工業上如何煉鋼

① 煉鋼的工藝流程（詳細）

所謂轉爐煉鋼，就是將鐵水、廢鋼等煉成具有所要求化學成分的鋼，並使其具有一定的物理化學性能和力學性能。目前轉爐煉鋼是世界上最主要的煉鋼生產方法
(a)筒球形;(b)錐球形;(c)截錐形
轉爐的形狀主要有筒球型、錐球型和截錐型，

轉爐煉鋼
(1)筒球型：熔池形狀由一個球缺體和一個圓筒體組成。它的優點是爐型形狀簡單，砌築方便，爐殼製造容易。熔池內型比較接近金屬液循環流動的軌跡，在熔池直徑足夠大時，能保證在較大的供氧強度下吹煉而噴濺最小，也能保證有足夠的熔池深度，使爐襯有較高的壽命。大型轉爐多採用這種爐型。
(2)錐球型：熔池由一個錐台體和一個球缺體組成。這種爐型與同容量的筒球型轉爐相比，若熔池深度相同則熔池面積比筒球型大，有利於冶金反應的進行。同時，隨著爐襯的侵蝕熔池變化較小，對煉鋼操作有利。歐洲生鐵含磷量相對偏高的國家，較多採用此種爐型。我國2080噸的轉爐多採用錐球型，對筒球型與錐球型的適用性，看法尚不一致。有人認為錐球型適用於大轉爐(奧地利)，有人卻認為適用於小轉爐(蘇聯)。但世界上已有的大型轉爐多採用筒球型。
(3)截錐型：熔池為上大下小的圓錐台。其特點是構造簡單且平底熔池便於修砌。這種爐型基本上能滿足煉鋼反應的要求，適用於小型轉爐。我國30噸以下的轉爐多用這種爐型。國外轉爐容量普遍較大，故極少採用此種形式。

② 鋼鐵生產工藝流程

鋼鐵生產工藝主要包括煉鐵、煉鋼、軋鋼等流程，簡要解釋如下：

(1)煉鐵:就是把燒結礦和塊礦中的鐵還原出來的過程。焦炭、燒結礦、塊礦連同少量的石灰石、一起送入高爐中冶煬成液態生鐵(鐵水),然後送往煉鋼廠作為煉鋼的原料。

(2)爍鋼:是把原料(鐵水和廢鋼等)里過多的碳及硫、磷等雜質去掉並加入這量的合金成分。

(3)連鑄:將鋼水經中間罐迕續注入用水冷卻的結品器里,凝成坯殼後,從結晶器以穩定的速度拉出,再經噴水冷卻,待全部凝固後,切成指定長度的連鑄坯。

(4)軋鋼:連鑄出來的鋼錠和連鑄坯以熱軋方式在不同的軋鋼機軋製成各類鋼。

③ 煉鋼原理和方法是什麼

煉鋼的原理就是在煉鋼爐高溫下，用氧氣或鐵氧化物將廢鋼或生鐵中的碳磷硫和其它雜質轉化為氣體和爐渣排除得到鋼。
常用煉鋼冶煉方法有三種，分別是：平爐煉鋼、轉爐煉鋼和電爐煉鋼。
1、平爐煉鋼法：
將原料廢鋼、廢鐵、鐵礦石、石灰石和生石灰溶劑放入煉鋼爐內，用高爐煤氣或液體燃料重油加熱，加入氧化劑去除雜質。
當煉鋼開始時，燃料與熱空氣相遇就在燃料面上燃燒，溫度可達1800度，熱能通過火焰作用爐料熔化，同時部分熔化的生鐵生成氧化亞鐵，生鐵里雜質硅、錳被氧化亞鐵氧化生成爐渣，然後爐內的石灰石，磷與硫等雜質就生成磷酸鈣和硫化鈣成為爐渣；過量的碳也進行氧化，生成一氧化碳從熔化的鋼水裡冒出，好象鋼水沸騰一樣。

轉爐煉鋼法工藝流程

2、轉爐煉鋼法：
這種煉鋼法運用的氧化劑是氧氣，把空氣鼓入熔融的生鐵里，使爐料中的雜質硅、錳等氧化，在氧化中放出大量熱量（含1%的硅可使生鐵的溫度升高200攝氏度），可使爐內達到足夠高的溫度。因而轉爐煉鋼不需要別的燃料。
轉爐煉鋼的轉爐外形就像個梨，內壁有耐火磚，爐側有許多小孔（風口），壓縮空氣從這些小孔里吹爐內，又叫做側吹轉爐；開始煉鋼時，轉爐處於水平，向內注入1300攝氏度的液態生鐵，並加入一定量的生石灰，然後鼓入空氣並翻動轉爐使它直立起來，這時液態生鐵外表劇烈的反應，使鐵、硅、錳氧化(FeO,SiO2,MnO,)生成爐渣，利用熔化的鋼鐵和爐渣的對流效果，使爐內反應均勻；過幾分鍾後當鋼液中只剩下少量的硅與錳時，碳開端氧化，生成一氧化碳（放熱）使鋼水激烈沸騰。爐口因為溢出的一氧化碳然後而出現巨大的火焰；最後磷也發生氧化並進一步生成磷酸亞鐵，磷酸亞鐵再跟生石灰反應生成磷酸鈣和硫化鈣的爐渣。如果轉爐煉鋼吹的是高壓工業純氧，則能進一步提高效率和鋼材質量。
3、電爐煉鋼法：
電爐煉鋼是以電能轉化為熱能產生熱源，也稱為電弧爐煉鋼，使用導熱材料石墨電極在電爐內靠電極和爐料之間放電產生電弧，導致電能在弧光中轉變為熱能，同時敷設和電弧的加熱熔化金屬和爐渣，冶煉出各種成分的鋼材，電爐煉鋼主要以廢鋼為原料，對生鐵的消耗較少，不再需要大量的焦炭。

