从矿石到钢铁——炼铁过程全貌

炼铁前的准备

想要炼铁，首先得有矿石。矿石是炼铁的原材料，一般使用含铁量较高的铁矿石。在选矿过程中，一般也会对矿石进行磨矿、分级等处理，使得矿石质量和含铁量更加符合需要。

选好矿石后，接下来就是运输。一些地方铁矿石资源比较丰富，可以直接在当地炼制，但有些地方则需要将铁矿石运输至炼铁厂。运输一般有两种方式，一种是铁路，另一种是水运。铁路运输的优点在于速度较快，可以快速将矿石运到目的地。但是缺点也很明显，铁路运输需要建设相应的铁路，且途中可能遇到山脉、河流等自然障碍。水运则可以避开这些自然障碍，但运输速度相对较慢。

运输到达后，矿石会被装到储存罐中，然后等待使用。

炼铁的主要流程

炼铁的主要流程可以分为两大过程：炼焦和冶炼。

炼焦

炼焦是指将焦炭炼制出来，而焦炭是炼铁最重要的辅料之一。它是将煤在高温下加工而成的一种燃料。煤经过加工后，焦炭的热值高、不易燃、含有较高的固定碳和较少的无机杂质，非常适合用于炼铁。在炼焦的过程中，煤要经过破碎、研磨、混合、成型、烘烤等工序。然后将焦炭装车运输至炼铁炉。

冶炼

把矿石和焦炭一起放进炼铁炉里进行冶炼。在炼铁的过程中，首要的指标就是铁矿石中的铁含量。冶炼铁矿石可以采用多种方案，包括高炉法、直接还原法、中温热还原法等。下面我们以高炉炼铁为例，介绍炼铁的主要流程：

首先，将铁矿石和焦炭一起投入炼铁炉，然后点燃焦炭，通过氧气和二氧化碳的气体反应，形成高温下的还原气体，即一氧化碳和氢气。还原气体中的一氧化碳能将铁矿石中的氧元素还原成金属铁。反应结果产生的渣则下降到炉底，铁水则经过加热、净化等工序最终被打造成半成品钢锭。

炼铁后的加工

炼铁生产出的钢坯经过轧制、淬火等工序后，才能最终成为我们看到的各种型号的钢材。在这个过程中，轧制统称为热轧或冷轧，其目的是改变钢坯的截面形状、缩小壁厚、改变钢坯表面状态，并提高钢的物理化学性质。淬火指的是将钢材加热至一定温度，然后急速冷却，以改变其组织结构、提升韧性和硬度。在这个过程中，要注意钢材温度、淬火介质等很多细节问题，以保证钢材质量的稳定和可靠。

最终，经过这些过程，我们才能见到身边的铁路、桥梁、大楼、汽车、电脑等各种铁制品，而这些物品的生产依赖于的几乎都是钢铁行业。