Ⅰ 请问废钢炉料和渣钢的区别是什么
戴 栋
摘 要 分析了唐钢电炉钢中硫成分偏高的原因及其对冶炼指标的影响，并提出控制硫进入熔池的措施和还原精炼硫的操作方法，经实践证明，取得了较好的效果。
关键词 钢水中硫 来源 控制 效果
Analysis And Control on Source of Sulphur into EAF Bath
in Tangshan Iorn & Steel Co.Ltd
Dai Dong
(Tangshan Iron & Steel Co.Ltd)
Abstract This paper gives analysis on the cause of higher content of suphur in molten steel in EFA of Tangshan Iron & Steel Co.Ltd and its effect on smelting indexes.It also puts forward some measur-ments to control sulphur into bath and desulphurization methods in recing and refining process,which is prooved to gain good effects from practice.
Keywords sulphur in molten steel suorce control effect
1 前 言
近两年来，由于废钢铁质量下降和工艺条件变化，唐钢5t电炉冶炼时，熔清后硫成分过高的炉次明显增多，给冶炼操作特别是优质钢生产带来很大困难。为此，对熔池硫高的原因进行了较细致的跟踪分析，找出主要入炉材料对钢水中硫的影响。经过控制原料质量和改进精炼工艺操作，解决了钢水中硫的控制和脱除的难题。
2 熔池中硫的来源及影响
2.1 电炉冶炼条件及工艺操作
唐钢电炉以废钢铁为主要原料炼钢，用生铁配碳。熔化期采用煤氧喷吹助熔工艺，浇余炉渣钢水回炉。造渣材料主要是活性石灰、萤石、矿石等；炉衬工作层为焦油镁砖，冶金镁砂补炉。冶炼基本工艺为“熔氧合一”和“快白渣”还原、渣洗混冲出钢。熔清硫成分多在0.13％～0.18％，平均约为0.14％，最高在0.20％左右。
2.2 入炉原料的硫含量及增硫量
2.2.1 钢铁料
冶炼碳工钢(T12～T13A)所配废钢铁比例如表1所示，其中废钢主要是社会废钢，杂质多，且混有30％左右的废生铁制品。切头主要是公司内部轧钢普碳、低合金钢坯头。自产废铁主要是废灰铁、钢锭模。配碳生铁为炼钢铁皮。
表1 废钢铁原料及其主要成分/%
种类 加入比例 硫含量 碳含量 磷含量
社会
废钢
内部
切头
自产
模铁
配碳
生铁
注：分母为取值范围，分子为平均值。
跟踪观察表1所列配料方法13炉，熔清硫含量平均为0.116%，废钢中杂质还可增硫。
2.2.2 浇余钢渣
唐钢5t电炉出钢量为17.2t，回炉浇余钢水约300kg/炉，炉渣520kg/炉，其主要炉渣成分见表2。根据炉渣分析结果，0.93%的硫增入钢水使硫升高约0.024%。
表2 回炉渣成分/%
CaO SiO2 Al2O3 MgO ∑FeO MnO P2O5 (S) 增碳量
45.87 21.47 6.79 18.41 1.14 0.46 0.11 0.93 0.024
注：包内渣样，n=5
根据资料介绍，还原渣的硫含量一般在0.30%左右，而跟踪的数据远高于这一数值。计算表明，这种炉渣相当于含(CaS)1.1%～2.7%,回炉后与(FeO)迅速反应进入钢中，使硫在渣 、钢中的分配比〈1。
2.2.3 煤粉
唐钢自1995年开始推广煤粉—氧气强化喷吹助熔工艺，取得了节电增产的良好效果。但由于煤氧比控制偏高，使喷后煤粉燃烧不尽，出现了增硫现象。煤粉成分见表3 。原煤粉喷吹量29kg/t钢左右，煤氧比7.2kg/m3，且有时喷吹过早，煤粉未能点燃，约25%的未燃煤粉进入熔池，增硫0.0074%。
表3 粉煤的化学成分/%
固定碳 挥发分 灰分 水分 硫 增硫量
77.32 8.16 13.16 1.36 1.04 0.0074
2.2.4 其它入炉材料
熔化期加入熔池的其它材料是造氧化渣的石灰、萤石、矿石。在熔清前，由于加入量较少，对溶清成分无明显影响。
此外，电炉炉衬材料焦油镁砖和补炉镁砂也因炉衬侵蚀一部分进入炉渣中，但根据分析，其对硫含量的增减没有直接造成影响，此处未做具体考虑。
2.3 熔池硫高对冶炼指标的影响
由于熔清硫高，还原期需要多次扒换新渣脱硫处理才能达到钢种成分要求。导致冶炼时间延长，电耗、渣 料消耗明显升高，炉料侵蚀加剧，严重影响炉龄；同时，还因终点硫含量高，造成废品增多以及不利于钢种的开发。所有这些使钢的成本升高，产量降低。
3 熔池中硫变化过程的分析
炉内中熔氧期 硫的氧化去除量仅在10%左右。通过渣样与钢样同时分析，硫在熔池中的变化过程见表4。
表4 渣中硫与钢水中硫的变化过程
冶炼区间 炉渣成分/% 〔S〕/% LS
CaO SiO2 ∑FeO MgO Al2O3 (S)7
熔化期 45.63 16.52 15.27 10.90 3.50 0.090 2.76 0.105 0.86