④ 如何煉鋼

1、按冶煉方法分類：
平爐鋼：包括碳素鋼和低合金鋼.按爐襯材料不同又分酸性和鹼性平爐鋼兩種.
轉爐鋼：包括碳素鋼和低合金鋼.按吹氧位置不同又分底吹、側吹和氧氣頂吹轉爐鋼三種.
電爐鋼：主要是合金鋼.按電爐種類不同又分電弧爐鋼、感應電爐鋼、真空感應電爐鋼和電渣爐鋼四種.
沸騰鋼、鎮靜鋼和半鎮靜鋼：按脫氧程度和澆注制度不同區分.
2、按化學成分分類：
碳素鋼：是鐵和碳的合金.據中除鐵和碳之外,含有硅、錳、磷和硫等元素.按含碳量不同可分 為低碳(C0.60%)鋼三類.碳含量小於0.04%的鋼稱工業純鐵.
普通低合金鋼：在低碳普碳鋼的基礎上加入少量合金元素（如硅、鈣、鈦、鈮、硼和稀土元素等,其總量不超過3%）.而獲得較好綜合性能的鋼種.
合金鋼：是含有一種或多種 適量合金元素的鋼種,具有良好和特殊性能.按合金元素總含量不同可分為低合金（總量10%）鋼三類.
3、按用途分類：
結構鋼：按用途不同分建造用鋼和機械用鋼兩類.建造用鋼用於建造鍋爐、船舶、橋梁、廠房和其他建築物.機械用鋼用於製造機器或機械零件.
工具鋼：用於製造各種工具的高碳鋼和中碳鋼,包括碳素工具鋼、合金工具鋼和高速工具鋼等.
特殊鋼：具有特殊的物理和化學性能的特殊用途鋼類,包括不銹耐酸鋼、耐熱鋼、電熱合金和磁性材料等.
常用冶煉方法
1、轉爐煉鋼：
一種不需外加熱源、主要以液態生鐵為原料的煉鋼方法.其主要特點是靠轉爐內液態生鐵的物理熱和生鐵內各組分,如碳、錳、硅、磷等與送入爐內的氧氣進行化學反應所產生的熱量作冶煉熱源來煉鋼.爐料除鐵水外,還有造渣料（石灰、石英、螢石等）；為了調整溫度,還可加入廢鋼以及少量的冷生鐵和礦石等.轉爐按爐襯耐火材料性質分為鹼性（用鎂砂或白雲為內襯）和酸性（用硅質材料為內襯）；按氣體吹入爐內的部分分為底吹頂吹和側吹；按所採用的氣體分為空氣轉爐和氧氣轉爐.酸性轉爐不能去除生鐵中的硫和磷,須用優質生鐵,因而應用范圍受到限制.鹼性轉爐適於用高磷生鐵煉鋼,曾在西歐獲得較大發展.空氣吹煉的轉爐鋼,因其含氮量高,且所用的原料有局限性,又不能多配廢鋼,未在世界范圍內得到推廣.1952年氧氣頂吹轉爐問世,現已成為世界上的主要煉鋼方法.在氧氣頂吹轉爐煉鋼法的基礎上,為吹煉高磷生鐵,又出現了噴吹石灰粉的氧氣頂吹轉爐煉鋼法.隨氧氣底吹的風嘴技術的發展成功,1967年德國和法國分別建成氧氣底吹轉爐.1971年美國引進此項技術後又發展了底吹氧氣噴石灰粉轉爐,用於吹煉含磷生鐵.1975年法國和盧森堡又開發成功頂底復合吹煉的轉爐煉鋼法.
2、氧氣頂吹轉爐煉鋼：
用純氧從轉爐頂部吹煉鐵水成鋼的轉爐煉鋼方法,或稱LD法；在美國通常稱BOF法,也稱BOP法.它是現代煉鋼的主要方法.爐子是一個直立的坩堝狀容器,用直立的水冷氧槍從頂部插入爐內供氧.爐身可傾動.爐料通常為鐵水、廢鋼和造渣材料；也可加入少量冷生鐵和鐵礦石.通過氧槍從熔池上面向下吹入高壓的純氧（含O299.5％以上）,氧化去除鐵水中的硅、錳、碳和磷等元素,並通過造渣進行脫磷和脫硫.各種元素氧化所產生的熱量,加熱了熔池的液態金屬,使鋼水達到現定的化學成分和溫度.它主要用於冶煉非合金鋼和低合金鋼；但通過精煉手段,也可用於冶煉不銹鋼等合金鋼.
3、氧氣底吹轉爐煉鋼：
通過轉爐底部的氧氣噴嘴把氧氣吹入爐內熔池,使鐵水冶煉成鋼的轉爐煉鋼方法.其特點是；爐子的高度與直徑比較小；爐底較平並能快速拆卸和更換；用風嘴、分配器系統和爐身上的供氧系統代替氧氣頂吹轉爐的氧槍系統.由於吹煉平穩、噴濺少、煙塵量少、渣中氧化鐵含量低,因此氧氣底吹轉爐的金屬收得率比氧氣頂吹轉爐的高1％～2％；採用粉狀造渣料,由於顆粒細、比表面大,增大了反應界面,因此成渣快,有利於脫硫和脫磷.此法特別適用於吹煉中磷生鐵,因此在西歐用得最廣.
4、連續煉鋼：
不分爐次地將原料（鐵水、廢鋼）從爐子一端不斷地加入,將成品（鋼水）從爐子的另一端不斷地流出的煉鋼方法.連續煉鋼工藝的設想早在19世紀就已出現.由於這種工藝具有設備小、工藝過程簡單而且穩定等潛在優越性,幾十年來許多國家都作了各種各樣方法的大量試驗,其中主要有槽式法、噴霧法和泡沫法三類,但迄今為止都尚未投入工業化生產.
5、混合煉鋼：
用一個爐子煉鋼、另一個電爐煉還原渣或還原渣與合金,然後在一定的高度下進行沖混的煉鋼方法.用此法處理平爐、轉爐及電爐所煉鋼水,可提高鋼的質量.沖混可增加渣、鋼間的接觸面積,加速化學反應以及脫氧、脫硫,並有吸附和聚合氣體及夾雜物的作用,從而提高鋼的純結度和質量.
6、復合吹煉轉爐煉鋼：
在頂吹和底吹氧氣轉爐煉鋼法的基礎上,綜合兩者的優點並克服兩者的缺點而發展起來的新煉鋼方法,即在原有頂吹轉爐底部吹入不同氣體,以改善熔池攪拌.目前,世界上大多數國家用這種煉鋼法,並發展了多種類型的復吹轉爐煉鋼技術,常見的如英國鋼公司開發的以空氣+N2或Ar2作底吹氣體、以N2作冷卻氣體的熔池攪拌復吹轉爐煉鋼法——BSC——BAP法,德國克勒克納——馬克斯冶金廠開發的用天然保護底槍、從底部向熔池分別噴入煤和氧的KMS法、日本川崎鋼鐵公司開發的將占總氧量30%的氧氣混合石灰粉一道從爐底吹入熔池的K——BOP法以及新日本鋼鐵公司開發的將占總氧量10%——20%的氧氣從底部吹入,並用丙烷或天然氣冷卻爐底噴嘴的LD——OB法等.
7、頂吹氧氣平爐煉鋼：
從50年代中期開始,在平爐生產中採用1～5支水冷氧槍由爐頂插入熔煉室,直接向熔池吹氧的煉鋼方法.該法改善了熔池反應的動力學條件,使碳氧反應的熱效應由原來的吸熱變為放熱,並改善了熱工條件；生產率大幅度地得到提高.
8、電弧爐煉鋼：
利用電弧熱效應熔煉金屬和其他物料的一種煉鋼方法.煉鋼用三相交流電弧爐是最常見的直接加熱電弧爐.煉鋼過程中,由於爐內無可燃氣體,可根據工藝要求,形成氧化性或還原性氣氛和條件,故可以用於冶煉優質非合金鋼和合金鋼.按電爐每噸爐容量的大小,可將電弧爐分為普通功率電弧爐、高功率電弧爐和超高功率電弧爐.電弧爐煉鋼向高功率、超高功率發展的目的是為了縮短冶煉時間、降低電耗、提高生產率、降低成本.隨著高功率和超高功率電爐的出現,電弧爐已成為熔化器,一切精煉工藝都在精煉裝置內進行.近十年來直流電弧爐由於電極消耗低、電壓波動小和噪音小而得到迅速發展,可用於冶煉優質鋼和鐵合金.
9、STB法：
原文為Sumitomo Top and Bottom blowing process,由日本住友金屬公司開發的頂底復吹轉爐煉鋼法.該法綜合了氧氣頂吹轉爐煉鋼法和氧氣底吹轉爐煉鋼法兩者的優點.用於吹煉低碳鋼,脫磷效果好且成本下降顯著.所用的底吹氣體為O2、CO2、N2等.在STB法基礎上又開發了從頂部噴吹粉末的STB—P法,進一步改善了高碳鋼的脫磷條件,並用於精煉不銹鋼.
10、RH法：
又稱循環法真空處理.由德國Ruhrstahl/Heraeus二公司共同開發.真空室下方裝有兩個導管,插入鋼水,抽真空後鋼水上升至一定高度,再在上升管吹入惰性氣體Ar、Ar上升帶動鋼液進入真空室接受真空處理,隨後經另一導管流回鋼包.真空室上裝有加合金的加料系統.此法已成為大容量鋼包（＞80t）的鋼水主要真空處理方法.
11、RH—OB：
RH吹氧法.是在真空循環脫氣（RH）法中加上吹氧操作（Oxygen Blowing）來升溫.用於精煉不銹鋼,是利用減壓下可優先進行脫碳反應；用於精煉普通鋼則可減輕轉爐負荷.也可採用加鋁升溫.
12、OBM—S法：
原文為Oxygen Bottom Maxhutte—Scarp,由德國Maxhutte-Klockner廠發明的以天然氣或丙烷作底吹氧槍冷卻介質的氧氣底吹轉爐煉鋼法.OBM—S是在OBM氧氣底吹轉爐的爐帽上安裝側吹氧槍,底部氧槍吹煤氣、天然氣預熱廢鋼,從而達到增加廢鋼比的目的.
