鋼鐵冶煉用什麼方法

⑴ 鋼鐵冶金的主要工藝有哪些

燒結---煉鐵---煉鋼---連鑄（模鑄）---軋鋼
燒結：就是把鐵礦粉造塊，為高爐提供精料專的一種方法。是利用鐵屬礦粉、熔劑、燃料及返礦按一定比例製成塊狀冶煉原料的一個過程。

煉鐵——高爐的冶煉過程主要目的是用鐵礦石經濟高效的得到溫度和成分合乎要求的液態生鐵。
高爐冶煉的全過程可以概括為：在盡量低能量消耗的條件下，通過受控爐料及煤氣流的逆向運動，高效率的完成還原、造渣、傳熱及渣鐵反應等過程，得到化學成分與溫度較為理想的液態金屬產品。
高爐爐料經各種化學還原反應生產出合格鐵水然後通過魚雷罐送入煉鋼，然後作為煉鋼原料入轉爐冶煉成鋼。爐渣經水沖渣排入渣池，通過渣水分離，爐渣排走，水循環利用。
高爐冶煉過程中產生的付產品——高爐煤氣做為低熱值氣體燃料供熱風爐，燒結，鍋爐，預熱爐和加熱爐等使用。

煉鋼——廣義上說就是鐵水通過氧化反應脫碳、升溫、合金化的過程。它的主要任務是脫碳、脫氧、升溫、去除氣體和非金屬夾雜、合金化。

連鑄——就是合格鋼水在鑄機中冷卻成坯的過程。

軋鋼：在旋轉的軋輥間改變鋼坯形狀的壓力加工過程

⑵ 鋼鐵是怎樣煉成的

絕不是原創，引用一四級魔法師

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(C<0.25%)、中碳(C：0.25%-0.60%)和高碳(C>0.60%)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<5%）、中合金（合金總量在5%-10%）和高合金（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。

⑶ 鋼鐵是怎麼煉成的要詳細過程

煉鐵：

輸料系統把燒結礦（由燒結廠燒成的）、焦碳、石灰石等原料輸入到高爐頂的布料系統，由布料系統均勻的按一定比例布入爐內。熱風系統將風吹進高爐，焦碳燃燒形成一定的高溫（1150--1200度）化學氣氛，燒結礦中鐵的氧化物在這種溫度和環境下發生還原反應。

礦石中的氧一部分形成二氧化碳，一部分變成一氧化碳，還有一些雜質氣體被高溫排走，進入除塵凈化系統和高爐燃氣回收系統，無用的二氧化碳被排走，一氧化碳被回收再利用。礦石中的鐵被還原後在高溫下行成液態鐵水。

鐵水又叫生鐵。生鐵可分三類：一類是供煉鋼用的鋼鐵（硅SI含量小於1.25%）；一類是供澆鑄機件和工具的鑄造鐵（硅含量大於1.25%）；還有一類是鐵合金（主要是錳鐵和硅鐵）。

煉鋼：

實質上是將鐵水（生鐵）加溫並添加不同的元素，通過吹氧等手段，使鐵的含碳量降低到0.2-1.7%的冶煉過程。可煉出多種不同質地的鋼。如加錳，就煉出錳鋼；加鎳、鉻、鈦就煉出不易生銹的鋼。

(3)鋼鐵冶煉用什麼方法擴展閱讀：

鐵碳合金分為鋼與生鐵兩大類，鋼是含碳量為0.03%～2%的鐵碳合金。碳鋼是最常用的普通鋼，冶煉方便、加工容易、價格低廉，而且在多數情況下能滿足使用要求，所以應用十分普遍。按含碳量不同，碳鋼又分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。隨含碳量升高，碳鋼的硬度增加、韌性下降。

合金鋼又叫特種鋼，在碳鋼的基礎上加入一種或多種合金元素，使鋼的組織結構和性能發生變化，從而具有一些特殊性能，如高硬度、高耐磨性、高韌性、耐腐蝕性，等等。經常加入鋼中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。

合金鋼的資源相當豐富，除Cr、Co不足,Mn品位較低外,W、Mo、V、Ti和稀土金屬儲量都很高。21世紀初，合金鋼在鋼的總產量中的比例將有大幅度增長。

含碳量2%～4.3%的鐵碳合金稱生鐵。生鐵硬而脆，但耐壓耐磨。根據生鐵中碳存在的形態不同又可分為白口鐵、灰口鐵和球墨鑄鐵。白口鐵中碳以Fe3C形態分布，斷口呈銀白色，質硬而脆，不能進行機械加工，是煉鋼的原料，故又稱煉鋼生鐵。

