轉爐煉鋼

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煉鋼的基本原理：

生鐵，礦石或加工處理后的廢鋼氧氣等為主要原料

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

于水平，向內注入1300攝氏度的液態生鐵，并加入一定量的生石灰，然后鼓入

空氣并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。幾分鐘后，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。爐口由于溢出的一氧化炭的燃燒而出現巨大

的火焰。最后，磷也發生氧化并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。

當磷于硫逐漸減少，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，并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分鐘左右。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）

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，上面有耐火磚制成的爐頂蓋住。平爐的前墻

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

的兩端都筑有爐頭，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。由于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，加入脫氧劑并定時把爐渣扒出。在冶煉將完成時要根

據爐前分析（用快速分析法，幾分鐘可完成）來檢驗鋼的成分是否合乎要求。

煉锝的鋼從出鋼口流入鋼水包里，再從鋼水包注入模子里鑄成制品或鋼錠。

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為了提高爐溫，氣體燃料要在蓄熱室（如圖I,II,III,IV）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后的廢鐵和

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，并可節約燃料，

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。

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。

把生鐵冶煉成鋼的實質，就是適當地降低生鐵里的含碳量，除去大部分硫、磷等

有害雜質，調整鋼里合金元素含量到規定X圍之內。煉鋼的主要反應原理，也

是利用氧化還原反應，在高溫下，用氧化劑把生鐵里過多的碳和其它雜質氧化成

為氣體或爐渣除去。因此，煉鋼和煉鐵雖然都是利用的氧化還原反應，但是煉鐵

主要是用還原劑把鐵從鐵礦石里還原出來，而煉鋼主要是用氧化劑把生鐵里過多

的碳和其它雜質氧化而除去。

煉鋼時常用的氧化劑是空氣、氧氣或氧化鐵。

主要化學方程式：

大量鐵變成氧化亞鐵：2Fe+O2==2FeO+熱量

調整硅、錳：Si+2FeO==SiO2+2Fe+熱量

Mn+FeO==MnO+Fe+熱量

降低碳量：C+FeO==CO+Fe-熱量

脫氧（除FeO因它會使鋼具有熱脆性）

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工業煉鐵和煉鋼原理的異同點：

從簡單的化學反應來看，煉鐵是還原過程，即各類鐵的化合物還原為鐵單質。煉

鋼屬于氧化過程，把鐵水中的各類雜質氧化為氧化物除去，比如脫碳等

造渣：調整鋼、鐵生產中熔渣成分、堿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堿度的熔渣，以便把硫、磷降到計劃鋼種的

上限以下，并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采取的放渣或扒

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。熔池攪拌可藉助于氣體、機械、電磁感應等方法來實現。

電爐底吹：通過置于爐底的噴嘴將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。采用底吹

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。并能使鋼水成分、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，并造好熔化期的爐渣。

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，要求脫碳量大于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

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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，簡化工藝過程并降低生產成本。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，

并能促進冶金反應。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分鐘；而在爐精煉中采取攪拌鋼液的辦法脫硫只需

3～5分鐘。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，并與攪拌強度、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

鐘），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分鐘），具有多種精煉功能，有補償鋼水溫度降低的加熱裝置，適于各

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于一個“小真空室”（氣泡中H2、N2、CO的分

壓接近于零），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

劑一部分消耗于鋼的脫氧，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準要求的操作。成分控制貫穿于從配料

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X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。增硅量要經過準確計算，不可超過吹煉鋼種所允許的X圍。

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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。用于調整鋼水溫度、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。

煉鋼過程

造渣

造渣：調整鋼、鐵生產中熔渣成分、堿度和粘度及其反應能力的操作。

目的是通過

鋼鐵高爐

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堿度的熔渣，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，并使吹氧

時噴濺和溢渣的量減至最小。

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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采取

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。熔池攪拌可藉助于氣體、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

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乎全部被還原并溶入鐵水。如選礦不能除去磷的化合物，脫磷就只能在

（高）爐外或堿性煉鋼爐中進行。

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于1856年貝塞麥(er)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()發明了能處理高

磷鐵水的堿性轉爐煉鋼法，堿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于生產鋼鐵，對現代鋼鐵工業的發展作

出了重大的貢獻。

堿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：通過置于爐底的噴嘴將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。采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。并能使鋼水成分、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

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鋼花伴我煉鋼忙

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，并造好熔化期的爐渣。

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，要求脫碳量大于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。

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連鑄機出坯

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，

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煉鋼車間

縮短冶煉時間，簡化工藝過程并降低生產成本。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，并能促進冶金反應。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分鐘；而在

爐精煉中采取攪拌鋼液的辦法脫硫只需3～5分鐘。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，并與攪拌強度、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