氧化期 40.43 16.82 16.28 15.23 4.88 0.070 2.40 0.098 0.71
还原期 45.73 25.13 1.80 17.87 5.89 0.85 0.82 0.055 3.36
出钢前 45.96 24.01 0.49 19.36 5.56 0.235 1.91 0.045 5.22
包 内 43.39 24.39 1.26 20.69 5.62 0.490 1.78 0.018 27.22
根据表4炉渣成分的变化情况，提高硫的分配比的首要影响因素就是∑(FeO)。亦即唯有降低(FeO)才能形成还原渣。用(CaO)与(FeO)的反应，取代(CaS)与(FeO)的反应，这是影响还原期整个脱硫进程的；除了钢液硫含量的高低，还有渣系的综合脱硫能力，这是比较复杂的，需要进行详细分析。
4 熔池中硫的控制途径
4.1 控制原材料带入的硫
4.1.1 改进配料工艺，控制钢铁料含硫量
在现有钢铁料条件下，尽可能进行废钢分类，按钢种确定装配料工艺。如对于硫含量要求较严的碳工钢，选用相对较低含S量的料。如优质炼钢生铁、无杂铁废钢、优质坯头等等。这样，熔清后碳、磷、硫不仅合适而且稳定，硫含量平均可下降17%，为后期操作创造了良好条件。在总体炼钢成本不升高的条件下，尽量减轻脱硫过程，同样可保证钢种成分。
4.1.2 减少高硫渣回炉
浇余渣钢回炉目的在于利用余热节省电能，加快冶炼速度。并有助于提前喷粉强化冶炼。对于熔清硫大于0.13%的炉次，高硫炉渣不宜回炉，避免熔清硫高造渣困难。这样可降低0.02%左右的硫含量增加。
4.1.3 调整喷粉参数，控制煤粉增硫
根据煤氧喷吹煤粉的燃烧速度和条件，对原工艺进行了改进。将开始喷粉时间推迟到送电熔化20min后，对无浇余回炉渣的钢更晚一些，并动态控制喷吹煤粉量。在电极穿井后开始回升时，煤氧比控制在2.6kg/m3，随着废钢加热变红，逐渐提高煤氧比达到3.5～4.5kg/m3，全炉喷煤量在250kg以内。这样，可保证煤粉完全均匀燃烧，防止钢液增硫。同时也不会因氧过剩而造成电极氧 化加快。该操作控硫量可达0.006%左右。
通过上述几项措施收到明显降硫效果。改进前随机取样61炉，熔清硫平均为0.136%，最高0.185%，硫高于0.13%的占66%，改进后随机取样50 炉，熔 清平均硫含量下降为0.113%，最高0.145%，熔清硫在0.13%以上的占14%。平均熔清下降了16.9%。
4.2 精炼脱硫的工艺措施
众所周知，熔池脱硫的基本条件是“三高一低”，即较高的渣碱度、较大的渣量、适当高的钢水温度和低的(FeO)含量。作为唐钢电炉，炉渣成分和冶炼工艺有其自身特点。所以，提高脱硫率要因地制宜，有的放矢地采取措施。
4.2.1 选取合理的渣系及造渣工艺
在改进工艺前，其还原渣成分由表4可见。主要弊端有：
(1)碱度较低。在造渣时采用了大量含SiO2较高的碎粘土砖调渣。影响CaO的脱硫反应。
(2))(MgO)含量高。渣中(MgO)高达18%左右，虽提高了碱度，但极大地恶化了渣的流动性，提高了渣的熔点，使渣变稠。影响渣钢混冲脱硫效果。(MgO)主要来源于炉役后期较大量的补炉镁砂。
(3)(Al2O3)偏低。(Al2O3)对渣的流动性会增加，对碱度影响比(SiO2)小得多，但原渣系含(Al2O3)量却仅有5%左右。
(4)CaF2加入过早。8%左右的CaF2可有效地稀释炉渣，但前期大量加入，对炉衬侵蚀加剧，从而使(MgO)进入渣中较多，难以保持渣的流动性。
原渣系在原始硫较低时虽能完成部分脱硫任务，但对进一步提高硫的分配比Ls的可能性已很小，不适于高硫钢水脱硫。为此，必须改进渣系和造渣工艺。
(1)为进一步提高脱硫反应能力，要提高渣中CaO的活度，即增加渣碱度至2.5以上。这样，(CaO)应在50%左右，(SiO2)在20%以下。渣碱度与Ls的关系见图1〔1〕。
图1 熔渣的碱度与Ls的关系
(2)适当调整碳工钢的冶炼炉况，减少(MgO)炉役后期进入渣中，将(MgO)含量控制在15%以下，并减少钢中Ca-Mg夹杂物。
(3)提高(Al2O3)含量到10%左右，以替代部分(SiO2)。
(4)为了减少CaF2对炉衬的侵蚀，又满足高硫钢水对炉渣流动性的特殊要求，还原前期尽量少加CaF2，而多加火砖碴。出钢前多加萤石，以便有效地提高Ls。石灰与萤石的总加入比例10∶1.5～2。这一措施对控制(MgO)含量，保证渣的流动性，实现渣钢混冲脱硫具有最佳效果，作用明显。
(5)碳工钢因碳含量高，冶炼温度相对较低，这不利于造渣脱硫。因此，高硫钢水应取温度范围上限。渣量过大会影响其流动性，且不利于扩散脱氧剂对钢水的深脱氧。因此，在满足渣量脱硫要求的情况下，即使高硫钢水，渣量也应尽量控制在3%以下。
表5是按调整渣系和造渣工艺后的试验结果，包内的Ls已达48。高硫钢水工艺改进前后的脱硫过程，脱硫速度和程度的明显变化均集中在还原开始和出钢时的两个重要的动力学过程〔2〕。
表5 改变造渣工艺后的渣成分和硫的变化
冶炼区间 炉渣成分/% 〔S〕/% LS
CaO SiO2 ∑FeO MgO Al2O3 CS7
熔氧期 39.41 16.26 28.40 8.82 6.89 0.115 2.43 0.190 0.61