13、NK—CB法：
原文為NKK Combined Blowing System,由日本鋼管公司於1973年建立的頂底復吹轉爐煉鋼法,即在頂吹的同時,從爐底吹入少量氣體（Ar,CO2,N2）,以加強鋼渣的攪拌,並控制鋼水中的CO分壓.該法採用多孔磚噴嘴,用於煉低碳鋼可降低成本；用於煉高碳鋼則有利於脫磷.該法應與鐵水預處理工藝結合起來
14、MVOD：
在VAD法的設備上增設水冷氧槍,使之在真空下可吹氧脫碳的方法,由於真空下脫碳為放熱反應,可省去VAD法的真空加熱措施.操作過程與VOD法相同.
15、LF法：
原文為Ladle Furnace,是1971年日本特殊鋼公司（大同鋼特殊鋼公司）開發的鋼包爐精煉法.其設備和工藝由氬氣攪拌、埋弧加熱和合金加料系統組合而成.這種工藝的優點是：能精確地控制鋼水化學成分和溫度；降低夾雜物含量；合金元素收得率高.LF爐已成為煉鋼爐與連鑄機之間不可缺少的一種爐外精煉設備.
16、LD煉鋼法：
1952年奧鋼聯林茨（Linz）廠與奧地利阿爾卑斯礦冶公司多納維茨（Donawitz）廠最早在工業上開發成功的氧氣頂吹轉爐煉鋼法,並以該兩廠的第一個字母而命名.該法問世後在全世界范圍迅速得到推廣.美國稱此法為BOF或BOP法,即Basic Oxygen Furnace 或Process 的簡稱.詳見氧氣頂吹, 轉爐.
17、LD—OTB法：
原文為LD—Oxgyen Top an Bottom Process,由日本神戶制鋼公司加古川廠開發的頂底復合吹煉轉爐煉鋼工藝.其特點是使用了專門的底吹單環縫形噴嘴（SA噴嘴）,因而底吹氣體能控制在很寬的范圍內.底部吹入惰性氣體.
18、LD—HC法：
原文為LD—Hainaut Saubre CRM,系比利時開發的用於吹煉高磷鐵水的頂底復合吹煉轉爐煉鋼法,即LD+底吹氧,用碳氫化合物保護噴嘴.
19、LD-AC法：
原文為LD - Arbed - Centre National,法國鋼鐵研究所開發的頂吹氧氣噴石灰粉煉鋼法,用於吹煉高磷鐵水.
20、KS法：
原文Klockner Steelmaking,系採用100%固體料操作的底部噴煤粉氧氣轉爐煉鋼工藝.底吹氧比率為60%～100%.
21、K—ES法：
將底吹氣體技術、二次燃燒技術和噴煤粉技術結合起來的電弧爐煉鋼法,它是由日本東京煉鋼公司和德國Kiokner公司共同開發的技術,可以以煤代電.
22、FINKL—VAD法：
電弧加熱鋼包脫氣法或稱真空電弧脫氣法.其特點是在真空室的蓋上增設有電弧加熱裝置,並在真空下用氬氣攪拌.該法的脫氣效果穩定,而且能脫硫、脫碳和加入大量合金.設備主要由真空室、電弧加熱系統、合金加料裝置、抽真空系統及液壓系統組成.
23、DH法：
德國Dortmund Horder聯合冶金公司開發的一種真空處理裝置.內襯耐火材料的真空室,下部裝上有耐火襯的導管插入鋼包,真空室或鋼包周期性地放下與提升,使一部分鋼水進入真空室,處理後返回鋼包.上部有加合金料裝置和真空加熱保溫裝置.目前已不再建造這種設備.
24、CLU法：
一種不銹鋼的精煉方法.其原理與AOD法相同,物點是採用水蒸氣代替氬氣.該方法是法國Creusot-Loire公司和瑞典Uddeholm公司共同研製成功的,並於1973年正式投入生產.水蒸氣與鋼液接觸後分解為H2和O2；H2使CO分壓降低.同時,該分解反應為吸熱反應,因而可抑制鋼液溫度上升.但鉻的氧化燒損比AOD法的嚴重.
25、CAS法：
原文為Composition adjustment by sealed argonbubbling,是在氬氣密封下進行合金成分微調的爐外精煉方法.該法由鋼包底部吹氬,將渣排開後,下降浸漬罩,繼續吹氬,然後加合金微調成分.其優點是可精確控製成分,且合金收得率高.
26、CAS—OB法：
原文為Compositon adjustment by sealed argon bubbling with oxygen blowing,是在CAS設備上增設吹氧槍的爐外精煉方法.降可微調合金成分外,它還可加鋁並吹氧升溫（化學熱法）,升溫速度為5～13℃/分.這種方法可使鋼水溫度精確地控制在±3℃,從而有利於配合連鑄生產.
27、ASEA-SKF法：
瑞典開發的一種鋼包精煉法.它採用低頻電磁攪拌,在常壓下進行電弧加熱,在鋼包中造渣精煉,在另一工位真空除氣,並設有氧槍,可在減壓下吹氧脫碳.為了提高精煉效果,它還可在鋼包底部通過多孔磚吹氬攪拌,並能加入合金調整鋼液成分.
28、AOD法：
氬氧脫碳法和簡稱,原文為Argon-Oxygen Decarburisation,是冶煉低碳不銹鋼的主要精煉法.1964年由美國碳化物公司研製成功,1968年用於實際生產.其冶金原理是用Ar稀釋CO,使其分壓降低,達到真空的效果,從而使碳脫到很低的水平.AOD爐體和傳動裝置與轉爐相類似,風眼安放在接近爐底的側壁上,向爐內吹入的是Ar+O2混合氣體,原料為初煉爐熔化的鋼水.吹煉過程分為氧化期、還原期、精煉期.它已成為不銹鋼的主要生產工藝.
特殊冶金法
包括電渣重熔、真空冶金、等離子冶金、電子束熔煉、區域熔煉等多種煉鋼方法的總稱.某些高新技術或特殊用途要求特高純度的鋼,若用普通煉鋼方法加爐外精煉達不到要求時,則可採用特殊冶金方法煉制.
電渣重熔：將冶煉好的鋼鑄造或鍛壓成為電極,通過熔渣電阻熱進行二次重熔的精煉工藝,也稱ESR.它的熱源來自熔渣電阻熱,重熔時自耗電極浸入熔渣中,電流通過電離後的熔渣,使熔渣升溫達到比被熔自耗電極熔點高得多的溫度.插入熔渣中的自耗電極端頭熔化後形成熔滴,並靠自重穿越渣池,得到渣洗精煉而後在減少空氣污染的情況下進入金屬熔池.鋼錠與結晶器壁之間形成薄的渣皮,既減緩了徑向冷卻,也改善了成品鋼錠表面質量,藉助結晶器底部水冷,凝固成軸向結晶傾向和偏析少的重熔鋼錠,改善了熱加工塑性.
等離子冶金：以等離子流為熱源的冶金過程,即利用等離子槍將電能轉變為定向等離子射流中的熱能.等離子射流具有電弧穩定、熱量高度集中、可達到非常高的溫度等特點.有的等離子槍的工作溫度高達5000～20000℃.等離子槍可用惰性氣體（Ar）、還原性氣體（H2）等為介質,以達到不同的冶金目的.等離子爐可用於熔煉高熔點金屬和活潑金屬以及金屬或合金的提純.等離子體技術也已用於鋼鐵廠廢塵處理和鐵合金生產工藝.
噴射冶金：為加速液體金屬與物料的物理化學反應,用氣體噴射的方法把粉末物料送入液體金屬,完成冶金反應的工藝,亦稱噴粉冶金.該工藝廣泛用於鐵水予處理和鋼包精煉,以達到脫硫、脫氧、成分微調、使夾雜物變性的目的.此工藝的反應速度快,物料利用率高.
區域熔煉：1952年W.G.Pfann提出的一種利用液固相中雜質元素溶解度不同的特點提煉金屬的工藝.其操作原理是：設一個均勻的固態金屬棒中有一小段金屬被熔化成液體,那麼,若這一小段液態區域自左向右緩慢移動,則每移動一次,雜質都會重新分布,其效果就相當於把雜質驅趕到右端.經過多次這樣的重復,左端金屬便可達到很高的純度.
真空冶金：在低於0.1MPa至超高真空條件下[133.3×（＜760～10-12）Pa]進行的冶金過程,包括金屬及合金的提煉、冶煉、重熔、精煉、成形和熱處理.目的主要在於：①減少金屬受氣相的污染；②降低溶解於金屬中的氣體或易揮發的雜質含量；③促進有氣態產物的化學反應；④避免由耐火材料容器帶來的污染.以適應高性能金屬材料及新型金屬材料的需要.隨著生產電熱材料、電工合金、軟磁合金以及高溫鎳基合金等高性能和新型金屬材料的需要,發展了各種真空熔煉方法,主要有真空電阻熔煉、真空感應熔煉、真空電弧重熔、電子束熔煉及電渣重熔等.
