钢铁是世界上最重要的工程及建筑材料,与我们的生活息息相关,从汽车、建筑、冰箱、洗衣机、货船到手术刀,处处都离不开钢铁,钢铁可以无限次循环且特性不变。
什么是钢?
钢是一种铁和碳的合金,其中含有低于2%的碳和1%的锰及少量硅、磷、硫和氧。钢是世界上最重要的工程和建筑材料。钢可用于我们生活的方方面面,如汽车、建筑、电冰箱、洗衣机、货船和外科手术刀等。
钢铁是如何炼成的?
在全球普遍采用两种主要炼钢工艺:高炉-氧气顶吹转炉和电弧炉炼钢,也有采用两种炼钢工艺结合或者其他不同工艺的炼钢方法。
工艺主要不同之处在于使用的原料不同。高炉-氧气顶吹转炉主要原料是铁矿石、焦炭、废钢,电弧炉主要靠废钢和电进行炼钢。根据工厂设置和废钢的供应情况,其他金属铁原料如直接还原铁、铁水也可用于电弧炉炼钢。
高炉-氧气顶吹转炉炼钢产量占70.7%。首先,将铁矿石还原得到铁,也称为铁水或生铁,之后在氧气顶吹转炉将铁水冶炼成钢,在铸造和轧制后,钢水就加工成钢卷、钢板、型材或棒材等可交付的成品。
电弧炉炼钢使用电弧将废钢熔化。合金作为添加剂用于调节以符合所需的化学成分,电能可通过氧气进行补充注入电弧炉。下游加工工艺,如铸造、再加热、轧制都与高炉-氧气顶吹转炉的加工工艺类似。大约有28.9%的钢铁是通过电弧炉制造的。
另外一种炼钢技术,平炉炼钢法,占全球钢铁产量的0.4%,这种工艺能源消耗大,由于环境和经济方面处于劣势,因此现在很少使用。
大多数钢铁在循环之前,使用寿命可达几十年。然而,现在可得的废钢不足以满足电弧炉炼钢的需求,因此大部分采用电炉-氧气顶吹转炉和电弧炉相结合的炼钢方法。
所以这些生产工艺都可以使用废钢作为原料。大部分新制造的钢铁都包含废钢。
https://www.worldsteel.org/zh/about-steel/about-steel.html