故障分析 设备组件和组件或工业结构的故障可能导致生命损失、计划外停机、维护和维修成本增加以及破坏性诉讼纠纷。 为了防止故障引起的问题再次发生，必须对每个故障进行调查。对故障进行调查称为故障分析。   故障分析是一个收集和分析数据的过程，用于确定导致设备组件和组件或结构的功能丧失或故障的原因或因素。这是一个多层次的过程，包括物理调查。故障分析的正常范围是找出故障机制和最可能的故障原因。失效机制一词通常被描述为导致特定失效模式的冶金、化学、机械或摩擦过程。 设备部件和组件或结构的故障是由于某种错误导致工程、设计、制造和运营的连续过程链中的薄弱环节而发生的。失败的原因可以是以下任何

连铸中间包耐火内衬 在钢的连铸 (CC) 中，中间包是一个缓冲耐火衬里容器，位于钢包和 CC 结晶器之间。中间包用作水库和分配容器。多年来，CC中间包发生了翻天覆地的变化。中间包从单纯的储罐和分配容器发展到今天的炼钢容器，在炼钢技术过程中出现了一个全新的领域，即中间包冶金。今天的中间包还实现了某些冶金功能，例如以受控速率将钢水送入模具，以及热和化学均质化等。它还专注于不断改进许多与质量相关的参数，例如流体动力学、隔热、夹杂物浮选除氢、取氢等。 与中间包相关的不同耐火材料包括中间包内衬材料（永久内衬和工作内衬）、水坝和堰、冲击垫、流量控制系统（整体塞子或滑动浇口）、中间包和模具之间

不锈钢生产的CLU工艺 不锈钢生产工艺具有除碳、脱氧、脱硫等基本特点。在生产过程中，这些操作通常与一些与固体材料的合金化以及氮（N2）控制相结合。这些要求在用于不锈钢生产的各种工艺中以不同的方式得到满足。 CLU 工艺类似于制造不锈钢的 AOD（氩氧脱碳）工艺。 CLU 是指用于不锈钢生产的 Creusot-Loire Uddeholm 工艺。它还使用来自电弧炉 (EAF) 或任何其他类似初级炼钢炉的液态钢。 CLU 工艺发展的主要动力是使用过热蒸汽作为稀释气体而不是 AOD 工艺中使用的氩气 (Ar) 的想法。自 1970 年代初在瑞典 Uddeholms Degerfors 钢厂开发

废热回收 废热是在过程中由于燃料的燃烧或化学反应而产生的热量，然后在没有投入实际使用的情况下排放到环境中。余热的来源包括排放到大气中的热燃烧气体、工艺废气、设备的传导、对流和辐射损失以及离开各种工业过程的加热产品（热焦炭、铁水、钢水和热轧产品等）。 ，以及从热设备表面传热（传热到冷却水）。 废热回收包括收集和再利用工业过程的废热用于加热或产生机械或电力工作。典型用途包括助燃空气预热、燃气预热、锅炉给水预热、原料预热、工艺蒸汽产生、发电用蒸汽生产等。余热回收的基本思想是尽量回收最大限度地利用植物中的热量并尽可能地重复利用，而不是仅仅将其释放到环境中（空气或附近的河流）。 废热是所

加热炉燃烧器的种类 当前，钢铁行业面临着不断减少环境排放，同时提高工艺的经济可行性的重大挑战。加热炉由于能耗高，是钢铁行业需要关注的领域之一。它们是提高钢厂生产力和能源效率的重要设备。 现代再加热炉是步进梁式炉，其中梁将炉内的装料钢材料（方坯、大方坯或板坯）抬起并将其移动到下一个位置。在这些熔炉中，通过使用炉顶燃烧器（加热炉顶，然后将热量辐射到钢炉料）和/或长焰燃烧器（侧壁或/和前壁）。加热炉常用的燃料有低热值混合气（高炉煤气与焦炉煤气和转炉煤气混合）、焦炉煤气、重油、低硫重油（LSHS）或天然气。 加热炉的重要参数包括燃烧系统，包括使用的燃料、供应和燃烧空气的技术条件、燃烧器