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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分鐘），

轉爐煉鋼

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分鐘），具有多種精煉功能，有補償鋼水溫度降

低的加熱裝置，適于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）。

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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于一個“小真空室”（氣

泡中H2、N2、CO的分壓接近于零），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于鋼的脫氧，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

成分控制：保證成品鋼成分全部符合標準要求的操作。成分控制貫

穿于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X圍內；一般在

不影響鋼性能的前提下，按中、下限控制。

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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。增硅量要經過準確計算，不可超過吹煉鋼種

所允許的X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。用于調整鋼水溫度、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。

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堿

性（用鎂砂或白云為內襯）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；按所采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X圍受到限制。堿性轉爐適于用高磷生鐵煉鋼，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X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

國引進此項技術后又發展了底吹氧氣噴石灰粉轉爐，用于吹煉含磷生鐵。1975年法國和盧

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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，并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。它主要用于冶煉非合金鋼和低合金鋼；但通過精煉手段，

也可用于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

底較平并能快速拆卸和更換；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。由于吹煉平穩、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％；采用粉狀造渣料，由于顆粒細、比表面大，增大

了反應界面，因此成渣快，有利于脫硫和脫磷。此法特別適用于吹煉中磷生鐵，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。由于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，然后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，并有吸

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，綜合兩者的優點并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，并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，并

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，在平爐生產中采用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，并改善了熱工條件；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，由于爐內無可燃氣體，可根據工藝要求，形成氧化性

或還原性氣氛和條件，故可以用于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

來直流電弧爐由于電極消耗低、電壓波動小和噪音小而得到迅速發展，可用于冶煉優質鋼和

鐵合金。9、STB法：原文為SumitomoTopandBottomblowingprocess，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。用于吹煉低碳鋼，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

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件，并用于精煉不銹鋼。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，抽真空后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，隨后經另一導管流回

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

（OxygenBlowing）來升溫。用于精煉不銹鋼，是利用減壓下可優先進行脫碳反應；用于精

煉普通鋼則可減輕轉爐負荷。也可采用加鋁升溫。12、OBM—S法：原文為

OxygenBottomMaxhutte—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NKKbinedBlowingSystem，由日本鋼管公司于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，并控制鋼水中

的CO分壓。該法采用多孔磚噴嘴，用于煉低碳鋼可降低成本；用于煉高碳鋼則有利于脫磷。

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，由于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LadleFurnace，是1971年日本特殊鋼公司（XX

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，并以該兩廠的第一個字母而命名。該法問世

后在全世界X圍迅速得到推廣。美國稱此法為BOF或BOP法，即BasicOxygenFurnace或

Process的簡稱。詳見氧氣頂吹,轉爐。17、LD—OTB法：原文為LD—

OxgyenTopanBottomProcess，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

X圍內。底部吹入惰性氣體。

18、LD—HC法：原文為LD—HainautSaubreCRM，系比利時開發的用于吹煉高磷鐵水的頂

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-CentreNational，法國鋼鐵研究所開發的頂吹氧氣噴石灰粉煉鋼法，用于吹煉高

磷鐵水。20、KS法：原文KlocknerSteelmaking，系采用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，并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DortmundHorder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，處理后返回鋼包。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，物點是采用水蒸氣代替氬氣。該方法是法國Creusot-Loire

公司和瑞典Uddeholm公司共同研制成功的，并于1973年正式投入生產。水蒸氣與鋼液接

觸后分解為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

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positionadjustmentbyaledargonbubbling，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，將渣排開后，下降浸漬罩，繼續吹氬，然后加合金微調成分。

其優點是可精確控制成分，且合金收得率高。26、CAS—OB法：原文為

positonadjustmentbyaledargonbubblingwithoxygenblowing，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，它還可加鋁并吹氧升溫（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℃，從而有利于配合連鑄生產。27、

ASEA-SKF法：瑞典開發的一種鋼包精煉法。它采用低頻電磁攪拌，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，并設有氧槍，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，并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-OxygenDecarburisation，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制成功，1968年用于實際生產。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，則可采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，電流通過電離后的熔渣，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后形成熔滴，并靠自重穿越渣池，得到渣洗精

煉而后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，借助結晶器底部水冷，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。等離子爐可用于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于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。該工藝廣泛用于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。真空冶金：

在低于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。目的主要在于：①減少金屬受氣相的污

染；②降低溶解于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）下借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，借助電弧供熱重熔金

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、

組織致密、純凈度高和偏析少的重熔鋼錠。它不僅用于重熔活性金屬和耐熱難熔金屬，而且

也用于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），使之熔化并

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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。它適于熔煉鎢、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。一般采取間接加熱，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，適用于單一品種的連續熔煉；后者熔煉溫度高，電熱效率低，適于