还原前期 53.84 19.11 1.01 10.03 10.29 0.60 2.81 0.085 7.05
还原后期 50.14 19.52 0.90 15.00 9.63 0.80 2.57 0.066 12.12
包 内 47.94 19.76 0.79 15.11 11.55 1.20 2.43 0.025 48.0
4.2.2 强化钢水脱氧，促进脱硫
低合金钢和合金钢由于加入合金材料合金化和沉淀脱氧，∑(FeO)较容易降低，不会造成脱硫困难。但碳素钢特别是碳工钢，不用合金化，其扩散脱氧复杂。我厂采用了增加SiC用量及按0.2%配硅、增加终脱氧硅铝铁用量等措施，以保证钢水脱氧深度。同时严格控制渣料配比，促进形成其流动性良好的强白渣 ，满足了脱硫要求，渣中∑FeO 降到了0.8%以下。
4.2.3 满足脱硫的动力学条件
碳工钢因缺乏沉淀脱氧手段，脱氧程度在熔池上下容易出现较大差异。即使以强白渣出钢，也会在钢包内发生渣碱度变弱，从而影响渣洗脱硫效果。为此，必须加强熔池搅拌工艺，为保证搅拌效果，人工搅拌时间竞延长了一倍。此外，还试验了炉内吹氩搅拌和包内吹氩搅拌，以及改浅熔池深度等措施，这些对均匀钢水温度，保证脱氧效果，增加渣钢接触面积，对进一步脱硫都起到了重要作用。
5 效果分析
在加强采用了控制脱硫管理和提高工艺技术操作措施后，进入熔池硫的总量使熔清硫高炉次下降78%。即使遇到了熔池硫高的炉次，通过严格工艺操作，创造脱硫条件，也可较好的完成脱硫任务，而且基本上不会延长冶炼时间，还不用扒渣工艺。实际脱硫效果及冶炼总体指标情况列于表6。若与过去脱硫方法相比，吨钢综合成本可降低26元左右，产量可增加约11%左右。
表6 采用控硫措施后的冶炼指标
类别 炉
数 熔清
S/% 出钢前
S/% 终点
S/% 还原时间
min 还原电耗
kWh.t-1 出钢
ηs
综合情况 50 0.113 0.045 0.015 28 127 66
个别硫高 7 0.139 0.051 0.021 36 143 62
6 结 论
(1)为了保证不同钢种的质量和冶炼指标，根据钢种要求和现有条件，进行配料改进工艺，是创造良好冶炼条件的前提。
(2)改进 原有渣系和造渣工艺对完成还原精炼期脱硫，提高脱硫效率至关重要，钢水精炼过程的综合脱硫率可达85%以上。
(3)鉴于电炉炉内脱氧脱硫工艺的局限性，采用炉外精炼是进一步提高质量、增加品种、提高生产率的根本途径。
联系人：戴 栋，工程师，唐山市(063016)唐山钢铁股份公司电炉炼钢厂
作者单位：唐山钢铁股份有限公司
参考文献
1 乐可襄等.CaO-SiO2-MgO-Al2O3精炼渣的脱硫性能.特殊钢，1998(3)：16
2 戴栋.电弧炉炉内脱氧工艺的选择与优化.炼钢，1994(3)
Ⅱ 如何炼钢
1、按冶炼方法分类：
平炉钢：包括碳素钢和低合金钢。按炉衬材料不同又分酸性和碱性平炉钢两种。
转炉钢：包括碳素钢和低合金钢。按吹氧位置不同又分底吹、侧吹和氧气顶吹转炉钢三种。
电炉钢：主要是合金钢。按电炉种类不同又分电弧炉钢、感应电炉钢、真空感应电炉钢和电渣炉钢四种。
沸腾钢、镇静钢和半镇静钢：按脱氧程度和浇注制度不同区分。
2、按化学成分分类：
碳素钢：是铁和碳的合金。据中除铁和碳之外，含有硅、锰、磷和硫等元素。按含碳量不同可分 为低碳(C<0.25%)、中碳(C：0.25%-0.60%)和高碳(C>0.60%)钢三类。碳含量小于0.04%的钢称工业纯铁。
普通低合金钢：在低碳普碳钢的基础上加入少量合金元素（如硅、钙、钛、铌、硼和稀土元素等，其总量不超过3%）。而获得较好综合性能的钢种。
合金钢：是含有一种或多种 适量合金元素的钢种，具有良好和特殊性能。按合金元素总含量不同可分为低合金（总量<5%）、中合金（合金总量在5%-10%）和高合金（总量>10%）钢三类。
3、按用途分类：
结构钢：按用途不同分建造用钢和机械用钢两类。建造用钢用于建造锅炉、船舶、桥梁、厂房和其他建筑物。机械用钢用于制造机器或机械零件。
工具钢：用于制造各种工具的高碳钢和中碳钢，包括碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢等。
特殊钢：具有特殊的物理和化学性能的特殊用途钢类，包括不锈耐酸钢、耐热钢、电热合金和磁性材料等。
常用冶炼方法
1、转炉炼钢：
一种不需外加热源、主要以液态生铁为原料的炼钢方法。其主要特点是靠转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分，如碳、锰、硅、磷等与送入炉内的氧气进行化学反应所产生的热量作冶炼热源来炼钢。炉料除铁水外，还有造渣料（石灰、石英、萤石等）；为了调整温度，还可加入废钢以及少量的冷生铁和矿石等。转炉按炉衬耐火材料性质分为碱性（用镁砂或白云为内衬）和酸性（用硅质材料为内衬）；按气体吹入炉内的部分分为底吹顶吹和侧吹；按所采用的气体分为空气转炉和氧气转炉。酸性转炉不能去除生铁中的硫和磷，须用优质生铁，因而应用范围受到限制。碱性转炉适于用高磷生铁炼钢，曾在西欧获得较大发展。空气吹炼的转炉钢，因其含氮量高，且所用的原料有局限性，又不能多配废钢，未在世界范围内得到推广。1952年氧气顶吹转炉问世，现已成为世界上的主要炼钢方法。在氧气顶吹转炉炼钢法的基础上，为吹炼高磷生铁，又出现了喷吹石灰粉的氧气顶吹转炉炼钢法。随氧气底吹的风嘴技术的发展成功，1967年德国和法国分别建成氧气底吹转炉。1971年美国引进此项技术后又发展了底吹氧气喷石灰粉转炉，用于吹炼含磷生铁。1975年法国和卢森堡又开发成功顶底复合吹炼的转炉炼钢法。
