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钢铁冶金基本原材料

/basic raw material of iron and steel metallurgy/
条目作者苏天森

苏天森

最后更新 2022-04-22
浏览 321
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实现钢铁冶金流程中产品制造、能源转换、废弃物消纳等功能必备的基本原料和基本材料的统称。

英文名称
basic raw material of iron and steel metallurgy
所属学科
冶金工程

基本原料是含有可构成钢铁产品成分组成的含铁、含碳和其他合金元素的物料,如铁矿石、煤炭、锰矿石、铬矿石、废钢等。传统上也把金属矿经过选分、焙烧、还原等加工的产品(如烧结矿、球团矿、直接还原铁、铁水和生铁块、铁合金等)称作基本原料。基本原料经冶炼、凝固、加工后制成各类钢铁产品,供各行业应用(如机械制造、化工、交通、建筑等)。在钢铁生产环节产生的钢铁废弃物和在完成使用生命周期任务后被废弃的钢铁制品,都产生废钢,可在生产过程和经社会回收加工后,重新作为基本原料,用于再生产新的钢铁制品。

基本材料是不构成钢铁产品组分的非铁、非合金类物料,它们是保证钢铁高温冶金加工工艺和装备高效、稳定、安全运行必备物料。1990年,中华人民共和国冶金工业部把过去俗称的辅料更名为基本材料。这有两个重要的含义:一是强调它们不是原料;二是强调基于对钢铁生产的必要性和重要性。

基本材料可分为冶金熔剂、增碳剂、脱氧剂、冶金焦耐火材料冶金气体、其他7个大类。其中冶金焦既起燃料、还原剂的重要冶金工艺作用,又是钢铁产品组分中碳的重要来源之一。其他如增碳剂、脱氧剂和冶金气体等材料,在某种情况下将分别因工艺和产品质量需要,其中的有用成分将补充为钢铁产品的成分组分,实际具有基本原料的作用。例如,冶金气体中的氮气,是一种有害元素,在大多数情况下钢铁产品应尽可能减少含氮量,但是在含氮不锈钢生产中,氮气却是在冶炼过程中要尽量保证的重要原料,它不但可保证钢中必要的氮含量,而且是一种比添加含氮合金原料更经济、高效的方法。这是基本材料与基本原料功能交叉的体现。

随着技术进步,钢铁冶金基本原材料的种类、同种原材料的构成范围在不断变化和扩大。尤其是钢铁冶金流程废弃物消纳功能的拓展和开发,使一些过去只能作为污染环境的废物、弃之不用的物料(如含铁尘泥、氧化铁皮等),可经现代技术处理变成钢铁冶金基本原料加以利用。例如,熔剂中的连铸保护渣在20世纪50年代连铸技术工程化以后发展成一种复合型基本熔剂,对现代钢铁产品的质量优化起到了重要的保证作用。

大多钢铁冶金基本原材料的应用不具备唯一性,与其他学科多有交叉。如铜铁共生矿是炼铜原料,但其中铁成分经处理后又可作钢铁冶金的原料用;石灰既是钢铁冶金材料,又是建材化工的原料;钢渣既可返回作熔剂的补充代替材料,又是建材用经济优质的替代原料,甚至是农业或海洋生物的生长原材料等。

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