铁矿粉烧结工艺的主要目的是将采矿中产生的粉矿转化为粒度、物理质量、化学成分和力学性能适合装入高炉的产品。 烧结过程在烧结机上进行，该烧结机装有准备好的烧结混合物料。铁矿石烧结过程的基本燃料是焦粉，可以通过替代燃料（例如无烟煤）来支持其使用。烧结混合物是由铁矿石粉、石灰石、白云石、沙子和石英岩粉（熔剂）、固体燃料（焦粉或无烟煤）和冶金废料（收集的粉尘、污泥和轧屑等）在带有 7% 至 8% 水的转鼓中，目的

空气污染控制——颗粒物排放控制 钢铁厂有几个在高温下进行的冶金过程。此外，许多这些工艺处理原材料，其中一些是细粉形式。因此，所有这些过程都容易将污染气体和颗粒物排放到大气中。事实上，这会影响工厂周围的空气质量。为了改善和保护空气质量，不同的污染控制装置被用于控制排放。 几年前，污染控制设备仅用于那些污染物含量非常高或具有毒性的过程。这些设备也较早用于具有一定回收价值的地方。但在环保法规越来越严格的今天，随着社会对环境的关注度越来越高，钢铁行业有必要进行排放调查，并在各个领域安装设备以将排放量降至最低可能的水平。排放控制设备基本上有两种类型（i）颗粒排放控制设备和（ii）气体排放控制设备。

钢铁厂的水管理和污染控制 水是钢铁厂生产钢铁所需的重要公用设施。几个世纪以来，廉价而丰富的水一直是钢铁工业认为理所当然的生产工具。但在目前的情况下，由于淡水供应和消耗之间的不平衡日益严重，水资源变得越来越稀缺，因此获得清洁安全的淡水已成为现代社会面临的主要挑战之一。 由于 (i) 人口增加和迁移到干旱易发地区，(ii) 工业快速发展和人均用水量增加，以及 (iii) 气候变化导致人口稠密地区的天气模式发生变化，水需求持续增加.这使钢铁行业进入了一个新的节水时代。此外，在过去的三年中，世界各地对环境污染的担忧日益增加，这导致颁布了更具限制性的环境法规。由于未来存在水资源短缺的威胁，钢铁行业

废盐酸泡菜酒的酸再生 钢材酸洗是钢铁制造业的重要工序之一。它是某些钢铁产品生产中精加工过程的一部分，通过在酸中溶解，从带钢、钢丝和一些其他形式的钢的表面去除氧化物和氧化皮。在此过程中，酸反应溶解表面氧化物，从而使金属离子在酸洗液中积累。 酸洗是一种通过浸入酸水溶液中化学去除钢中的氧化皮（表面氧化物）和其他污垢的过程。在酸洗过程中，酸与氧化皮以及基础钢反应生成溶解的金属盐。为此，采用酸洗溶液，主要由无机酸组成。酸洗酸浴用于以规定的方式去除、改性、钝化或清洁钢表面。盐酸 (HCl) 酸或硫酸 (H2SO4) 酸溶液通常用于碳钢产品的酸洗。在酸洗过程中，这些酸的浓度降低，而酸洗产物在酸洗槽中的

中间包及其在钢连铸中的作用 钢的连铸是一种应用广泛的工艺，是钢生产中的重要一步。自 1950 年代引入连铸工艺以来，全球连铸钢的份额显着增加。目前，这一份额约为 97%。然而，随着工艺使用量的增加，随着连铸机产量的不断提高和铸件尺寸的增大，严格的质量要求变得至关重要。 在连铸过程中，为了将钢水从钢包浇注转移到结晶器，需要使用称为中间包的中间容器。中间包位于模具上方，用于接收来自钢包的钢水并以规定的速率将其送入模具。需要以设计的生产速率和温度将钢水均匀地输送到模具中，而不会引起夹杂物的污染。钢水从钢包流出进入中间包，中间包将不连续的二次冶金过程与连铸过程联系起来。 中间包平滑流动，调节模

二次炼钢CAS-OB工艺 CAS-OB工艺是二次冶金中的钢包处理工艺，用于通过化学方法加热钢。缩写 CAS-OB 代表“通过密封氩气鼓泡 - 吹氧调整成分”。该工艺由新日铁公司在 1980 年代开发并获得专利。在 CAS-OB 过程中，最重要的功能是将温度调整到最佳水平和准确添加合金元素。加热的目的是保证钢水送入连铸机时有足够的温度。 CAS-OB工艺属于常压工艺。 CAS-OB 工艺设计用于钢的成分和温度的均匀化和控制。这是一种钢包处理工艺，专为钢水加热和合金化而设计。该工艺广泛用于不需要真空脱气处理的钢种。近年来，由于真空脱气处理的广泛应用，CAS-OB工艺的使用有所减少。 CAS

RH真空脱气技术 今天，二次冶金单元代表了初级炼钢过程和钢水连铸过程之间的通用连接。真空脱气是重要的二次炼钢工艺。该工艺最初用于钢水除氢，但现在也用于二次精炼，已成为二次炼钢越来越重要的工艺。较低的氢氮含量、超低碳含量、超低硫含量、较低的总氧含量以及钢的洁净度是炼钢车间安装真空处理设备的原因。 在新建钢厂中，真空脱气设施被考虑并集成到钢铁生产线中。现有工厂也有安装真空处理设备的趋势，为钢厂提供扩大产品组合的机会，并更灵活地应对钢铁市场形势。 自 1950 年代以来，已经开发了几种用于脱气目的的真空技术。这些技术包括 DH (Dormund Hoerder) 脱气、RH (Ruhrsta

高炉顶部装料系统 高炉 (BF) 开发的主要技术改进之一是安装了装料设备。最初，原材料通过隧道头倾倒到开口的堆垛中。 BF 操作员意识到开顶熔炉有两个缺点，第一，离开烟囱的可燃气体无法被捕获用于燃烧锅炉，第二，原材料的分配导致熔炉运行效率低下。 1832 年，德国首次尝试捕获气体，结果是在装料孔上安装了一个铰链盖，仅当原材料从手推车中倾倒时才打开。一个开口也被放置在位于上烟囱的炉子的一侧。这个开口装有一个称为下降管的管道，将高炉气体输送到地面，在辅助设备中燃烧。 由于原料装料导致高炉效率低下的问题需要一个更复杂的解决方案，该解决方案通过几个步骤进行演变。这种效率低下的原因（用高燃料率描述

高炉冷却系统 考虑到高炉（BF）换衬板所需的巨额资本投资，过去已做出巨大努力来延长高炉的使用寿命。高炉炼铁工艺的发展和材料科学的进步提高了高炉的生产率、燃料消耗、产品质量和使用寿命。直到 1990 年代 BF 运动的持续时间主要受下轴寿命的影响，即最高热负荷的区域。如果不分析传热、热应力和炉龄等参数，则可能导致高炉故障。 需要有效的冷却来平衡热负荷和炉内衬的相关磨损，并保护外壳及其冷却元件。高炉的冷却系统在高炉的使用寿命和运营成本中起着关键作用。高炉壳体与炉膛上部耐火内衬之间安装有水循环冷却元件，以保护这些元件免受热辐射。 Fritz W Lurman 是当时著名的 BF 人，他在 1