2、氧气顶吹转炉炼钢：
用纯氧从转炉顶部吹炼铁水成钢的转炉炼钢方法，或称LD法；在美国通常称BOF法，也称BOP法。它是现代炼钢的主要方法。炉子是一个直立的坩埚状容器，用直立的水冷氧枪从顶部插入炉内供氧。炉身可倾动。炉料通常为铁水、废钢和造渣材料；也可加入少量冷生铁和铁矿石。通过氧枪从熔池上面向下吹入高压的纯氧（含O299.5％以上），氧化去除铁水中的硅、锰、碳和磷等元素，并通过造渣进行脱磷和脱硫。各种元素氧化所产生的热量，加热了熔池的液态金属，使钢水达到现定的化学成分和温度。它主要用于冶炼非合金钢和低合金钢；但通过精炼手段，也可用于冶炼不锈钢等合金钢。
3、氧气底吹转炉炼钢：
通过转炉底部的氧气喷嘴把氧气吹入炉内熔池，使铁水冶炼成钢的转炉炼钢方法。其特点是；炉子的高度与直径比较小；炉底较平并能快速拆卸和更换；用风嘴、分配器系统和炉身上的供氧系统代替氧气顶吹转炉的氧枪系统。由于吹炼平稳、喷溅少、烟尘量少、渣中氧化铁含量低，因此氧气底吹转炉的金属收得率比氧气顶吹转炉的高1％～2％；采用粉状造渣料，由于颗粒细、比表面大，增大了反应界面，因此成渣快，有利于脱硫和脱磷。此法特别适用于吹炼中磷生铁，因此在西欧用得最广。
4、连续炼钢：
不分炉次地将原料（铁水、废钢）从炉子一端不断地加入，将成品（钢水）从炉子的另一端不断地流出的炼钢方法。连续炼钢工艺的设想早在19世纪就已出现。由于这种工艺具有设备小、工艺过程简单而且稳定等潜在优越性，几十年来许多国家都作了各种各样方法的大量试验，其中主要有槽式法、喷雾法和泡沫法三类，但迄今为止都尚未投入工业化生产。
5、混合炼钢：
用一个炉子炼钢、另一个电炉炼还原渣或还原渣与合金，然后在一定的高度下进行冲混的炼钢方法。用此法处理平炉、转炉及电炉所炼钢水，可提高钢的质量。冲混可增加渣、钢间的接触面积，加速化学反应以及脱氧、脱硫，并有吸附和聚合气体及夹杂物的作用，从而提高钢的纯结度和质量。
6、复合吹炼转炉炼钢：
在顶吹和底吹氧气转炉炼钢法的基础上，综合两者的优点并克服两者的缺点而发展起来的新炼钢方法，即在原有顶吹转炉底部吹入不同气体，以改善熔池搅拌。目前，世界上大多数国家用这种炼钢法，并发展了多种类型的复吹转炉炼钢技术，常见的如英国钢公司开发的以空气+N2或Ar2作底吹气体、以N2作冷却气体的熔池搅拌复吹转炉炼钢法——BSC——BAP法，德国克勒克纳——马克斯冶金厂开发的用天然保护底枪、从底部向熔池分别喷入煤和氧的KMS法、日本川崎钢铁公司开发的将占总氧量30%的氧气混合石灰粉一道从炉底吹入熔池的K——BOP法以及新日本钢铁公司开发的将占总氧量10%——20%的氧气从底部吹入，并用丙烷或天然气冷却炉底喷嘴的LD——OB法等。
7、顶吹氧气平炉炼钢：
从50年代中期开始，在平炉生产中采用1～5支水冷氧枪由炉顶插入熔炼室，直接向熔池吹氧的炼钢方法。该法改善了熔池反应的动力学条件，使碳氧反应的热效应由原来的吸热变为放热，并改善了热工条件；生产率大幅度地得到提高。
8、电弧炉炼钢：
利用电弧热效应熔炼金属和其他物料的一种炼钢方法。炼钢用三相交流电弧炉是最常见的直接加热电弧炉。炼钢过程中，由于炉内无可燃气体，可根据工艺要求，形成氧化性或还原性气氛和条件，故可以用于冶炼优质非合金钢和合金钢。按电炉每吨炉容量的大小，可将电弧炉分为普通功率电弧炉、高功率电弧炉和超高功率电弧炉。电弧炉炼钢向高功率、超高功率发展的目的是为了缩短冶炼时间、降低电耗、提高生产率、降低成本。随着高功率和超高功率电炉的出现，电弧炉已成为熔化器，一切精炼工艺都在精炼装置内进行。近十年来直流电弧炉由于电极消耗低、电压波动小和噪音小而得到迅速发展，可用于冶炼优质钢和铁合金。
9、STB法：
原文为Sumitomo Top and Bottom blowing process，由日本住友金属公司开发的顶底复吹转炉炼钢法。该法综合了氧气顶吹转炉炼钢法和氧气底吹转炉炼钢法两者的优点。用于吹炼低碳钢，脱磷效果好且成本下降显著。所用的底吹气体为O2、CO2、N2等。在STB法基础上又开发了从顶部喷吹粉末的STB—P法，进一步改善了高碳钢的脱磷条件，并用于精炼不锈钢。
10、RH法：
又称循环法真空处理。由德国Ruhrstahl/Heraeus二公司共同开发。真空室下方装有两个导管，插入钢水，抽真空后钢水上升至一定高度，再在上升管吹入惰性气体Ar、Ar上升带动钢液进入真空室接受真空处理，随后经另一导管流回钢包。真空室上装有加合金的加料系统。此法已成为大容量钢包（＞80t）的钢水主要真空处理方法。
11、RH—OB：
RH吹氧法。是在真空循环脱气（RH）法中加上吹氧操作（Oxygen Blowing）来升温。用于精炼不锈钢，是利用减压下可优先进行脱碳反应；用于精炼普通钢则可减轻转炉负荷。也可采用加铝升温。
12、OBM—S法：
