没有钢铁的世界是无法想象的,从别针到水桶,从家电到汽车,从轮船到飞机……钢铁被用于各行各业的方方面面。小伙伴们,想知道钢铁是怎样炼成的吗?我们邀请你到蒂森克虏伯的钢厂亲自领略先进的钢铁生产工艺!放心吧,这些看起来冒着烟的地方并不危险,那些庞大的机器也并不可怕,相反,它们充满了乐趣。准备好了吗,带好安全帽,我们出发啦~

蒂森克虏伯杜伊斯堡钢厂

在正式参观前,我们不如先到世界最大的内河港口——杜伊斯堡港去看一看。每年,共有 2,300万吨的原材料从这里被运往我们的钢铁工厂,它们也是你待会将见到的所有成品钢的基础。小伙伴们一定迫不及待想把它们放进烤炉中加工了吧,但不能那么着急,这批来自鹿特丹的原料需要先在这里放置一阵子,然后被运到工厂进行烧结。

烧结!?那是什么!?别急,我们这就带你走进蒂森克虏伯的杜伊斯堡钢厂一探究竟,那可是全欧洲最大的钢铁生产基地呢。

进入厂里,小伙伴们首先可以看到我们的混料厂,在这片几百平方米的土地上六个混合机床正在不间断地工作,那宛如六个大鼓般的漏斗状入口在不停地将混合矿石吸进自己的肚子里。这些矿石与其他的熔剂、返矿等成分按照一定的比例混合,形成粉末状的冶炼原料。之后,这些混合物会被运往不远处的烧结厂,与其他的材料一起高温加热,再塑形压出。这样,我们在码头上看到的粗糙铁矿石就摇身一变,成了块状精料。可不要小瞧它们,在之后步骤中优质钢的生产里它们至关重要,因为只有这样,高炉才能得到适于处理的材料。

接着,咱们得跟着运载精料的卡车走上一段路,才能到达整个钢铁工厂的核心区域——高炉区。小伙伴们看到前面的那个老高老高的黑色柱体了吗,它和其他三座与它长得一模一样的工业设备一起被工人们称作“高炉爷爷”,它们一起每天将矿石、焦炭和众多的添加剂以高达2,000度的温度熔化成近30,000吨生铁。

做好准备哦,身边的空气要开始变热啦!

在高炉底部的出钢厅,一个由压缩空气驱动的巨大“塞子”每隔一段时间就会打开高炉炉底的出渣口。在火焰风暴每次成形之前,这里会有一段时间的宁静。

但可千万别被这安静的场景欺骗了,看看一边时刻严阵以待着的工人吧,这项工作可没那么简单,因为在高炉里所有化学反应的发生都像闪电一样快。

高炉底部认真工作的工人

随着一声警报声响起,大家可以看到,穿着带有反光面罩防护服的熔炼工人抓起一根长铁钳,等待着“高炉爷爷”打开盖子 。在狂野飞扬的火花中,他钳起一个只有几厘米长的生铁样品。在高达1,600摄氏度的高温下,生铁样品呈现出火热的亮红色,在它冷却下来后,专家们还会上前对产品进行检测,以保证整个制钢流程的质量。

当然,这还没完,除去那被挑出来的铁块外,其余的泛着红色亮光的熔铁则继续前进着,一直到撇渣器。由于合格铁水和其他液态金属的密度不同,双排放管会将有价值的生铁和炉渣分离,生钢会被装进鱼雷罐(一种用于运输铁水的设备)中运往下一个厂子,而炉渣则会被排放到残渣池中。

但千万不要以为它们的使命到这就终结了,蒂森克虏伯可不会允许这样浪费又不环保的事情发生,这些冷却的炉渣后期将被加工为用于水泥生产的颗粒,其他的冶金气体也将通过我们的Carbon2Chem项目被转化为化学原料,就连水和二氧化碳都能被回收循环使用哦。

随着运送生铁的鱼雷罐一直往前,经过几座桥后,我们抵达了氧化钢铁厂。在这里,我们将第一次使用术语“钢”而不是“铁”来描述我们的产品。前面小伙伴们已经看到了我们生产的生铁,但由于生铁中的碳、硅、硫或磷等等的含量较高,会影响钢的品质,这些成分必须由氧钢厂来去除。

接下来,让我们开始这项生铁杂质分离工作吧,它们便是在我们眼前的这两台转炉中完成的,每台转炉里都装有380吨液态粗钢。

装满钢水的钢包

在这之前,天花板上巨大的起重机系统会把装满原料的钢包从大厅的一端移动到另一端,然后将炽热的钢水统统倒入转炉,这个过程像是火山在咆哮一样,蒸汽和噪音共同构成了这种工业魅力,你甚至可以感受到在几米外的钢铁平台上,液体钢燃起火焰时的热量。

值得一提的是,在转炉的工作过程中,蒂森克虏伯会在沸腾的粗钢中添加高达30%的废钢,以便让整个这些生钢在精炼结束时的温度降为约1,700度,方便之后的冷却与轧制。添加废钢的做法,不仅优化了炼钢全程的环节衔接,把废钢重新利用起来也非常的环保和节能。

除此之外,氧钢厂还肩负着制作合金的责任。你知道吗,世界上的钢有2,000多个品种,这是由生钢提纯过程中的材料比例变化形成的,我们也把这个过程称作合金化。

在杜伊斯堡这个欧洲最大的钢铁工厂里,蒂森克虏伯的员工们根据客户的需求,不停变化着钢包中原料的比例,精心调制出各种各样的合金,然后将钢水在模具中浇铸成不一样的形状,硬化并最终切成板坯,等待着下一道工序的到来。

现在,我们来到了蒂森克虏伯钢厂的最后一站——轧带钢厂,慢慢冷却下来的板坯早已在仓库等候多时,钢铁将在这里最终成形。

如果大家是第一次见到这个制作过程,你一定会为钢坯的延展性感到惊奇!在这里,巨大的转动机器托着板坯,沿着几百米长的生产线轧制着它们,厚度从20厘米到30厘米到0.8毫米不等,像是已经成型了的钢铁在不慌不忙的跳着速度缓慢又悠长的华尔兹,与高炉和氧钢厂中的场景比起来可真是优雅多了。

而这一步的原理其实是,在特殊的炉子里,冷却的钢块被重新加热到1,250摄氏度左右。然后将变得红热的钢板从炉中形成的氧化皮层上去除,预轧成合适的厚度,并开始进行最终出场前的修整。

轧铁机架正在高速工作

接着就是最后的“终点线”了:在巨大的压力下,七个轧铁机架将单个钢板以高达72公里/小时的速度,一块一块地碾压至长条,然后用水冷却并最终卷绕成我们日常见到的钢铁线圈。从铁矿石到成品钢料,我们刚刚经历的这一系列工序是多么神奇呀!

它们将被运送到全球各地、各行各业的客户手中

离开工厂前,蒂森克虏伯机器人也让大家耳目一新。这个有趣的“职工”正在用它的激光手臂为每个线圈提供自己的序列号。你一定会觉得它一动一顿的样子非常可爱。

就这样钢材被最终制成了, 蒂森克虏伯也将以钢材上的序列号作为凭证,为市场上所有的顾客提供销售和保修行动。

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