碳以片狀石墨形態分布的稱灰口鐵，斷口呈銀灰色，易切削，易鑄，耐磨。若碳以球狀石墨分布則稱球墨鑄鐵，其機械性能、加工性能接近於鋼。在鑄鐵中加入特種合金元素可得特種鑄鐵，如加入Cr,耐磨性可大幅度提高，在特種條件下有十分重要的應用。

鋼鐵中碳的來源：煉鐵的原料之一是鐵礦石，鐵礦石主要成份是Fe2O3,沒有碳。煉鐵的原料之二是焦碳。煉鐵過程部分焦碳留在了鐵水中，導致鐵水中含碳。鋼鐵的生產 由鐵礦石煉生鐵。

由生鐵作原料煉鋼，煉鋼的過程主要是除碳的過程.還不能將碳除盡，鋼需要有一定量的碳，性能才達到最佳。

按冶煉設備分

⑴轉爐鋼 用轉爐吹煉的鋼，可分為底吹、側吹、頂吹和空氣吹煉、純氧吹練等轉爐鋼；根據爐襯的不同，又分酸性和鹼性兩種。

⑵平爐鋼 用平爐煉制的鋼，按爐襯材料的不同分為酸性和鹼性兩種，一般平爐鋼多為鹼性。

⑶電爐鋼 用電爐煉制的鋼，有電弧爐鋼、感應爐鋼及真空感應爐鋼等。工業上大量生產的，是鹼性電弧爐鋼。

按鋼的品質分

⑴普通鋼 鋼中含雜質元素較多，含硫量ws一般≤O.05%，含磷量wP≤0.045%，如碳素結構鋼、低合金結構鋼等。

⑵優質鋼 鋼中含雜質元素較少，含硫及磷量ws、wp,一般均≤0.04%，如優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼和合金工具鋼、彈簧鋼、軸承鋼等。

⑶高級優質鋼 鋼中含雜質元素極少，含硫量ws一般≤O.03%，含磷量wP≤0.035%，如合金結構鋼和工具鋼等。高級優質鋼在鋼號後面，通常加符號「A」或漢字「高」以便識別。

⑷ 最早的鋼鐵是用什麼方法冶煉出來的

我國古代最早發現了鋼鐵材料，這主要是用裸露在地表的高品位鐵礦石與木炭混合在一起，用重的錘子（石塊）擊打，經過多次的擊打逐漸提高了鐵的純度和強度，然後製作成兵器和農具。

⑸ 古代鋼鐵是如何練成的

中國古代煉鐵鑄鐵和生鐵煉鋼一直是主要方法。

1、我國煉鐵始於春秋時代。那時候的煉鐵方法是塊煉鐵，即在較低的冶煉溫度下，將鐵礦石固態還原獲得海綿鐵，再經鍛打成的鐵塊。

2、冶煉塊煉鐵，一般採用地爐、平地築爐和豎爐3種。我國在掌握塊煉鐵技術的不久，就煉出了含碳2%以上的液態生鐵，並用以鑄成工具。 戰國初期，我國已掌握了脫碳、熱處理技術方法，發明了韌性鑄鐵。

3、戰國後期，又發明了可重復使用的「鐵范」(用鐵製成的鑄造金屬器物的空腹器)。

4、西漢時期，出現坩堝煉鐵法。同時，煉鐵豎爐規模進一步擴大。

1975年，在鄭州附近古滎鎮發現和發掘出漢代冶鐵遺址，場址面積達12萬m2，發掘出兩座並列的高爐爐基，高爐容積約50m3。西漢時期還發明了「炒鋼法」，即利用生鐵「炒」成熟鐵或鋼的新工藝，產品稱為炒鋼。同時，還興起「百煉鋼」技術。

5、東漢(公元25～220年)，光武帝時，發明了水力鼓風爐，即「水排」。我國古代水排的發明，大約比歐洲早1100多年。

6、漢代以後，發明了灌鋼方法。《北齊書·綦母懷文傳》稱為「宿鋼」，後世稱為灌鋼，又稱為團鋼。這是中國古代煉鋼技術的又一重大成就。

(5)鋼鐵冶煉用什麼方法擴展閱讀：

1、我國古代煉鋼技術至遲發明於春秋晚期。由先秦到西漢中晚期，主要制鋼工藝是塊鐵滲碳法；由漢代到明清，主要又是炒鋼法和灌鋼法，其次還有百煉鋼法和炒鐵滲碳法，漢魏南北朝時還有「鑄鐵脫碳鋼」，漢代還有坩堝煉鋼法。