真空電弧熔煉：在真空（10-2～10-1Pa）下藉助電弧供熱重熔金屬和合金的工藝,也稱VAR法.其過程是：以水冷銅坩堝為正極,被熔自耗電極接在經滑動密封進入爐體的假電極上為負極,輸入低壓直流電流在電極與坩堝底之間引弧,藉助電弧供熱重熔金屬和合金.伴隨自耗電極的熔化,通過控制電極的下降速度,將自耗電極重熔為成分均勻、組織緻密、純凈度高和偏析少的重熔鋼錠.它不僅用於重熔活性金屬和耐熱難熔金屬,而且也用於重熔使用要求較嚴格的高溫合金和特殊鋼.
真空電子束熔煉：在較高真空（133.3×10-4～133.3×10-8Pa)下用電子槍發射電子束,轟擊被熔煉物料（作為陽極）,使之熔化並滴入水冷銅結晶器凝固成錠的熔煉方法.錠由機械裝置連續抽出.此法可以調節能量分布,控制熔化速度.電子束重熔材料的純凈度比其他真空熔煉法的更高.它適於熔煉鎢、鉬等金屬及其合金、高級合金鋼、高溫合金和超純金屬.
真空電阻熔煉：在真空下以電流通過導體所產生的熱為熱源的熔煉方法.一般採取間接加熱,由電熱體把熱能傳給爐中物料.根據需要,電阻爐內的氣氛可以是惰性或保護性的.真空電阻爐可設計成熔煉爐或熱處理爐.
真空感應熔煉：在真空下利用感應電熱效應熔煉金屬和合金的工藝.按爐料和容量選擇電源頻率.它有高頻（＞104Hz）和中頻（50～104Hz）以及工頻（50或60Hz）兩類.感應爐又分有芯（閉槽式）和無芯（坩堝式）兩大類.前者電熱效率高,功率因數高,但要有起熔體,熔煉溫度低,適用於單一品種的連續熔煉；後者熔煉溫度高,電熱效率低,適於特殊鋼和鎳基合金等的熔煉.真空感應熔煉在高溫合金、高強度鋼和超高強度鋼等生產中得到廣泛應用.
煉鋼工藝過程
造渣：調整鋼、鐵生產中熔渣成分、鹼度和粘度及其反應能力的操作.目的是通過渣——金屬反應煉出具有所要求成分和溫度的金屬.例如氧氣頂吹轉爐造渣和吹氧操作是為了生成有足夠流動性和鹼度的熔渣,以便把硫、磷降到計劃鋼種的上限以下,並使吹氧時噴濺和溢渣的量減至最小.
出渣：電弧爐煉鋼時根據不同冶煉條件和目的在冶煉過程中所採取的放渣或扒渣操作.如用單渣法冶煉時,氧化末期須扒氧化渣；用雙渣法造還原渣時,原來的氧化渣必須徹底放出,以防回磷等.
熔池攪拌：向金屬熔池供應能量,使金屬液和熔渣產生運動,以改善冶金反應的動力學條件.熔池攪拌可藉助於氣體、機械、電磁感應等方法來實現.
電爐底吹：通過置於爐底的噴嘴將N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等氣體根據工藝要求吹入爐內熔池以達到加速熔化,促進冶金反應過程的目的.採用底吹工藝可縮短冶煉時間,降低電耗,改善脫磷、脫硫操作,提高鋼中殘錳量,提高金屬和合金收得率.並能使鋼水成分、溫度更均勻,從而改善鋼質量,降低成本,提高生產率.
熔化期：煉鋼的熔化期主要是對平爐和電爐煉鋼而言.電弧爐煉鋼從通電開始到爐料全部熔清為止、平爐煉鋼從兌完鐵水到爐料全部化完為止都稱熔化期.熔化期的任務是盡快將爐料熔化及升溫,並造好熔化期的爐渣.
氧化期和脫炭期：普通功率電弧爐煉鋼的氧化期,通常指爐料溶清、取樣分析到扒完氧化渣這一工藝階段.也有認為是從吹氧或加礦脫碳開始的.氧化期的主要任務是氧化鋼液中的碳、磷；去除氣體及夾雜物；使鋼液均勻加熱升溫.脫碳是氧化期的一項重要操作工藝.為了保證鋼的純凈度,要求脫碳量大於0.2％左右.隨著爐外精煉技術的發展,電弧爐的氧化精煉大多移到鋼包或精煉爐中進行.
精煉期：煉鋼過程通過造渣和其他方法把對鋼的質量有害的一些元素和化合物,經化學反應選入氣相或排、浮入渣中,使之從鋼液中排除的工藝操作期.
還原期：普通功率電弧爐煉鋼操作中,通常把氧化末期扒渣完畢到出鋼這段時間稱為還原期.其主要任務是造還原渣進行擴散、脫氧、脫硫、控制化學成分和調整溫度.目前高功率和超功率電弧爐煉鋼操作已取消還原期.
爐外精煉：將煉鋼爐（轉爐、電爐等）中初煉過的鋼液移到另一個容器中進行精煉的煉鋼過程,也叫二次冶金.煉鋼過程因此分為初煉和精煉兩步進行.初煉：爐料在氧化性氣氛的爐內進行熔化、脫磷、脫碳和主合金化.精煉：將初煉的鋼液在真空、惰性氣體或還原性氣氛的容器中進行脫氣、脫氧、脫硫,去除夾雜物和進行成分微調等.將煉鋼分兩步進行的好處是：可提高鋼的質量,縮短冶煉時間,簡化工藝過程並降低生產成本.爐外精煉的種類很多,大致可分為常壓下爐外精煉和真空下爐外精煉兩類.按處理方式的不同,又可分為鋼包處理型爐外精煉及鋼包精煉型爐外精煉等.
鋼液攪拌：爐外精煉過程中對鋼液進行的攪拌.它使鋼液成分和溫度均勻化,並能促進冶金反應.多數冶金反應過程是相界面反應,反應物和生成物的擴散速度是這些反應的限制性環節.鋼液在靜止狀態下,其冶金反應速度很慢,如電爐中靜止的鋼液脫硫需30～60分鍾；而在爐精煉中採取攪拌鋼液的辦法脫硫只需3～5分鍾.鋼液在靜止狀態下,夾雜物靠上浮除去,排除速度較慢；攪拌鋼液時,夾雜物的除去速度按指數規律遞增,並與攪拌強度、類型和夾雜物的特性、濃度有關.
鋼包喂絲：通過喂絲機向鋼包內喂入用鐵皮包裹的脫氧、脫硫及微調成分的粉劑,如Ca-Si粉、或直接喂入鋁線、碳線等對鋼水進行深脫硫、鈣處理以及微調鋼中碳和鋁等成分的方法.它還具有清潔鋼水、改善非金屬夾雜物形態的功能.
鋼包處理：鋼包處理型爐外精煉的簡稱.其特點是精煉時間短（約10～30分鍾）,精煉任務單一,沒有補償鋼水溫度降低的加熱裝置,工藝操作簡單,設備投資少.它有鋼水脫氣、脫硫、成分控制和改變夾雜物形態等裝置.如真空循環脫氣法（RH、DH）,鋼包真空吹氬法（Gazid）,鋼包噴粉處理法（IJ、TN、SL）等均屬此類.
鋼包精煉：鋼包精煉型爐外精煉的簡稱.其特點是比鋼包處理的精煉時間長（約60～180分鍾）,具有多種精煉功能,有補償鋼水溫度降低的加熱裝置,適於各類高合金鋼和特殊性能鋼種（如超純鋼種）的精煉.真空吹氧脫碳法（VOD）、真空電弧加熱脫氣法（VAD）、鋼包精煉法（ASEA-SKF）、封閉式吹氬成分微調法（CAS）等,均屬此類；與此類似的還有氬氧脫碳法（AOD）.
惰性氣體處理：向鋼液中吹入惰性氣體,這種氣體本身不參與冶金反應,但從鋼水中上升的每個小氣泡都相當於一個「小真空室」（氣泡中H2、N2、CO的分壓接近於零）,具有「氣洗」作用.爐外精煉法生產不銹鋼的原理,就是應用不同的CO分壓下碳鉻和溫度之間的平衡關系.用惰性氣體加氧進行精煉脫碳,可以降低碳氧反應中CO分壓,在較低溫度的條件下,碳含量降低而鉻不被氧化.
預合金化：向鋼液加入一種或幾種合金元素,使其達到成品鋼成分規格要求的操作過程稱為合金化.多數情況下脫氧和合金化是同時進行的,加入鋼中的脫氧劑一部分消耗於鋼的脫氧,轉化為脫氧產物排出；另一部則為鋼水所吸收,起合金化作用.在脫氧操作未全部完成前,與脫氧劑同時加入的合金被鋼水吸收所起到的合金化作用稱為預合金化.
成分控制：保證成品鋼成分全部符合標准要求的操作.成分控制貫穿於從配料到出鋼的各個環節,但重點是合金化時對合金元素成分的控制.對優質鋼往往要求把成分精確地控制在一個狹窄的范圍內；一般在不影響鋼性能的前提下,按中、下限控制.
增硅：吹煉終點時,鋼液中含硅量極低.為達到各鋼號對硅含量的要求,必須以合金料形式加入一定量的硅.它除了用作脫氧劑消耗部分外,還使鋼液中的硅增加.增硅量要經過准確計算,不可超過吹煉鋼種所允許的范圍.
終點控制：氧氣轉爐煉鋼吹煉終點（吹氧結束）時使金屬的化學成分和溫度同時達到計劃鋼種出鋼要求而進行的控制.終點控制有增碳法和拉碳法兩種方法.
出鋼：鋼液的溫度和成分達到所煉鋼種的規定要求時將鋼水放出的操作.出鋼時要注意防止熔渣流入鋼包.用於調整鋼水溫度、成分和脫氧用的添加劑在出鋼過程中加入鋼包或出鋼流中.