原文为Oxygen Bottom Maxhutte—Scarp，由德国Maxhutte-Klockner厂发明的以天然气或丙烷作底吹氧枪冷却介质的氧气底吹转炉炼钢法。OBM—S是在OBM氧气底吹转炉的炉帽上安装侧吹氧枪，底部氧枪吹煤气、天然气预热废钢，从而达到增加废钢比的目的。
13、NK—CB法：
原文为NKK Combined Blowing System，由日本钢管公司于1973年建立的顶底复吹转炉炼钢法，即在顶吹的同时，从炉底吹入少量气体（Ar，CO2，N2），以加强钢渣的搅拌，并控制钢水中的CO分压。该法采用多孔砖喷嘴，用于炼低碳钢可降低成本；用于炼高碳钢则有利于脱磷。该法应与铁水预处理工艺结合起来
14、MVOD：
在VAD法的设备上增设水冷氧枪，使之在真空下可吹氧脱碳的方法，由于真空下脱碳为放热反应，可省去VAD法的真空加热措施。操作过程与VOD法相同。
15、LF法：
原文为Ladle Furnace，是1971年日本特殊钢公司（大同钢特殊钢公司）开发的钢包炉精炼法。其设备和工艺由氩气搅拌、埋弧加热和合金加料系统组合而成。这种工艺的优点是：能精确地控制钢水化学成分和温度；降低夹杂物含量；合金元素收得率高。LF炉已成为炼钢炉与连铸机之间不可缺少的一种炉外精炼设备。
16、LD炼钢法：
1952年奥钢联林茨（Linz）厂与奥地利阿尔卑斯矿冶公司多纳维茨（Donawitz）厂最早在工业上开发成功的氧气顶吹转炉炼钢法，并以该两厂的第一个字母而命名。该法问世后在全世界范围迅速得到推广。美国称此法为BOF或BOP法，即Basic Oxygen Furnace 或Process 的简称。详见氧气顶吹, 转炉。
17、LD—OTB法：
原文为LD—Oxgyen Top an Bottom Process，由日本神户制钢公司加古川厂开发的顶底复合吹炼转炉炼钢工艺。其特点是使用了专门的底吹单环缝形喷嘴（SA喷嘴），因而底吹气体能控制在很宽的范围内。底部吹入惰性气体。
18、LD—HC法：
原文为LD—Hainaut Saubre CRM，系比利时开发的用于吹炼高磷铁水的顶底复合吹炼转炉炼钢法，即LD+底吹氧，用碳氢化合物保护喷嘴。
19、LD-AC法：
原文为LD - Arbed - Centre National，法国钢铁研究所开发的顶吹氧气喷石灰粉炼钢法，用于吹炼高磷铁水。
20、KS法：
原文Klockner Steelmaking，系采用100%固体料操作的底部喷煤粉氧气转炉炼钢工艺。底吹氧比率为60%～100%。
21、K—ES法：
将底吹气体技术、二次燃烧技术和喷煤粉技术结合起来的电弧炉炼钢法，它是由日本东京炼钢公司和德国Kiokner公司共同开发的技术，可以以煤代电。
22、FINKL—VAD法：
电弧加热钢包脱气法或称真空电弧脱气法。其特点是在真空室的盖上增设有电弧加热装置，并在真空下用氩气搅拌。该法的脱气效果稳定，而且能脱硫、脱碳和加入大量合金。设备主要由真空室、电弧加热系统、合金加料装置、抽真空系统及液压系统组成。
23、DH法：
德国Dortmund Horder联合冶金公司开发的一种真空处理装置。内衬耐火材料的真空室，下部装上有耐火衬的导管插入钢包，真空室或钢包周期性地放下与提升，使一部分钢水进入真空室，处理后返回钢包。上部有加合金料装置和真空加热保温装置。目前已不再建造这种设备。
24、CLU法：
一种不锈钢的精炼方法。其原理与AOD法相同，物点是采用水蒸气代替氩气。该方法是法国Creusot-Loire公司和瑞典Uddeholm公司共同研制成功的，并于1973年正式投入生产。水蒸气与钢液接触后分解为H2和O2；H2使CO分压降低。同时，该分解反应为吸热反应，因而可抑制钢液温度上升。但铬的氧化烧损比AOD法的严重。
25、CAS法：
原文为Composition adjustment by sealed argonbubbling，是在氩气密封下进行合金成分微调的炉外精炼方法。该法由钢包底部吹氩，将渣排开后，下降浸渍罩，继续吹氩，然后加合金微调成分。其优点是可精确控制成分，且合金收得率高。
26、CAS—OB法：
原文为Compositon adjustment by sealed argon bubbling with oxygen blowing，是在CAS设备上增设吹氧枪的炉外精炼方法。降可微调合金成分外，它还可加铝并吹氧升温（化学热法），升温速度为5～13℃/分。这种方法可使钢水温度精确地控制在±3℃，从而有利于配合连铸生产。
27、ASEA-SKF法：
瑞典开发的一种钢包精炼法。它采用低频电磁搅拌，在常压下进行电弧加热，在钢包中造渣精炼，在另一工位真空除气，并设有氧枪，可在减压下吹氧脱碳。为了提高精炼效果，它还可在钢包底部通过多孔砖吹氩搅拌，并能加入合金调整钢液成分。
28、AOD法：
氩氧脱碳法和简称，原文为Argon-Oxygen Decarburisation，是冶炼低碳不锈钢的主要精炼法。1964年由美国碳化物公司研制成功，1968年用于实际生产。其冶金原理是用Ar稀释CO，使其分压降低，达到真空的效果，从而使碳脱到很低的水平。AOD炉体和传动装置与转炉相类似，风眼安放在接近炉底的侧壁上，向炉内吹入的是Ar+O2混合气体，原料为初炼炉熔化的钢水。吹炼过程分为氧化期、还原期、精炼期。它已成为不锈钢的主要生产工艺。