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、堿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堿度的熔渣，以便把硫、磷降到計劃鋼種的上限

以下，并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采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。熔池攪拌可藉助于氣體、機械、電磁感應等方法來實現。電爐

底吹：通過置于爐底的噴嘴將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。采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。并能使鋼水成分、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，并造好熔化期的爐

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，要求脫碳量大于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，簡化工藝過程并降低生產成本。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，并能促進冶金反應。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分鐘；而在爐精煉中采取攪拌鋼液的辦法脫硫只需3～5分鐘。鋼液

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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，并與攪拌強度、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分鐘），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分鐘），

具有多種精煉功能，有補償鋼水溫度降低的加熱裝置，適于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于一個“小真空室”（氣泡中H2、N2、CO的分壓接近于

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于鋼的脫氧，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準要求

的操作。成分控制貫穿于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X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。增硅量要經過準確計算，不可超過吹煉鋼種所允許的X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。用于調整鋼水溫

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。

煉鋼生產安全技術

1．煉鋼安全生產的主要特點

鐵水中含有C、S、P等雜質，影響鐵的強度和脆性等，需要對鐵

水進行再冶煉，以去除上述雜質，并加入Si、Mn等，調整其成分。對

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鐵水進行重新冶煉以調整其成分的過程叫作煉鋼。

煉鋼的主要原料是含炭較高的鐵水或生鐵以及廢鋼鐵。為了去除鐵

水中的雜質，還需要向鐵水中加入氧化劑、脫氧劑和造渣材料，以及鐵

合金等材料，以調整鋼的成分。含炭較高的鐵水或生鐵加入煉鋼爐以后，

經過供氧吹煉、加礦石、脫炭等工序，將鐵水中的雜質氧化除去，最后

加入合金，進行合金化，便得到鋼水。煉鋼爐有平爐、轉爐和電爐3種，

平爐煉鋼法因能耗高、作業環境差已逐步淘汰。轉爐和平爐煉鋼是先將

鐵水裝入混鐵爐預熱，將廢鋼加入轉爐或平爐內，然后將混鐵爐內的高

溫鐵水用混鐵車兌入轉爐或平爐，進行融化與提溫，當溫度合適后，進

入氧化期。電爐煉鋼是在電爐爐鋼內全部加入冷廢鋼，經過長時間的熔

化與提溫，再進入氧化期。

(1)融化過程。鐵水及廢鋼中含有C、Mn、Si、P、S等雜質，在低

溫融化過程中，C、Si、P、S被氧化，即使單質態的雜質變為化合態的

雜質，以利于后期進一步去除雜質。氧來源于爐料中的鐵銹(成分為

Fe2O3·2H2O)、氧化鐵皮、加入的鐵礦石以及空氣中的氧和吹氧。各種

雜質的氧化過程是在爐渣與鋼液的界面之間進行的。

(2)氧化過程。氧化過程是在高溫下進行的脫炭、去磷、去氣、去雜

質反應。

(3)脫氧、脫硫與出鋼。氧化末期，鋼中含有大量過剩的氧，通過向

鋼液中加入塊狀或粉狀鐵合金或多元素合金來去除鋼液中過剩的氧，產

生的有害氣體CO隨爐氣排出，產生的爐渣可進一步脫硫，即在最后的

出鋼過程中，渣、鋼強烈混合沖洗，增加脫硫反應。

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(4)爐外精煉。從煉鋼爐中冶煉出來的鋼水含有少量的氣體及雜質，