富氧燃烧及其在加热炉中的应用 钢铁再加热是一个能源密集型过程，需要在加热炉内均匀分布温度。从历史上看，换热器已被用于预热燃烧空气，从而节约能源。最近的创新包括富氧 (O2) 和再生燃烧器的使用，它提供比换热器更高的预热空气温度。除非使用特殊设备，否则这些过程存在设备老化、能源效率随时间降低、维护成本高以及随着空气预热温度升高而增加 NOx 排放等局限性。 燃烧的启动和维持需要三件事。这些是燃料、氧气和足够的点火能量。如果燃料和氧气可以无限制地相遇和反应，则燃烧过程的效率最高。但在供暖实践中，除了有效燃烧外，热量的传递也是需要考虑的实际问题。 用于燃烧的普通空气除氧气外还含有氮气 (N2

钢材的无损检测 钢材的无损检测 (NDT) 是一组分析技术，用于评估钢材、部件或焊缝的性能，而不会对它们造成任何损坏。 NDT 技术用于检测和评估在设计操作条件下可能导致故障的内部和表面缺陷（例如缺陷、不连续性和缺陷等）。与钢材的其他部分相比，这些内部和表面缺陷可能是完整性较低的区域，或者可能包括存在裂纹、空隙和其他缺陷。 NDT 给出间接但有效的结果，根据定义，使测试对象适合其预期用途。 术语无损检测 (NDE)、无损检测 (NDI) 和无损评估 (NDE) 也用于这些测试技术。由于无损检测技术测试的钢材不会发生永久性变化，因此无损检测技术被认为对材料检测非常重要。 NDT 在产品评估

钢、渣、原料仪器分析 仪器分析广泛用于原材料、铁（铁水）、钢、炉渣、耐火材料和污泥样品的定性和定量元素分析。与湿法分析相比，仪器分析的优点是除了非常快速外，还具有成本效益和多元素。消除了湿法化学分析中干扰元素带来的后顾之忧。仪器分析避免了对某些元素等待几个小时的需要，而这在湿化学方法中是必须的。 此外，仪器分析为大量元素或化合物提供了相当统一的检测限，适用于从 100% 到百万分之几 (ppm) 的广泛浓度范围。由于较少的人为干预，仪器方法可重现，人为错误的范围更小。它们坚固、可靠且准确，其准确度取决于校准和用于校准的标准。 钢、炉渣和原材料的分析不仅在炼钢过程中以控制为目的，

定型耐火材料的生产工艺 耐火制品可以是有形的（成型的）或无形的（整体式/浇注料）。它们可以由酸性、中性、碱性或复合材料制成。用于生产耐火材料的材料可能含有也可能不含添加剂。进一步成型的耐火材料可以制成多种形状，通常称为耐火砖。耐火材料生产过程中使用的典型生产流程见图1。 图1 耐火材料生产流程典型流程 无定形耐火材料通常不是作为耐火材料从耐火材料制造厂发出的，而是作为耐火材料在使用现场经过混合、成型、老化、干燥和预热等后成为耐火材料。这意味着在无定形耐火材料的情况下，生产定形耐火材料的一部分过程转移到使用地点。 耐火砖制造的基本面并没有随着时间的推移而改变。然而，技术进步使现代砖

焦炉耐火材料维修 焦炉电池是一种耐火结构，包含在钢和/ 或混凝土外骨骼。该外骨骼通过钢制支架之间的一系列拉杆在横向上固定在一起。支柱是位于烤箱之间的加热墙末端的垂直钢梁。在纵向上，拉杆在电池两端的小齿轮壁之间延伸。 加热墙传统上由二氧化硅耐火材料构成。二氧化硅是首选的耐火材料，主要是因为在正常的焦炉电池工作温度下，二氧化硅耐火材料的蠕变最小。此外，由于几乎所有硅砖的膨胀都发生在低于 650 摄氏度的温度下，因此在电池正常运行期间，壁的适度温度波动对构成壁的耐火材料的体积稳定性没有影响。 焦炉电池的使用寿命为二十到四十年，具体取决于操作条件和电池维护。由于正确操作和及时维修，有几个焦炉