⑤ 鋼是怎麼練成的

煉鋼的過程一般是生鐵腦碳的過程，基本上是高溫鐵水放入轉爐吹氧，加入適量合金，再用真空等精練爐進行精煉，得到所需鋼種。還有一個是電爐煉鋼，後面的程序是一樣的。

鋼或稱鋼鐵、鋼材，是一種由鐵與其他元素結合而成的合金，當中最普遍的是碳。碳約占鋼材重量的0.02%至2.0%，視乎鋼材的等級。其他有時會用到的合金元素還包括錳、鉻、釩和鎢。

碳與其他元素有硬化劑的作用，能夠防止鐵原子的晶格因原子滑移過其他原子而出現位錯。調整合金元素的量，及其存在與鋼中的形式（溶質元素及參與相），就能夠控制鋼成品的特性，例如硬度、延展性及強度。加了碳的鋼會比純鐵更硬更強，但是這種鋼的延展性會比鐵差。

含碳量高於2.0%的合金叫鑄鐵，因為這種合金的熔點較低，可鑄性強。鋼又跟熟鐵不同，熟鐵可以含有少量的碳，但這些碳雜質都是夾雜在鋼中的殘留熔渣。鋼有兩種跟鑄鐵和熟鐵不同的特性，就是鋼的耐銹度較高，以及可焊度更佳。

盡管在文藝復興之前很久，人們已經懂得使用各種低效的方法來生產鋼，但是鋼的普及化要等到十七世紀，也就是有了更高效的生產法之後。自從在十九世紀發明了貝塞麥煉鋼法之後，鋼就成了一種可大量生產的廉價材料。

後來煉鋼法經過更多的改進，例如鹼性氧氣煉鋼法，使得鋼的生產價格更低，但同時品質更好。時至今日，鋼已經成為世界上普遍的材質，年生產量達十三億噸。在各種建築、基礎設施、工具、船隻、汽車、機械、電器及武器中，鋼都是一種主要的成分。現代鋼鐵一般用各種標准化團體所制定的不同品質標准來區分。

(5)工業上如何煉鋼擴展閱讀

地球地殼上所有的天然鐵都是以礦石的形式存在，一般為氧化鐵，例如磁鐵礦及赤鐵礦等。要提取鐵，就要把鐵礦中的氧移除，讓氧與其他的化學元素結合，例如碳。

這個過程叫熔煉，最早應用於熔點較低的金屬，例如熔點約為250 °C的錫及熔點約為1,100 ℃的銅。而鑄鐵的熔點則為1,375 ℃。這種溫度用青銅時代已經有的古老方法就可以達到。

由於氧化率在800 ℃以上時會急劇增加，所以保持冶煉環境低氧是很重要的。跟銅與錫不同的是，液態鐵能夠很容易地溶解碳。熔煉所生成的合金（生鐵）含碳量過高，因此還不能叫作鋼。後續的步驟會把多餘的碳和氧除掉。

很多時候會向鐵／碳化合物加入其他材料，來達至所需的特性。在鋼里加入鎳和錳會增加鋼的強度，並使奧氏體的化學性質更加穩定，加入鉻會使硬度及熔點上升，加入釩也可以使硬度上升，但同時更會減輕金屬疲勞所帶來的效應。

為了防止腐蝕，最少會要加入11%的鉻，這樣表面就會生成一層硬的氧化物；這種合金叫不銹鋼。鎢能幹預滲碳體的生成，使馬氏體得以在較低的淬火率下生成，這樣的成品叫高速鋼。另一方面，硫、氮與磷會使鋼變得更脆弱，因此必須從礦石中除掉這些普遍存在的元素。

⑥ 煉鋼原理和方法是什麼

煉鋼原理就是在高溫條件下，用氧氣或鐵的氧化物把生鐵中所含的過量的碳和其它雜質轉為氣體或爐渣而除去。

煉鋼的方法，一般可分為轉爐煉鋼、平爐煉鋼和電爐煉鋼三種方法。現分別介紹如下：

1. 轉爐煉鋼法：這種煉鋼法使用的氧化劑是氧氣。把空氣鼓入熔融的生鐵里，使雜質硅、錳等氧化。在氧化的過程中放出大量的熱量（含1%的硅可使生鐵的溫度升高200攝氏度），可使爐內達到足夠高的溫度。因此轉爐煉鋼不需要另外使用燃料。

轉爐煉鋼是在轉爐里進行。轉爐的外形就像個梨，內壁有耐火磚，爐側有許多小孔（風口），壓縮空氣從這些小孔里吹爐內，又叫做側吹轉爐。開始時，轉爐處於水平，向內注入1300攝氏度的液態生鐵，並加入一定量的生石灰，然後鼓入空氣並轉動轉爐使它直立起來。這時液態生鐵表面劇烈的反應，使鐵、硅、錳氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成爐渣，利用熔化的鋼鐵和爐渣的對流作用，使反應遍及整個爐內。幾分鍾後，當鋼液中只剩下少量的硅與錳時，碳開始氧化，生成一氧化碳（放熱）使鋼液劇烈沸騰。爐口由於溢出的一氧化炭的燃燒而出現巨大的火焰。最後，磷也發生氧化並進一步生成磷酸亞鐵。磷酸亞鐵再跟生石灰反應生成穩定的磷酸鈣和硫化鈣，一起成為爐渣。

當磷於硫逐漸減少，火焰退落，爐口出現四氧化三鐵的褐色蒸汽時，表明鋼已煉成。這時應立即停止鼓風，並把轉爐轉到水平位置，把鋼水傾至鋼水包里，再加脫氧劑進行脫氧。整個過程只需15分鍾左右。如果空氣是從爐低吹入，那就是低吹轉爐。