炒鋼工藝主要生產一般的可鍛鐵(包括鋼和熟鐵)，灌鋼工藝主要生產含碳較高的刃鋼，百煉鋼是對普通炒鋼的再加工。

2、人類早期冶煉的鋼一般都是在低溫還原冶煉後再經滲碳而成，整個過程約分兩步:第一步先由礦石煉取塊煉鐵，第二步再由塊煉鐵滲碳成鋼。此滲碳過程中要不斷地折疊鍛打，以幫助碳的擴散。這樣得到的鋼便叫塊鐵滲碳鋼。燕下都鋼劍等兵器就是由這種鋼製成的。

炒鋼工藝是一種半液態冶煉。它以生鐵為原料，把生鐵加熱到液態半液態後，利用鼓風中的氧使生鐵脫碳到鋼和熟鐵的成分范圍。冶煉過程中要不斷地炒動金屬。古謂之「擣剛」，本世紀五十年代以前，習謂之炒鐵、炒「熟鐵」。

3、中國人在商周時期就掌握了不同比例的青銅合金技術。中國的鐵器出現在西周，鑄鐵則出現在春秋末期，戰國時候就掌握了鑄鐵柔化技術（公元前6、5世紀）。西方的冶鐵技術是在14世紀，而鑄鐵柔化處理技術是16世紀。

4、而我國炒鋼技術大約發明於西漢後期。其法是把生鐵加熱成液態或半液態，並不斷攪拌，使生鐵中的碳份和雜質不斷氧化，從而得到鋼或熟鐵。

5、創始於魏晉南北朝時期的灌鋼技術，是中國冶金史上的一項獨創性發明。灌鋼的工藝過程大致為，將熔化的生鐵與熟鐵合煉，生鐵中的碳份會向熟鐵中擴散，並趨於均勻分布，且可去除部分雜質，而成優質鋼材。在坩堝煉鋼法發明之前，灌鋼法是一種最先進的煉鋼技術。

6、典籍：董文安：《韓國十大寶劍產地初考》；《易縣燕下都44號墓葬鐵器金相考察初步報告》；唐《夏侯陽算經》、宋蘇頌《圖經本草》、明唐順之《武編前編》、趙常吉《神器譜》、朱國楨《涌幢小品》、清屈大均《廣東新語》等書中都可看到

參考資料來源：網路—冶鐵術

⑹ 鋼鐵生產流程及工藝

鋼鐵冶煉的任務是把鐵礦石冶煉成合格的鋼鐵材料。按從鐵礦石煉制不同鋼鐵產品的脫氧程度和脫碳過程，鋼鐵冶煉的工藝流程大致可以分以下幾種：

(1)間接煉鋼法。由高爐煉鐵和轉爐煉鐵兩步組成。先將鐵礦石熔化，還原成生鐵（含碳高），然後再將生鐵裝入煉鋼爐氧化，精煉成鋼，也稱間接煉鋼法。由於其工藝成熟，生產率高，成本低，因此是現代鋼鐵冶煉大規模生產的主要方法。

(2)直接煉鋼法。由鐵礦石一步冶煉成鋼的方法，也稱直接煉鋼法。該法不用高爐和昂貴的焦炭，而是將鐵礦石放入直接還原爐中，用氣體或固體還原劑還原出含碳低(<1%)、含有雜質的半熔融狀的海綿鐵。這種鐵可以用來代替廢鋼作電爐煉鋼原料，從而形成了直接還原——電爐串聯生產鋼的一種新的鋼鐵生產工藝。該工藝方法工序少，但鐵分回收率低，要求使用高品位的精礦和高質量的一次能源，電耗高。

(3)熔融還原法。將鐵礦石在高溫熔融狀態下用碳把鐵氧化物還原成金屬鐵的非高爐煉鐵法，其產品為液態生鐵，可用傳統的轉爐精煉成鋼。

拓展資料：

鋼鐵冶煉（iron and steel smelting），是鋼、鐵冶金工藝過程的總稱。工業生產的鐵根據含碳量分為生鐵（含碳量2%以上）和鋼（含碳量低於2%）。

現代煉鐵絕大部分採用高爐煉鐵，個別採用直接還原煉鐵法和電爐煉鐵法。煉鋼主要是以高爐煉成的生鐵和直接還原煉鐵法煉成的海綿鐵以及廢鋼為原料，用不同的方法煉成鋼。其基本生產過程是在煉鐵爐內把鐵礦石煉成生鐵，再以生鐵為原料，用不同方法煉成鋼，再鑄成鋼錠或連鑄坯。