特殊冶金法
包括电渣重熔、真空冶金、等离子冶金、电子束熔炼、区域熔炼等多种炼钢方法的总称。某些高新技术或特殊用途要求特高纯度的钢，若用普通炼钢方法加炉外精炼达不到要求时，则可采用特殊冶金方法炼制。
电渣重熔：将冶炼好的钢铸造或锻压成为电极，通过熔渣电阻热进行二次重熔的精炼工艺，也称ESR。它的热源来自熔渣电阻热，重熔时自耗电极浸入熔渣中，电流通过电离后的熔渣，使熔渣升温达到比被熔自耗电极熔点高得多的温度。插入熔渣中的自耗电极端头熔化后形成熔滴，并靠自重穿越渣池，得到渣洗精炼而后在减少空气污染的情况下进入金属熔池。钢锭与结晶器壁之间形成薄的渣皮，既减缓了径向冷却，也改善了成品钢锭表面质量，借助结晶器底部水冷，凝固成轴向结晶倾向和偏析少的重熔钢锭，改善了热加工塑性。
等离子冶金：以等离子流为热源的冶金过程，即利用等离子枪将电能转变为定向等离子射流中的热能。等离子射流具有电弧稳定、热量高度集中、可达到非常高的温度等特点。有的等离子枪的工作温度高达5000～20000℃。等离子枪可用惰性气体（Ar）、还原性气体（H2）等为介质，以达到不同的冶金目的。等离子炉可用于熔炼高熔点金属和活泼金属以及金属或合金的提纯。等离子体技术也已用于钢铁厂废尘处理和铁合金生产工艺。
喷射冶金：为加速液体金属与物料的物理化学反应，用气体喷射的方法把粉末物料送入液体金属，完成冶金反应的工艺，亦称喷粉冶金。该工艺广泛用于铁水予处理和钢包精炼，以达到脱硫、脱氧、成分微调、使夹杂物变性的目的。此工艺的反应速度快，物料利用率高。
区域熔炼：1952年W.G.Pfann提出的一种利用液固相中杂质元素溶解度不同的特点提炼金属的工艺。其操作原理是：设一个均匀的固态金属棒中有一小段金属被熔化成液体，那么，若这一小段液态区域自左向右缓慢移动，则每移动一次，杂质都会重新分布，其效果就相当于把杂质驱赶到右端。经过多次这样的重复，左端金属便可达到很高的纯度。
真空冶金：在低于0.1MPa至超高真空条件下[133.3×（＜760～10-12）Pa]进行的冶金过程，包括金属及合金的提炼、冶炼、重熔、精炼、成形和热处理。目的主要在于：①减少金属受气相的污染；②降低溶解于金属中的气体或易挥发的杂质含量；③促进有气态产物的化学反应；④避免由耐火材料容器带来的污染。以适应高性能金属材料及新型金属材料的需要。随着生产电热材料、电工合金、软磁合金以及高温镍基合金等高性能和新型金属材料的需要，发展了各种真空熔炼方法，主要有真空电阻熔炼、真空感应熔炼、真空电弧重熔、电子束熔炼及电渣重熔等。
真空电弧熔炼：在真空（10-2～10-1Pa）下借助电弧供热重熔金属和合金的工艺，也称VAR法。其过程是：以水冷铜坩埚为正极，被熔自耗电极接在经滑动密封进入炉体的假电极上为负极，输入低压直流电流在电极与坩埚底之间引弧，借助电弧供热重熔金属和合金。伴随自耗电极的熔化，通过控制电极的下降速度，将自耗电极重熔为成分均匀、组织致密、纯净度高和偏析少的重熔钢锭。它不仅用于重熔活性金属和耐热难熔金属，而且也用于重熔使用要求较严格的高温合金和特殊钢。
真空电子束熔炼：在较高真空（133.3×10-4～133.3×10-8Pa)下用电子枪发射电子束，轰击被熔炼物料（作为阳极），使之熔化并滴入水冷铜结晶器凝固成锭的熔炼方法。锭由机械装置连续抽出。此法可以调节能量分布，控制熔化速度。电子束重熔材料的纯净度比其他真空熔炼法的更高。它适于熔炼钨、钼等金属及其合金、高级合金钢、高温合金和超纯金属。
真空电阻熔炼：在真空下以电流通过导体所产生的热为热源的熔炼方法。一般采取间接加热，由电热体把热能传给炉中物料。根据需要，电阻炉内的气氛可以是惰性或保护性的。真空电阻炉可设计成熔炼炉或热处理炉。
真空感应熔炼：在真空下利用感应电热效应熔炼金属和合金的工艺。按炉料和容量选择电源频率。它有高频（＞104Hz）和中频（50～104Hz）以及工频（50或60Hz）两类。感应炉又分有芯（闭槽式）和无芯（坩埚式）两大类。前者电热效率高，功率因数高，但要有起熔体，熔炼温度低，适用于单一品种的连续熔炼；后者熔炼温度高，电热效率低，适于特殊钢和镍基合金等的熔炼。真空感应熔炼在高温合金、高强度钢和超高强度钢等生产中得到广泛应用。
炼钢工艺过程
造渣：调整钢、铁生产中熔渣成分、碱度和粘度及其反应能力的操作。目的是通过渣——金属反应炼出具有所要求成分和温度的金属。例如氧气顶吹转炉造渣和吹氧操作是为了生成有足够流动性和碱度的熔渣，以便把硫、磷降到计划钢种的上限以下，并使吹氧时喷溅和溢渣的量减至最小。
出渣：电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件和目的在冶炼过程中所采取的放渣或扒渣操作。如用单渣法冶炼时，氧化末期须扒氧化渣；用双渣法造还原渣时，原来的氧化渣必须彻底放出，以防回磷等。
熔池搅拌：向金属熔池供应能量，使金属液和熔渣产生运动，以改善冶金反应的动力学条件。熔池搅拌可藉助于气体、机械、电磁感应等方法来实现。