隨著制氧技術的發展，現在已普遍使用氧氣頂吹轉爐 （也有側吹轉爐）。這種轉爐吹如的是高壓工業純氧，反應更為劇烈，能進一步提高生產效率和鋼的質量。

2. 平爐煉鋼法 （平爐煉鋼法也叫馬丁法，現在已經淘汰了）：平爐煉鋼使用的氧化劑通入的空氣和爐料里的氧化物，（廢鐵，廢鋼，鐵礦石）。反應所需的熱量是由燃燒氣體燃料（高爐煤氣，發生爐煤氣）或液體燃料（重油）所提供。

平爐的爐膛是一個耐火磚砌成的槽，上面有耐火磚製成的爐頂蓋住。平爐的前牆上有裝料口，裝料機就從這里把爐料裝進去。熔煉時關上耐火磚造成的門。爐膛的兩端都築有爐頭，爐頭各有兩個孔道，供導入燃料與熱空氣，或從爐里導爐氣之用。

平爐煉鋼所用的原料有廢鋼、廢鐵、鐵礦石和溶劑 （石灰石和生石灰）。開始冶煉時，燃料遇到導入的熱空氣就在燃料面上燃燒，溫度高達1800攝氏度。熱量直接由火焰傳給爐料，使爐料迅速熔化 （鐵的熔點是1535攝氏度，鋼略低）。同時有一部分熔化的生鐵生成氧化亞鐵，生鐵里的雜質硅、錳被氧化亞鐵氧化，聲成爐渣。由於爐里放有過量的石灰石，磷與硫等雜質就生成磷酸鈣和硫化鈣成為爐渣。其次碳也進行氧化，生成一氧化碳從熔化的金屬里冒出，好象金屬在沸騰一樣。

反應快要進行完畢的時候，加入脫氧劑並定時把爐渣扒出。在冶煉將完成時要根據爐前分析（用快速分析法，幾分鍾可完成）來檢驗鋼的成分是否合乎要求。煉鍀的鋼從出鋼口流入鋼水包里，再從鋼水包注入模子里鑄成製品或鋼錠。

為了提高爐溫，氣體燃料要在蓄熱室里進行預熱。

在平爐里不但可加入液態生鐵，而且可以加入固態的生鐵以及夾攻以後的廢鐵和鐵礦石等。另外，在平爐里如果用30%的富氧空氣鼓風，同時在熔化的金屬里吹入氧氣，可使生產率提高80%，冶煉的時間縮短2~4小時，並可節約燃料，富氧空氣也不需要預熱。

3. 電爐煉鋼法：鋼還可以在以電能為熱源的電爐里冶煉。使用電爐煉鋼可以煉出優質的合金鋼。電爐的種類很多，應用最廣泛的是電弧爐。

目前平爐煉鋼在我國已基本淘汰，2006年我國轉爐煉鋼產量所佔比重為85%，電爐煉鋼所佔比重為15%。

從鋼鐵冶煉工藝中可以盾出，電爐煉鋼主要以廢鋼為原料，對生鐵的消耗較少，因此，也就不再需要大量的焦炭，但在我國目前仍以轉爐煉鋼為主的情況下，由於需要大量的生鐵，因此所耗煤炭量還是較大。
（東北亞煤炭交易中心）

⑦ 工業鋼鐵是怎樣煉成的

煉鋼過程造渣造渣：調整鋼、鐵生產中熔渣成分、鹼度和粘度及其反應能力的操作。目的是通過 渣——金屬反應煉出具有所要求成分和溫度的金屬。例如氧氣頂吹轉爐造渣和吹氧操作是為了生成有足夠流動性和鹼度的熔渣，能夠向金屬液面中傳遞足夠的氧，以便把硫、磷降到計劃鋼種的上限以下，並使吹氧時噴濺和溢渣的量減至最小。 出渣出渣：電弧爐煉鋼時根據不同冶煉條件和目的在冶煉過程中所採取的放渣或扒渣操作。如用單渣法冶煉時，氧化末期須扒氧化渣；用雙渣法造還原渣時，原來的氧化渣必須徹底放出，以防回磷等。 熔池攪拌熔池攪拌：向金屬熔池供應能量，使金屬液和熔渣產生運動，以改善冶金反應的動力學條件。熔池攪拌可藉助於氣體、機械、電磁感應等方法來實現。 脫磷減少鋼液中含磷量的化學反應。磷是鋼中有害雜質之一。含磷較多的鋼,在室溫或更低的溫度下使用時,容易脆裂，稱為「冷脆」。鋼中含碳越高，磷引起的脆性越嚴重。一般普通鋼中規定含磷量不超過 0.045％，優質鋼要求含磷更少。生鐵中的磷，主要來自鐵礦石中的磷酸鹽。氧化磷和氧化鐵的熱力學穩定性相近。在高爐的還原條件下，爐料中的磷幾乎全部被還原並溶入鐵水。如選礦不能除去磷的化合物，脫磷就只能在（高）爐外或鹼性煉鋼爐中進行。 鐵中脫磷問題的認識和解決，在鋼鐵生產發展史上具有特殊的重要意義。鋼的大規模工業生產開始於1856年貝塞麥(H.Bessemer)發明的酸性轉爐煉鋼法。但酸性轉爐煉鋼不能脫磷；而含磷低的鐵礦石又很少，嚴重地阻礙了鋼生產的發展。1879年托馬斯(S.Thomas)發明了能處理高磷鐵水的鹼性轉爐煉鋼法，鹼性爐渣的脫磷原理接著被推廣到平爐煉鋼中去，使大量含磷鐵礦石得以用於生產鋼鐵，對現代鋼鐵工業的發展作出了重大的貢獻。 鹼性渣的脫磷作用 脫磷反應是在爐渣與含磷鐵水的界面上進行的。鋼液中的磷 【P】和氧 【O】結合成氣態P2O5的反應 電爐底吹電爐底吹：通過置於爐底的噴嘴將N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等氣體根據工藝要求吹入爐內熔池以達到加速熔化，促進冶金反應過程的目的。採用底吹工藝可縮短冶煉時間，降低電耗，改善脫磷、脫硫操作，提高鋼中殘錳量，提高金屬和合金收得率。並能使鋼水成分、溫度更均勻，從而改善鋼質量，降低成本，提高生產率。 熔化期熔化期：煉鋼的熔化期主要是對平爐和電爐煉鋼而言。電弧爐煉鋼從通電開始到爐料全部熔清為止、平爐煉鋼從兌完鐵水到爐料全部化完為止都稱熔化期。熔化期的任務是盡快將爐料熔化及升溫，並造好熔化期的爐渣。 氧化期和脫炭期氧化期和脫炭期：普通功率電弧爐煉鋼的氧化期，通常指爐料溶清、取樣分析到扒完氧化渣這一工藝階段。也有認為是從吹氧或加礦脫碳開始的。氧化期的主要任務是氧化鋼液中的碳、磷；去除氣體及夾雜物；使鋼液均勻加熱升溫。脫碳是氧化期的一項重要操作工藝。為了保證鋼的純凈度，要求脫碳量大於0.2％左右。隨著爐外精煉技術的發展，電弧爐的氧化精煉大多移到鋼包或精煉爐中進行。 精煉期精煉期：煉鋼過程通過造渣和其他方法把對鋼的質量有害的一些元素和化合物，經化學反應選入氣相或排、浮入渣中，使之從鋼液中排除的工藝操作期。 還原期還原期：普通功率電弧爐煉鋼操作中，通常把氧化末期扒渣完畢到出鋼這段時間稱為還原期。其主要任務是造還原渣進行擴散、脫氧、脫硫、控制化學成分和調整溫度。目前高功率和超功率電弧爐煉鋼操作已取消還原期。 爐外精煉爐外精煉：將煉鋼爐（轉爐、電爐等）中初煉過的鋼液移到另一個容器中進行精煉的煉鋼過程，也叫二次冶金。煉鋼過程因此分為初煉和精煉兩步進行。初煉：爐料在氧化性氣氛的爐內進行熔化、脫磷、脫碳和主合金化。精煉：將初煉的鋼液在真空、惰性氣體或還原性氣氛的容器中進行脫氣、脫氧、脫硫，去除夾雜物和進行成分微調等。將煉鋼分兩步進行的好處是：可提高鋼的質量縮短冶煉時間，簡化工藝過程並降低生產成本。爐外精煉的種類很多，大致可分為常壓下爐外精煉和真空下爐外精煉兩類。按處理方式的不同，又可分為鋼包處理型爐外精煉及鋼包精煉型爐外精煉等。 鋼液攪拌鋼液攪拌：爐外精煉過程中對鋼液進行的攪拌。它使鋼液成分和溫度均勻化，並能促進冶金反應。多數冶金反應過程是相界面反應，反應物和生成物的擴散速度是這些反應的限制性環節。鋼液在靜止狀態下，其冶金反應速度很慢，如電爐中靜止的鋼液脫硫需30～60分鍾；而在爐精煉中採取攪拌鋼液的辦法脫硫只需3～5分鍾。鋼液在靜止狀態下，夾雜物*上浮除去，排除速度較慢；攪拌鋼液時，夾雜物的除去速度按指數規律遞增，並與攪拌強度、類型和夾雜物的特性、濃度有關。 鋼包喂絲鋼包喂絲：通過喂絲機向鋼包內喂入用鐵皮包裹的脫氧、脫硫及微調成分的粉劑，如Ca-Si粉、或直接喂入鋁線、碳線等對鋼水進行深脫硫、鈣處理以及微調鋼中碳和鋁等成分的方法。它還具有清潔鋼水、改善非金屬夾雜物形態的功能。 鋼包處理鋼包處理：鋼包處理型爐外精煉的簡稱。其特點是精煉時間短（約10～30分鍾），精煉任務單一，沒有補償鋼水溫度降低的加熱裝置，工藝操作簡單，設備投資少。它有鋼水脫氣、脫硫、成分控制和改變夾雜物形態等裝置。如真空循環脫氣法（RH、DH），鋼包真空吹氬法（Gazid），鋼包噴粉處理法（IJ、TN、SL）等均屬此類。 鋼包精煉鋼包精煉：鋼包精煉型爐外精煉的簡稱。其特點是比鋼包處理的精煉時間長（約60～180分鍾），具有多種精煉功能，有補償鋼水溫度降低的加熱裝置，適於各類高合金鋼和特殊性能鋼種（如超純鋼種）的精煉。真空吹氧脫碳法（VOD）、真空電弧加熱脫氣法（VAD）、鋼包精煉法（ASEA-SKF）、封閉式吹氬成分微調法（CAS）等，均屬此類；與此類似的還有氬氧脫碳法（AOD）。 惰性氣體處理惰性氣體處理：向鋼液中吹入惰性氣體Ar，這種氣體本身不參與冶金反應，但從鋼水中上升的每個小氣泡都相當於一個「小真空室」（氣泡中H2、N2、CO的分壓接近於零），具有「氣洗」作用。爐外精煉法生產不銹鋼的原理，就是應用不同的CO分壓下碳鉻和溫度之間的平衡關系。用惰性氣體加氧進行精煉脫碳，可以降低碳氧反應中CO分壓，在較低溫度的條件下，碳含量降低而鉻不被氧化。 預合金化預合金化：向鋼液加入一種或幾種合金元素，使其達到成品鋼成分規格要求的操作過程稱為合金化。多數情況下脫氧和合金化是同時進行的，加入鋼中的脫氧劑一部分消耗於鋼的脫氧，轉化為脫氧產物排出；另一部則為鋼水所吸收，起合金化作用。在脫氧操作未全部完成前，與脫氧劑同時加入的合金被鋼水吸收所起到的合金化作用稱為預合金化。 成分控製成分控制：保證成品鋼成分全部符合標准要求的操作。成分控制貫穿於從配料到出鋼的各個環節，但重點是合金化時對合金元素成分的控制。對優質鋼往往要求把成分精確地控制在一個狹窄的范圍內；一般在不影響鋼性能的前提下，按中、下限控制。 增硅增硅：吹煉終點時，鋼液中含硅量極低。為達到各鋼號對硅含量的要求，必須以合金料形式加入一定量的硅。它除了用作脫氧劑消耗部分外，還使鋼液中的硅增加。增硅量要經過准確計算，不可超過吹煉鋼種所允許的范圍。 終點控制終點控制：氧氣轉爐煉鋼吹煉終點（吹氧結束）時使金屬的化學成分和溫度同時達到計劃鋼種出鋼要求而進行的控制。終點控制有增碳法和拉碳法兩種方法。 出鋼出鋼：鋼液的溫度和成分達到所煉鋼種的規定要求時將鋼水放出的操作。出鋼時要注意防止熔渣流入鋼包。用於調整鋼水溫度、成分和脫氧用的添加劑在出鋼過程中加入鋼包或出鋼流中也叫脫氧合金化。