碱性氧气炉用耐火材料   开发碱性氧气炉（BOF）用耐火材料的主要目标是获得耐磨衬里的有效衬里寿命，从而获得 BOF 的最大可用性。更长的炉衬寿命不仅可以降低耐火材料的成本，还可以通过提高炉子的可用性来提高生产率。 以下是转炉耐火材料的基本要求。 耐热剥落性 耐腐蚀 耐磨性 抗氧化性 热断裂模量 BOF 通常衬有永久性衬里，在其上方有耐磨衬里。永久衬里的厚度可能从 100 毫米到 120 毫米不等，由铬镁石永久衬里制成，在转炉的整个高度上给出。 可用于 BOF 耐磨衬里的耐火材料范围从焦油或沥青结合的白云石或氧化镁 (MgO)、铬菱镁矿或镁铬耐火材料到由树脂结合剂、金属材

钢的脱氧   炼钢过程包括在氧化气氛下将铁水精炼成钢。在精炼过程中，氧气溶解在钢中。以下是钢中氧气的主要来源。 吹氧 在炼钢过程中使用氧化渣和铁矿石 在浇注过程中钢水对大气氧气的提取 内衬氧化性耐火材料 生锈和潮湿的废料。 脱氧是炼钢的最后阶段。在炼钢过程中，出钢时的钢浴含有 400 至 800 ppm 的氧活性。脱氧是在出钢过程中通过向盛出的钢包中加入适量的铁合金或其他特殊的脱氧剂来进行的。如果在吹炼结束时钢的碳含量低于规格，钢水也会在浇包中进行再碳化处理。但浇包中的大量添加物对钢水温度有不利影响。 氧气在钢中的溶解度小到可以忽略不计。在钢水凝固过程中，多余的氧气被凝固的

能源效率与钢铁生产   近年来，更合理、更有效地利用能源的需求已成为一项战略性的紧迫问题。这种必要性在钢铁生产中尤为明显，不仅是因为能源成本的增加，而且也是竞争的结果，竞争强调了工艺及其最终产品的某些特征（例如成本和质量）。此外，能源资源的合理利用可以被视为一个双重问题，第一个方面是关于能源有限可用性的实现意识，被视为一种来源，第二个方面是对成本的成熟评估。为获取能量而生。 在全球范围内，不断增加的能源消耗与对其保护的日益关注齐头并进。除了价格昂贵且容易出现价格突然波动外，绝大多数能源都是不可再生的。因此，节约能源不仅可以避免浪费宝贵的资源，还可以减缓煤炭、石油和天然气资源的快速枯竭。然

钢的彩色涂层 彩色涂层是一个术语，用于描述在以卷材形式供应的钢基材上应用装饰性和/或保护性有机涂层。彩涂钢又称彩涂钢。 彩色涂料是油漆涂料，是特种产品，用于在广泛的腐蚀条件下为钢材提供长期保护，从暴露于大气到完全浸入强腐蚀溶液。彩色涂层对基材钢的强度很小，但它可以保护钢，使其强度和完整性得以保持。 钢的彩色涂层是一种连续且高度自动化的工业过程，用于有效地对钢卷进行涂层。在这个彩色涂层的应用过程中，基材钢得到保护和装饰涂层。这种彩色涂层工艺也称为双面涂层。 根据 EN 10169:2010，钢的彩色涂层工艺是“在连续工艺中将有机涂层材料涂在轧制金属带上的工艺，包括清洁（如有必要

钢的金属涂层 金属镀层钢定义为在钢基材上镀有一层锌、Zn/Al（锌/铝）合金、Zn/Si（锌/硅）合金或纯Al等。未经钝化如图1所示， 图1有钝化和无钝化的金属涂层结构 钢的金属涂层提高了钢的寿命和性能。它们提供了保护钢材免受腐蚀的最有效和最经济的方法。金属涂层钢具有独特的性能组合，包括高强度、可成型性、重量轻、耐腐蚀、美观、可回收和低成本。 钢的金属镀层有以下几种工艺。 热浸镀工艺，将钢带浸入熔融金属浴中。熔融金属（锌、锌/铝、铝/硅或纯铝等）的成分决定了金属涂层的性质。​​ 电镀锌工艺，将金属电解沉积在冷钢带上。 真空镀膜，如 PVD（物理气相沉积）、CVD（化学气

