钢铁生产工艺详解
钢铁的生产，涵盖了多个关键流程，其中炼铁、炼钢、铸钢、轧钢等环节尤为关键。接下来，我们将重点阐述炼铁与炼钢的工艺流程。
炼铁工艺
铁矿石的种类多样，包括磁铁矿Fe3O4、赤铁矿Fe2O3等。开采出的铁矿石需经过一系列预处理，如粉碎、选矿、洗矿，转化为铁精矿或粉矿，方可作为冶炼生铁的主要原料。这些矿石中，除了铁的化合物，还含有硅、锰、磷、硫等的化合物（统称为脉石）。
处理后的铁精矿、粉矿配以焦炭、熔剂，经过烧结后，被放入高炉中。高炉高度可达100米，吹入1200℃的热风，焦炭燃烧释放热量，使铁矿融化成铁水。在此过程中，不完全燃烧产生的CO将氧从铁水（氧化铁）中分离出来，从而还原出铁。
熔剂如石灰石CaCO3和荧石CaF2，其作用在于与铁矿石中的脉石结合，形成低熔点、密度小、流动性好的熔渣，使铁液与熔渣分离，得到较为纯净的铁水。
炼钢工艺
炼钢的目的是去除原料（即生铁）中过量的碳以及硫、磷等杂质，并加入适量的合金成分。生铁中的碳含量较高，而钢与生铁的主要区别在于含碳量。
炼钢过程是将生铁在高温环境中进行熔化、净化和合金化。精炼过程中，通过燃烧的方法去除生铁中多余的碳、硅以及锰和磷等杂质。这些杂质或转化为气体挥发，或形成残渣被清除。根据需要，还可以加入其他元素。
炼钢炉主要有三种：转炉、平炉和电弧炉。转炉炼钢利用高铁水，通过吹入氧气促使铁水中的碳和其他元素发生反应，从而降低碳的含量。电弧炉则利用电能产生热能来熔化铁水。
转炉炼钢
转炉的炉体可转动，内部使用耐火材料做内衬。由于转炉炼钢时利用的是铁水自身的热量，因此能源消耗较低。吹入氧气的反应会降低铁水中的碳含量，同时产生热量，使铁水保持熔化状态。
为调整铁水的温度，会加入废钢、冷生铁块和矿石等。加入造渣料如石灰、石英和萤石，与铁水反应产生的废物形成渣子。
电弧炉炼钢
电弧炉的热源是电能，其内部电极与炉料之间发出强烈的电弧，产生极高热量。电弧炉主要对铁水中的碳进行氧化，但在某些钢种中需要含有易氧化元素时，电弧炉的炼钢方式更具优势。
电弧炉常用于冶炼合金钢和碳素钢，主要使用废钢材为原料。
目前，氧气顶吹转炉炼钢是生产普通钢的主要方法，约占世界钢产量的70%以上。而电弧炉炼钢则多用于高质量合金钢种的冶炼，其产量已占世界钢产量的20%以上。