电炉底吹：通过置于炉底的喷嘴将N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化，促进冶金反应过程的目的。采用底吹工艺可缩短冶炼时间，降低电耗，改善脱磷、脱硫操作，提高钢中残锰量，提高金属和合金收得率。并能使钢水成分、温度更均匀，从而改善钢质量，降低成本，提高生产率。
熔化期：炼钢的熔化期主要是对平炉和电炉炼钢而言。电弧炉炼钢从通电开始到炉料全部熔清为止、平炉炼钢从兑完铁水到炉料全部化完为止都称熔化期。熔化期的任务是尽快将炉料熔化及升温，并造好熔化期的炉渣。
氧化期和脱炭期：普通功率电弧炉炼钢的氧化期，通常指炉料溶清、取样分析到扒完氧化渣这一工艺阶段。也有认为是从吹氧或加矿脱碳开始的。氧化期的主要任务是氧化钢液中的碳、磷；去除气体及夹杂物；使钢液均匀加热升温。脱碳是氧化期的一项重要操作工艺。为了保证钢的纯净度，要求脱碳量大于0.2％左右。随着炉外精炼技术的发展，电弧炉的氧化精炼大多移到钢包或精炼炉中进行。
精炼期：炼钢过程通过造渣和其他方法把对钢的质量有害的一些元素和化合物，经化学反应选入气相或排、浮入渣中，使之从钢液中排除的工艺操作期。
还原期：普通功率电弧炉炼钢操作中，通常把氧化末期扒渣完毕到出钢这段时间称为还原期。其主要任务是造还原渣进行扩散、脱氧、脱硫、控制化学成分和调整温度。目前高功率和超功率电弧炉炼钢操作已取消还原期。
炉外精炼：将炼钢炉（转炉、电炉等）中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程，也叫二次冶金。炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。初炼：炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。精炼：将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫，去除夹杂物和进行成分微调等。将炼钢分两步进行的好处是：可提高钢的质量，缩短冶炼时间，简化工艺过程并降低生产成本。炉外精炼的种类很多，大致可分为常压下炉外精炼和真空下炉外精炼两类。按处理方式的不同，又可分为钢包处理型炉外精炼及钢包精炼型炉外精炼等。
钢液搅拌：炉外精炼过程中对钢液进行的搅拌。它使钢液成分和温度均匀化，并能促进冶金反应。多数冶金反应过程是相界面反应，反应物和生成物的扩散速度是这些反应的限制性环节。钢液在静止状态下，其冶金反应速度很慢，如电炉中静止的钢液脱硫需30～60分钟；而在炉精炼中采取搅拌钢液的办法脱硫只需3～5分钟。钢液在静止状态下，夹杂物靠上浮除去，排除速度较慢；搅拌钢液时，夹杂物的除去速度按指数规律递增，并与搅拌强度、类型和夹杂物的特性、浓度有关。
钢包喂丝：通过喂丝机向钢包内喂入用铁皮包裹的脱氧、脱硫及微调成分的粉剂，如Ca-Si粉、或直接喂入铝线、碳线等对钢水进行深脱硫、钙处理以及微调钢中碳和铝等成分的方法。它还具有清洁钢水、改善非金属夹杂物形态的功能。
钢包处理：钢包处理型炉外精炼的简称。其特点是精炼时间短（约10～30分钟），精炼任务单一，没有补偿钢水温度降低的加热装置，工艺操作简单，设备投资少。它有钢水脱气、脱硫、成分控制和改变夹杂物形态等装置。如真空循环脱气法（RH、DH），钢包真空吹氩法（Gazid），钢包喷粉处理法（IJ、TN、SL）等均属此类。
钢包精炼：钢包精炼型炉外精炼的简称。其特点是比钢包处理的精炼时间长（约60～180分钟），具有多种精炼功能，有补偿钢水温度降低的加热装置，适于各类高合金钢和特殊性能钢种（如超纯钢种）的精炼。真空吹氧脱碳法（VOD）、真空电弧加热脱气法（VAD）、钢包精炼法（ASEA-SKF）、封闭式吹氩成分微调法（CAS）等，均属此类；与此类似的还有氩氧脱碳法（AOD）。
惰性气体处理：向钢液中吹入惰性气体，这种气体本身不参与冶金反应，但从钢水中上升的每个小气泡都相当于一个“小真空室”（气泡中H2、N2、CO的分压接近于零），具有“气洗”作用。炉外精炼法生产不锈钢的原理，就是应用不同的CO分压下碳铬和温度之间的平衡关系。用惰性气体加氧进行精炼脱碳，可以降低碳氧反应中CO分压，在较低温度的条件下，碳含量降低而铬不被氧化。
预合金化：向钢液加入一种或几种合金元素，使其达到成品钢成分规格要求的操作过程称为合金化。多数情况下脱氧和合金化是同时进行的，加入钢中的脱氧剂一部分消耗于钢的脱氧，转化为脱氧产物排出；另一部则为钢水所吸收，起合金化作用。在脱氧操作未全部完成前，与脱氧剂同时加入的合金被钢水吸收所起到的合金化作用称为预合金化。
成分控制：保证成品钢成分全部符合标准要求的操作。成分控制贯穿于从配料到出钢的各个环节，但重点是合金化时对合金元素成分的控制。对优质钢往往要求把成分精确地控制在一个狭窄的范围内；一般在不影响钢性能的前提下，按中、下限控制。
增硅：吹炼终点时，钢液中含硅量极低。为达到各钢号对硅含量的要求，必须以合金料形式加入一定量的硅。它除了用作脱氧剂消耗部分外，还使钢液中的硅增加。增硅量要经过准确计算，不可超过吹炼钢种所允许的范围。
终点控制：氧气转炉炼钢吹炼终点（吹氧结束）时使金属的化学成分和温度同时达到计划钢种出钢要求而进行的控制。终点控制有增碳法和拉碳法两种方法。