轧制秤的代运和使用 轧钢氧化皮是热加工钢的片状表面，是在再加热、调质、热轧和热成型操作过程中钢表面氧化形成的。它是钢铁厂产生的废物之一，约占所生产钢材的 2%。它是在钢铁加工过程中形成的几个不同的氧化铁层的硬脆涂层，主要由氧化铁组成，可能含有不同数量的其他氧化物和尖晶石、元素和微量化合物。它很容易从钢上剥落。 轧制氧化皮的特性 轧钢氧化皮通常存在于轧钢上，经常被误认为是蓝色底漆。极高的表面温度与高轧制压力相结合，形成了光滑的蓝灰色表面。 在目视检查下，氧化皮表现为由小颗粒和碎屑组成的黑色金属粉末。它的物理状态是固体和粉末。氧化皮的比重在 5.7 到 6.2 的范围内。磨皮的

钢铁厂的固体废物管理 一般来说，钢铁行业在通过各种工艺处理材料时会产生大量的固体废物。这些固体废物有许多有价值的产品，如果回收经济，可以再利用。世界各地的钢铁行业已经采取了许多创新措施，并继续采取进一步措施，以实现这些废物的 100% 利用率，最终目标是提高钢铁行业的运营效率和经济性。这些措施不仅降低了废物处理成本和环境污染，而且为现有工艺提供了大量的铁矿石和熔剂材料以及燃料率优势，从而节省了相应的原材料。 钢铁行业是资本和能源密集型行业，产量非常高。行业内的流程链很长。应用了许多不同的技术，该行业对环境产生了重大影响。世界钢铁工业关注的主要问题之一是处理不同加工阶段产生的废物。由于自然

生产镀锡板和无锡钢 镀锡是在钢板上薄薄地涂上锡 (Sn) 的过程，由此产生的产品称为马口铁。它最常用于防止生锈。镀锡的钢板称为黑板。当使用铬（Cr）和氧化铬代替锡进行涂层时，涂层板称为无锡钢。 无锡钢是通过对钢板进行电解铬酸处理而生产的。在无锡​​钢上有时会层压聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）或聚丙烯薄膜，以消除使用无锡钢时的涂漆和清洁过程。 历史 马口铁工业是建立在 1810 年 Nicolas Appert 发明的长期保存灭菌食品的过程之上的。1812 年，John Hall 在伦敦采用了 Appert 过程来保存马口铁容器中的食物。到 1820 年代，罐头食品在英国和法

钢材冷轧 钢材冷轧的主要目的是将热轧钢带的厚度（通常在 1.5 毫米至 5 毫米范围内）减薄为正常无法达到的更薄的厚度（通常在 0.12 毫米至 2.5 毫米范围内）。在带钢热轧机的热轧过程中实现。除了减薄冷轧外，冷轧还用于改善钢的表面光洁度、改善厚度公差、提供一系列“回火”、改善物理特性以及准备带钢进行表面涂层。 冷轧使冷轧板成为一种改进很多的产品。冷轧钢产品可以很好地控制厚度、形状、宽度、表面光洁度和其他特殊质量特征，满足高度工程化的最终用户应用的需求。为满足各种最终用户的要求，冷轧板经过冶金设计，可提供高成型性、深冲性、高强度、高抗凹痕性、良好的磁性、可焊性、搪瓷性和可涂性等特定属

液态铁粒化 铁水造粒是一种处理高炉 (BF) 中过量生产的铁水的方法，这些铁水不能被综合钢铁厂的炼钢车间的炼钢消耗掉。这是一种生产称为粒状铁 (GI) 的固体产品的经济有效的方法。 GI与生铁一样具有良好的化学和物理性能，可作为炼钢的主要原料。 GI 的化学成分与正在造粒的液态铁相同。 GI 中没有氧化或夹渣，金属含量高。图1显示了一些GI。 图 1 粒状铁 GI 工厂负责处理炼铁设施的生产与炼钢设施对液态铁的需求之间的任何不匹配。它在后勤方面位于两个设施之间。来自高炉的多余液态铁被转移到 GI 工厂用于生产 GI。这消除了高炉热风量的减少，同时生产 GI 可用作 BOF