⑺ 古代鋼鐵冶金與現代的區別

古代鋼鐵冶煉是採取富礦石與木炭加熱熔化還原鐵水，然後採用擊打法逐專級提純變為鋼的屬辦法，也就是俗稱的「千錘百煉」成鋼；現代冶煉技術是在密閉的熔爐內製造還原氣氛把礦石冶煉成鐵水，然後再製造氧化氣氛脫出鐵水中的碳、硫、磷等變為鋼。根本的區別是古代的方法不能脫出有害元素，現代工藝可以控製成分。

⑻ 鋼鐵是怎麼製造成的（需要什麼原料 什麼過程

現代煉鐵絕大部分採用高爐煉鐵，個別採用
直接還原煉鐵法
和電爐煉鐵法。
煉鋼主要是以高爐煉成的生鐵和直接還原煉鐵法煉成的
海綿鐵
以及
廢鋼
為原料，用不同的方法煉成鋼。其基本生產過程是在煉鐵爐內把鐵礦石煉成生鐵，再用不同方法煉成鋼，最後才鑄成
鋼錠
或
連鑄坯
。
(8)鋼鐵冶煉用什麼方法擴展閱讀：
鐵冶煉：
現代煉鐵絕大部分採用高爐煉鐵，個別採用直接還原煉鐵法和電爐煉鐵法。高爐煉鐵是將鐵礦石在高爐中還原，熔化煉成生鐵，此法操作簡便，能耗低，成本低廉，可大量生產。生鐵除部分用於鑄件外，大部分用作煉鋼原料。
由於適應高爐冶煉的優質焦炭煤日益短缺，相繼出現了不用焦炭而用其他能源的非高爐煉鐵法。直接還原煉鐵法，是將礦石在固態下用氣體或固體還原劑還原，在低於礦石熔化溫度下，煉成含有少量雜質元素的固體或半熔融狀態的海綿鐵、金屬化球團或粒鐵，作為煉鋼原料
（也可作高爐煉鐵或鑄造的原料）。電爐煉鐵法，多採用無爐身的還原電爐，可用強度較差的焦炭（或煤、木炭）作還原劑。電爐煉鐵的電加熱代替部分焦炭，並可用低級焦炭，但耗電量大，只能在電力充足、電價低廉的條件下使用。
鋼冶煉：
煉鋼主要是以高爐煉成的生鐵和直接還原煉鐵法煉成的海綿鐵以及廢鋼為原料，用不同的方法煉成鋼。主要的煉鋼方法有
轉爐煉鋼
法、
平爐
煉鋼法、
電弧爐
煉鋼法3類（見鋼，轉爐，平爐，電弧爐）。
以上3種煉鋼工藝可滿足一般用戶對鋼質量的要求。為了滿足更高質量、更多品種的高級鋼，便出現了多種
鋼水
爐外處理
（又稱爐外精煉）的方法。如吹氬處理、真空脫氣、爐外脫硫等，對轉爐、平爐、電弧爐煉出的鋼水進行附加處理之後，都可以生產高級的
鋼種
。
對某些特殊用途，要求特高質量的鋼，用爐外處理仍達不到要求，則要用特殊煉鋼法煉制。如
電渣重熔
，是把轉爐、平爐、電弧爐等冶煉的鋼，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；
真空冶金
，即在低於1個
大氣壓
直至
超高真空
條件下進行的冶金過程，包括金屬及合金的冶煉、提純、精煉、成型和處理。
鋼液在煉鋼爐中冶煉完成之後，必須經盛鋼桶（
鋼包
）注入鑄模，凝固成一定形狀的鋼錠或
鋼坯
才能進行再加工。
鋼錠澆鑄
可分為上鑄法和下鑄法。上鑄鋼錠一般內部結構較好，夾雜物較少，操作費用低；下鑄鋼錠表面質量良好，但因通過中注管和湯道，使鋼中夾雜物增多。
在
鑄錠
方面出現了
連續鑄鋼
、
壓力澆鑄
和
真空澆鑄
等新技術。
參考資料來源：搜狗網路-鋼鐵冶煉