⑧ 煉鋼怎麼煉成的！

根據所煉鋼種的要求把生鐵中的含碳量去除到規定范圍，並使其它元素的含量減少或增加到規定范圍的過程。簡單地說，是對生鐵降碳、去硫磷、調硅錳含量的過程。這一過程基本上是一個氧化過程，是用不同來源的氧(如空氣中的氧、純氧氣、鐵礦石中的氧)來氧化鐵水中的碳、硅、錳等元素。化學反應主要是： 2FeO+Si 2Fe+SiO 2 FeO+Mn Fe+MnO 反應生成的一氧化碳很容易從鐵水排至爐氣中而被除掉。生成的二氧化硅、氧化錳、氧化亞鐵互相作用成為爐渣浮在鋼水面上。生鐵中硫、磷這兩種元素在一般情況下對鋼是有害的，在煉鋼過程中必須盡可能除去。在煉鋼爐中加入石灰(CaO)，可以去除硫、磷： 2P+5FeO+3CaO 5Fe+Ca 2 (PO 4 ) 2 ( 入渣 ) 在使碳等元素降到規定范圍後，鋼水中仍含有大量的氧，是有害的雜質，使鋼塑性變壞，軋制時易產生裂紋。故煉鋼的最後階段必須加入脫氧劑(例如錳鐵、硅鐵和鋁等)，以除去鋼液中多餘的氧： Mn＋FeO MnO＋Fe Si＋2FeO SiO 2 ＋2Fe Al＋3FeO Al 2 O 3 ＋3Fe 同時調整好鋼液的成分和溫度，達到要求可出鋼，把鋼水鑄成鋼錠。 煉鋼的方法主要有轉爐、電爐和平爐三種。平爐煉鋼的主要特點是可搭用較多的廢鋼(可搭用鋼鐵料的20～50％的廢鋼)，原料適應性強，但冶煉時間多。我國目前主要採用平爐煉鋼。轉爐煉鋼廣泛採用氧氣頂吹轉爐(見圖)，生產速度快(1座300噸的轉爐吹煉時間不到20分鍾，包括輔助時間不超過1小時，而300噸平爐煉1爐鋼要7個小時)，品種多、質量好，可煉普通鋼，也可煉合金鋼。電爐煉鋼是用電能作熱源進行冶煉。可以煉制化學工業需要的不銹耐酸鋼，電子工業需要的高牌號硅鋼、純鐵，航空工業需要的滾珠鋼、耐熱鋼，機械工業用軸承鋼、高速切削工具鋼，儀表工業需要的精密合金等。

⑨ 煉鋼的具體工藝流程是什麼

煉鋼利用轉爐內的氧化性環境將鐵水中過量的碳氧化成一氧化碳和二氧化碳，達到鋼水要求的碳含量。當然在煉鋼廠房內一般來說還要有轉爐之前的鐵水脫硫預處理，轉爐出鋼後的鋼水精煉（LF或LF+RH或LF+VD，VOD等），完成精煉後用行車調運至連鑄機的大包回轉台，進行連鑄澆鑄的工序環節，為後續的軋鋼廠提供鋼坯原料。