一般是將鋼水注入精煉包中，進行吹氬、脫氣、鋼包精煉等工序，得到

較純凈的鋼質。

(5)澆注。從煉鋼爐或精煉爐中出來的純凈的鋼水，當其溫度合適、

化學成分調整合適以后，即可出鋼。鋼水經過鋼水包脫入鋼錠模或連續

鑄鋼機內，即得到鋼錠或連鑄坯。

澆注分為模鑄和連鑄兩種方式。模鑄又分為上鑄法和下鑄法兩種。

上鑄法是將鋼水從鋼水包通過鑄模的上口直接注入模內形成鋼錠。下注

法是將鋼水包中的鋼水澆人中注管、流鋼磚，鋼水從鋼錠模的下口進人

模內。鋼水在模內凝固即得到鋼錠。鋼錠經過脫保溫帽送入軋鋼廠的均

熱爐內加熱，然后將鋼錠模等運回煉鋼廠進行整模工作。

連鑄是將鋼水從鋼水包澆入中間包，然后再澆入潔凈器中。鋼液通

過激冷后由拉坯機按一定速度拉出結晶器，經過二次冷卻及強迫冷卻，

待全部冷卻后，切割成一定尺寸的連鑄坯，最后送往軋鋼車間。

2．煉鋼生產的主要安全技術

(1)彎頭或變徑管燃爆事故的預防。氧槍上部的氧管彎道或變徑管由

于流速大，局部阻力損失大，如管內有渣或脫脂不干凈時，容易誘發高

純、高壓、高速氧氣燃爆。應通過改善設計、防止急彎、減慢流速、定

期吹管、清掃過濾器、完善脫脂等手段來避免事故的發生。

(2)回火燃爆事故的防治。低壓用氧導致氧管負壓、氧槍噴孔堵塞，

都易由高溫熔池產生的燃氣倒罐回火，發生燃爆事故。因此，應嚴密監

視氧壓。多個爐子用氧時，不要搶著用氧，以免造成管道回火。

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(3)汽阻爆炸事故的預防。因操作失誤造成氧槍回水不通，氧槍積水

在熔池高溫中汽化，阻止高壓水進入。當氧槍內的蒸氣壓力高于槍壁強

度極限時變發生爆炸。

3、廢鋼與拆爐爆破安全技術

(1)爆破可能出現的危害：爆炸地震波；爆炸沖擊波；碎片和飛塊的

危害；噪聲。

(2)安全對策：一是重型廢鋼爆破。廢鋼必須在地下爆破坑內進行，

爆破坑強度要大，并有泄壓孔，泄壓孔周圍要設立柱擋墻；二是拆爐爆

破，限制裝藥量，控制爆破能量；三是采取必要的防治措施。

4、鋼、鐵、渣灼傷防護技術

鐵、鋼、渣液的溫度很高，熱輻射很強，又易于噴濺，加上設備及

環境的溫度很高，極易發生灼傷事故。

(1)灼傷及其發生的原因：設備遺漏，如煉鋼爐、鋼水罐、鐵水罐、

混鐵爐等滿溢；鐵、鋼、渣液遇水發生的物理化學爆炸及二次爆炸；過

熱蒸汽管線穿漏或裸露；改變平爐爐膛的火焰和廢氣方向時噴出熱氣或

火焰；違反操作規程。

(2)安全對策：定期檢查、檢修煉鋼爐、鋼水罐、鐵水罐、混鐵爐等

設備；改善安全技術規程，并嚴格執行；搞好個人防護；容易漏氣的法

蘭、閥門要定期更換。

5、煉鋼廠起重運輸作業安全技術

煉鋼過程中所需要的原材料、半成品、成品都需要起重設備和機車

進行運輸，運輸過程中有很多危險因素。

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(1)存在的危險：起吊物墜落傷人；起吊物相互碰撞；鐵水和鋼水傾

翻傷人；車輛撞人。

(2)安全對策：廠房設計時考慮足夠的空間；革新設備，加強維護；

提高工人的操作水平；嚴格遵守安全生產規程。

6、煉鋼生產事故預防措施和技術

(1)煉鋼廠房的安全要求。應考慮煉鋼廠房的結構能夠承受高溫輻

射；具有足夠的強度和剛度，能承受鋼水包、鐵水包、鋼錠和鋼坯等載

荷和碰撞而不會變形；有寬敞的作業環境，通風采光良好，有利于散熱

和排放煙氣，要充分考慮人員作業時的安全要求。

(2)防爆安全措施。鋼水、鐵水、鋼渣以及煉鋼爐爐底的熔渣都是高

溫熔融物，與水接觸就會發生爆炸。當1kg水完全變成蒸汽后，其體積

要增大約1500倍，破壞力極大。煉鋼廠因為熔融物遇水爆炸的情況主

要有：轉爐、平爐氧槍，轉爐的煙罩，連鑄機的結晶器的高、中壓冷卻

水大漏，穿透熔融物而爆炸；煉鋼爐、精煉爐、連鑄結晶器的水冷件因

為回水堵塞，造成繼續受熱而引起爆炸；煉鋼爐、鋼水罐、鐵水罐、中

間罐、渣罐漏鋼、漏渣及傾翻時發生爆炸；往潮濕的鋼水罐、鐵水罐、

中間罐、渣罐中盛裝鋼水、鐵水、液渣時發生爆炸；向有潮濕廢物及積

水的罐坑、渣坑中放熱罐、放渣、翻渣時引起的爆炸；向煉鋼爐內加入

潮濕料時引起的爆炸；鑄鋼系統漏鋼與潮濕地面接觸發生爆炸。防止熔

融物遇水爆炸的主要措施是，對冷卻水系統要保證安全供水，水質要凈

化，不得泄漏；物料、容器、作業場所必須干燥。