出钢：钢液的温度和成分达到所炼钢种的规定要求时将钢水放出的操作。出钢时要注意防止熔渣流入钢包。用于调整钢水温度、成分和脱氧用的添加剂在出钢过程中加入钢包或出钢流中。
Ⅲ 高碳锰钢的优点缺点
主要炉料是优质碳素钢（或钢锭）、高碳锰铁、中碳锰铁、高碳铬铁及高锰钢回炉料。这里特别提醒的是由人认为只要化学成分合适，就可以多用回炉料。这个认识是有害的。某些厂之所以产品质量不佳，皆出于此。
高碳钢优点：
1、热处理后可以得到高的硬度(HRC60一65)和较好的耐磨性。
2、退火状态下硬度适中，具有较好的可切削性。
3、原材料易得，生产成本低。
高碳钢其缺点是:
1、热硬性差，当刀具工作温度大于200℃时，其硬度和耐磨性急剧下降。
2、淬透性低。水淬时完全淬透的直径一般仅为15一18mm；油淬时完全淬透的最大直径或厚度仅为6mm左右，并易变形开裂。
高碳钢的硬度、强度主要取决于钢中固溶的碳量，并随固溶碳量的增加而提高。固溶碳量超过0.6%时，淬火后硬度不再增加，只是过剩的碳化物数量增多，钢的耐磨性略有增加，而塑性、韧性和弹性有所降低。为此，常根据使用条件和对钢的强度、韧性匹配来选用不同的钢号。例如，制造受力不大的弹簧或簧式零件，可选择较低碳量的65钢。
一般高碳钢可用电炉、平炉、氧气转炉生产。要求质量较高或特殊质量时可采用电炉冶炼加真空自耗或电渣重熔。冶熔时，严格控制化学成分，特别是硫和磷的含量。为减少偏析，提高等向性能，钢锭可进行高温扩散退火(对工具钢尤为重要)。热加工时，过共析钢的停锻(轧)温度要求低(约800℃)，锻轧成材后应避免粗大网状碳化物的析出，在700℃以下应注意缓冷，以防热应力造成裂纹。热处理或热加工过程中要防止表面脱碳(对弹簧钢尤为重要)。热加工时要有足够的压缩比，以保证钢的质量和使用性能。
Ⅳ 转炉炼钢和电炉炼钢的区别
转炉炼钢：转炉的炉体可以转动，用钢板做外壳，里面用耐火材料做内衬。转炉炼钢时不需要再额外加热，因为铁水本来就是高温的，它内部还在继续着发热的氧化反应。这种反应来自铁水中硅、碳以及吹入氧气。因为不需要再用燃料加热，故而降低了能源消耗，所以被普遍应用于炼钢。吹入炉内的氧气与铁水中的碳发生反应后，铁水中的碳含量就会减少而变成钢了。这种反应本身就会发出热量来，因而铁水不但会继续保持着熔化状态，而且可能会越来越热。因此，为调整铁水的适合温度，人们还会再加入一些废钢及少量的冷生铁块和矿石等。同时也要加入一些石灰、石英、萤石等，这些物质可以与铁水在变成钢水时产生的废物形成渣子。因此，它们被称为造渣料。
转炉炼钢过程：
转炉炼钢工艺流程：高炉铁水→铁水预处理→复吹转炉炼钢→炉外精炼→连铸→热轧
电炉炼钢：电弧炉炼钢的热源是电能记电弧炉内有石墨做成的电极，电极的端头与炉料之间可以发出强烈的电弧，类似我们看到的闪电，具有极高的热能。我们知道，在炼钢时主要是对铁水中的碳进行氧化以减少碳的含量，但有些钢的品种中需要含有一些容易氧化的其他元素时，如果吹入过多的氧，就会把那些元素也二起氧化了。在这时，用电弧炉炼钢就显得优越多啦。因此，电弧炉往往用来冶炼合金钢和碳素钢。电弧炉主要以废钢材为原料。装好炉料后，炉盖会盖上，随后电极就下降接近炉料表面。这时接通电源，电极就会发出电弧将电极附近的炉料熔化。然后加大电压，加快熔化速度。随着炉料的熔化程度，炉料（钢水）的位置会有变化，这时电极也会自动调整高度而不会淹没在钢水中。用电弧炉炼钢时也要吹进一些氧，以加快熔化速度。这个吹氧的时间必须掌握准确，否则会发生爆炸。在炉料将全部熔化时，钢水表面会漂浮着一层炉渣，这时工人们会取出一些钢水和炉渣来分析它们的成分，看看这炉钢炼得怎么样。如果里面有对钢质量有害的元素，还要继续精炼加以除掉。
Ⅳ 适合炼高锰钢和碳钢的打炉料
你多大炉子，高锰钢和碳钢熔炼一般中性打炉料效果不错，中性打炉料价格3000到9000不等，每个厂家的需求不一样，这个要详谈的
Ⅵ 钢结构如何确定碳素钢及低合金钢
按国抄际标准，把钢区分为非合金钢和合金钢两大类，非合金钢是通常叫做碳素钢的一大钢类，钢中除了铁和碳以外，还含有炉料带入的少量合金元素Mn、Si、杂质元素P、S及气体N、H、O等。合金钢则是为了获得某种物理、化学或力学特性而有意添加了一定量的合金元素Cr、Ni、Mo、V，并对杂质和有害元素加以控制的另一类钢。
简单说，合金元素总量小于3.5%的合金钢叫做低合金钢。碳素钢，含碳量小于1.35%，除铁、碳和限量以内的硅、锰、磷、硫等杂质外，不含其他合金元素的钢。
Ⅶ 中频炉炼不锈钢用什么炉料
中频炉用耐火材料炉料如下：
酸性、中性、碱性和复合材料四大类; 四季火耐材
中频炉耐火材料也称中频炉炉衬材料、中频炉干振料、中频炉打结料、中频炉捣打料，分酸性、中性、碱性耐火材料，酸性耐火材料是以高纯石英、熔融石英为主要原料，以复合添加剂为烧结剂；中性耐火材料是以氧化铝、高铝材料为主要原料，以复合添加剂为烧结剂；碱性耐火材料是以高纯电熔刚玉、高纯电熔镁砂、高纯尖晶石作为主要原料，以复合添加剂为烧结剂。酸性、中性、碱性耐火材料广泛应用在无芯中频炉、有芯感应炉中，作为中频炉耐火材料用以熔化灰口铸铁、球墨铸铁、可煅铸铁、蠕墨铸铁及铸铁合金，熔化碳钢、合金钢、高锰钢、工具钢、耐热钢、不锈钢，熔化铝及其合金，熔化紫铜、黄铜、白铜及青铜等铜合金等。