整個聯合鋼鐵廠的工藝流程為：原料碼頭（各種原料集中卸載存放區域）——燒結（礦石造塊或造球團）——高爐（煉鐵）——煉鋼（鐵水預處理-轉爐或電爐-精煉-連鑄）-軋鋼

煉鋼工藝過程
造渣：調整鋼、鐵生產中熔渣成分、鹼度和粘度及其反應能力的操作。目的是通過渣——金屬反應煉出具有所要求成分和溫度的金屬。例如氧氣頂吹轉爐造渣和吹氧操作是為了生成有足夠流動性和鹼度的熔渣，以便把硫、磷降到計劃鋼種的上限以下，並使吹氧時噴濺和溢渣的量減至最小。
出渣：電弧爐煉鋼時根據不同冶煉條件和目的在冶煉過程中所採取的放渣或扒渣操作。如用單渣法冶煉時，氧化末期須扒氧化渣；用雙渣法造還原渣時，原來的氧化渣必須徹底放出，以防回磷等。
熔池攪拌：向金屬熔池供應能量，使金屬液和熔渣產生運動，以改善冶金反應的動力學條件。熔池攪拌可藉助於氣體、機械、電磁感應等方法來實現。
電爐底吹：通過置於爐底的噴嘴將N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等氣體根據工藝要求吹入爐內熔池以達到加速熔化，促進冶金反應過程的目的。採用底吹工藝可縮短冶煉時間，降低電耗，改善脫磷、脫硫操作，提高鋼中殘錳量，提高金屬和合金收得率。並能使鋼水成分、溫度更均勻，從而改善鋼質量，降低成本，提高生產率。
熔化期：煉鋼的熔化期主要是對平爐和電爐煉鋼而言。電弧爐煉鋼從通電開始到爐料全部熔清為止、平爐煉鋼從兌完鐵水到爐料全部化完為止都稱熔化期。熔化期的任務是盡快將爐料熔化及升溫，並造好熔化期的爐渣。
氧化期和脫炭期：普通功率電弧爐煉鋼的氧化期，通常指爐料溶清、取樣分析到扒完氧化渣這一工藝階段。也有認為是從吹氧或加礦脫碳開始的。氧化期的主要任務是氧化鋼液中的碳、磷；去除氣體及夾雜物；使鋼液均勻加熱升溫。脫碳是氧化期的一項重要操作工藝。為了保證鋼的純凈度，要求脫碳量大於0.2％左右。隨著爐外精煉技術的發展，電弧爐的氧化精煉大多移到鋼包或精煉爐中進行。
精煉期：煉鋼過程通過造渣和其他方法把對鋼的質量有害的一些元素和化合物，經化學反應選入氣相或排、浮入渣中，使之從鋼液中排除的工藝操作期。
還原期：普通功率電弧爐煉鋼操作中，通常把氧化末期扒渣完畢到出鋼這段時間稱為還原期。其主要任務是造還原渣進行擴散、脫氧、脫硫、控制化學成分和調整溫度。目前高功率和超功率電弧爐煉鋼操作已取消還原期。
爐外精煉：將煉鋼爐（轉爐、電爐等）中初煉過的鋼液移到另一個容器中進行精煉的煉鋼過程，也叫二次冶金。煉鋼過程因此分為初煉和精煉兩步進行。初煉：爐料在氧化性氣氛的爐內進行熔化、脫磷、脫碳和主合金化。精煉：將初煉的鋼液在真空、惰性氣體或還原性氣氛的容器中進行脫氣、脫氧、脫硫，去除夾雜物和進行成分微調等。將煉鋼分兩步進行的好處是：可提高鋼的質量，縮短冶煉時間，簡化工藝過程並降低生產成本。爐外精煉的種類很多，大致可分為常壓下爐外精煉和真空下爐外精煉兩類。按處理方式的不同，又可分為鋼包處理型爐外精煉及鋼包精煉型爐外精煉等。
鋼液攪拌：爐外精煉過程中對鋼液進行的攪拌。它使鋼液成分和溫度均勻化，並能促進冶金反應。多數冶金反應過程是相界面反應，反應物和生成物的擴散速度是這些反應的限制性環節。鋼液在靜止狀態下，其冶金反應速度很慢，如電爐中靜止的鋼液脫硫需30～60分鍾；而在爐精煉中採取攪拌鋼液的辦法脫硫只需3～5分鍾。鋼液在靜止狀態下，夾雜物*上浮除去，排除速度較慢；攪拌鋼液時，夾雜物的除去速度按指數規律遞增，並與攪拌強度、類型和夾雜物的特性、濃度有關。
鋼包喂絲：通過喂絲機向鋼包內喂入用鐵皮包裹的脫氧、脫硫及微調成分的粉劑，如Ca-Si粉、或直接喂入鋁線、碳線等對鋼水進行深脫硫、鈣處理以及微調鋼中碳和鋁等成分的方法。它還具有清潔鋼水、改善非金屬夾雜物形態的功能。
鋼包處理：鋼包處理型爐外精煉的簡稱。其特點是精煉時間短（約10～30分鍾），精煉任務單一，沒有補償鋼水溫度降低的加熱裝置，工藝操作簡單，設備投資少。它有鋼水脫氣、脫硫、成分控制和改變夾雜物形態等裝置。如真空循環脫氣法（RH、DH），鋼包真空吹氬法（Gazid），鋼包噴粉處理法（IJ、TN、SL）等均屬此類。
鋼包精煉：鋼包精煉型爐外精煉的簡稱。其特點是比鋼包處理的精煉時間長（約60～180分鍾），具有多種精煉功能，有補償鋼水溫度降低的加熱裝置，適於各類高合金鋼和特殊性能鋼種（如超純鋼種）的精煉。真空吹氧脫碳法（VOD）、真空電弧加熱脫氣法（VAD）、鋼包精煉法（ASEA-SKF）、封閉式吹氬成分微調法（CAS）等，均屬此類；與此類似的還有氬氧脫碳法（AOD）。
惰性氣體處理：向鋼液中吹入惰性氣體，這種氣體本身不參與冶金反應，但從鋼水中上升的每個小氣泡都相當於一個「小真空室」（氣泡中H2、N2、CO的分壓接近於零），具有「氣洗」作用。爐外精煉法生產不銹鋼的原理，就是應用不同的CO分壓下碳鉻和溫度之間的平衡關系。用惰性氣體加氧進行精煉脫碳，可以降低碳氧反應中CO分壓，在較低溫度的條件下，碳含量降低而鉻不被氧化。
預合金化：向鋼液加入一種或幾種合金元素，使其達到成品鋼成分規格要求的操作過程稱為合金化。多數情況下脫氧和合金化是同時進行的，加入鋼中的脫氧劑一部分消耗於鋼的脫氧，轉化為脫氧產物排出；另一部則為鋼水所吸收，起合金化作用。在脫氧操作未全部完成前，與脫氧劑同時加入的合金被鋼水吸收所起到的合金化作用稱為預合金化。
成分控制：保證成品鋼成分全部符合標准要求的操作。成分控制貫穿於從配料到出鋼的各個環節，但重點是合金化時對合金元素成分的控制。對優質鋼往往要求把成分精確地控制在一個狹窄的范圍內；一般在不影響鋼性能的前提下，按中、下限控制。
增硅：吹煉終點時，鋼液中含硅量極低。為達到各鋼號對硅含量的要求，必須以合金料形式加入一定量的硅。它除了用作脫氧劑消耗部分外，還使鋼液中的硅增加。增硅量要經過准確計算，不可超過吹煉鋼種所允許的范圍。
終點控制：氧氣轉爐煉鋼吹煉終點（吹氧結束）時使金屬的化學成分和溫度同時達到計劃鋼種出鋼要求而進行的控制。終點控制有增碳法和拉碳法兩種方法。
出鋼：鋼液的溫度和成分達到所煉鋼種的規定要求時將鋼水放出的操作。出鋼時要注意防止熔渣流入鋼包。用於調整鋼水溫度、成分和脫氧用的添加劑在出鋼過程中加入鋼包或出鋼流中。

⑩ 工業如何製成鋼

把鐵放在煉鋼爐中加溫到1400高溫以上熔煉成鋼水，加一定的催練劑如氧氣等，鐵中的非金屬雜質形成新的比重較輕的化合物浮在鋼水上面，把它去除掉，並不停地對鋼水取樣進行成分化驗，化學成分合格後，及時停止加溫和倒出鋼水，待鋼水冷卻即成為鋼。