鋼鐵工業是現代工業體系的支柱，其生產過程涉及從自然界的礦物資源到最終成品的復雜轉化。理解鋼鐵廠的原料構成，以及與之緊密相關的化工原料及產品，是把握整個行業脈絡的關鍵。

一、鋼鐵廠的核心原料：鐵元素的來源

鋼鐵生產最核心、最主要的原料是提供鐵元素的物質。

1. 鐵礦石：這是最主要的原料。常見的鐵礦石有：

• 赤鐵礦（Fe?O?）：含鐵量高，呈紅褐色，是最重要的鐵礦石。

• 磁鐵礦（Fe?O?）：具有磁性，含鐵量也較高。

* 褐鐵礦（2Fe?O?·3H?O） 和 菱鐵礦（FeCO?）：含鐵量相對較低。
鐵礦石在投入高爐前，需要經過燒結或球團等造塊工藝，制成具有合適粒度和強度的“人造富礦”。

1. 廢鋼：這是鋼鐵循環利用的關鍵原料。將回收的廢舊鋼鐵重新熔煉，可以顯著降低能耗和生產成本，是綠色鋼鐵生產的重要方向。在電弧爐煉鋼中，廢鋼是主要原料。

二、不可或缺的輔助原料：燃料、還原劑與熔劑

僅有鐵礦石無法煉出鐵，還需要以下關鍵輔助材料：

1. 焦炭：由煉焦煤在隔絕空氣條件下高溫干餾而成。它在高爐中扮演三重角色：

• 燃料：提供煉鐵所需的熱量。

• 還原劑：其燃燒產生的一氧化碳（CO）將鐵礦石中的氧化鐵還原為金屬鐵。

• 料柱骨架：支撐高爐內的物料，保持透氣性。

1. 熔劑：主要是石灰石（CaCO?） 或 白云石（CaMg(CO?)?）。它們的作用是在高爐高溫下分解，與鐵礦石中的脈石（主要是SiO?、Al?O?等）結合，形成密度較低、流動性好的爐渣，從而與鐵水有效分離，并起到脫硫的作用。

1. 空氣/氧氣：為焦炭的燃燒提供氧氣，是反應的助燃劑。現代高爐普遍采用富氧鼓風技術以提高效率。

三、緊密相關的化工原料及產品：共生與循環

鋼鐵生產不僅是冶金過程，也是一個龐大的化工系統，涉及大量化工原料的投入和化工副產品的產出。

（一）投入的化工原料

1. 煉焦化學產品原料：煉焦煤在焦化過程中，不僅產出焦炭，還產生荒煤氣。荒煤氣經過冷凝、吸收、精餾等化工處理后，可得到一系列寶貴的化工產品，因此煉焦煤本身就是重要的化工原料。

1. 耐火材料：高爐、轉爐、軋鋼加熱爐等高溫設備需要大量的耐火磚、澆注料等，其生產離不開氧化鋁、硅石、鎂砂、石墨等無機非金屬化工原料。

1. 軋制與表面處理化學品：

• 軋制潤滑劑、冷卻劑：保證軋鋼過程的順利進行和產品質量。

• 酸洗液：常用硫酸或鹽酸，用于清除鋼材表面的氧化鐵皮。

• 電鍍、鍍鋅原料：如鋅錠、電解液等，用于鋼材防腐蝕。

• 涂料與涂裝原料：用于生產彩涂板等。

（二）產出的化工產品（副產品）
這是鋼鐵廠化工屬性的集中體現，主要來自煉焦和煉鐵、煉鋼過程：

1. 焦化副產品（從荒煤氣中回收）：

• 焦爐煤氣：主要成分是氫氣和甲烷，是重要的氣體燃料，也可作為合成氨、甲醇的原料。

• 煤焦油：復雜的混合物，可深加工提取數百種化學品，如瀝青（用于鋪路、制電極）、萘、蒽、酚類及各種油品。

• 粗苯：可精制得到苯、甲苯、二甲苯等基本有機化工原料。

• 氨：通常制成硫酸銨或氨水，是重要的化肥。

1. 高爐副產品：

• 高爐煤氣：主要含CO、CO?和N?，熱值較低，但體量巨大，用于工廠內部加熱或發電。

• 高爐渣：經水淬后成為?；郀t礦渣，是生產水泥的優質摻合料（礦渣硅酸鹽水泥）。

1. 轉爐副產品：

• 轉爐煤氣：富含CO，回收后是寶貴的清潔燃料和化工原料。

• 鋼渣：經過處理后可應用于筑路、工程回填或生產建材。

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鋼鐵廠的原料體系遠不止鐵礦石和焦炭。它是以鐵元素流為核心，與碳流、能量流緊密耦合的復雜工業生態系統。其中，化工原料的投入保障了生產的順利進行和產品品質的提升；而大量化工副產品的產出，則實現了資源的綜合利用，形成了“鋼鐵-化工”共生網絡，極大地提升了資源價值和環境效益。理解這種原料與產品的關聯性，對于認識現代鋼鐵工業的循環經濟本質至關重要。