炼钢用原材料(炼钢工艺学)
《钢冶金学》_第3章 炼钢原材料
钢冶金学重庆科技学院：王宏丹气体：氧气、氩气、氮气金属料——铁水铁水是转炉炼钢的主要原材料，一般占装入量的70%~100%；铁水的物理热和化学热是转炉炼钢的主要热源。
对铁水温度的要求：●铁水温度是铁水含物理热多少的标志，铁水物理热占转炉热量收入的50％左右。
●铁水温度过低，会导致炉内热量不足，影响熔池升温和元素氧化进程，同时不利于化渣和去除杂质，还容易导致喷溅。
●我国企业一般规定铁水入炉温度应大于1250℃，并且保持稳定。
高炉出铁温度在1350～1450℃。
金属料——铁水金属料——铁水对铁水化学成分的要求：●[Si]：发热元素，是铁水化学热的主要提供者。
通常铁水中的硅含量为0.50%-0.80%为宜。
现在的普遍观点：[Si]是有害的，应尽可能地降低铁水中的Si含量，原因如下：少渣冶炼，减少转炉冶炼过程的造渣量。
铁水预处理脱磷的需要！要脱磷，得先脱硅！金属料——铁水对铁水化学成分的要求：●[Mn]：锰是弱发热元素，铁水中Mn氧化后形成的MnO能有效促进石灰溶解，加快成渣，减少助熔剂的用量和炉衬侵蚀。
同时铁水含Mn高，终点钢中余锰高，从而可减少合金化时所需的锰铁合金，有利于提高钢水纯净度。
金属料——铁水对铁水化学成分的要求：●[P]：来源于矿石，100%还原进入铁水，是应该严格控制的元素，目前采取预处理、转炉脱磷等方式解决低P钢的冶炼问题。
高P 矿石的利用，是当今资源利用的主要研究方向，应予以密切关注！一般要求铁水 [P]≤0.20%。
●[S]：是高炉造渣操作应尽量降低的，脱硫率应高！高炉铁水炉外预处理脱硫是“解放高炉”的方向！我国炼钢技术规程要求入炉铁水的硫含量不超过0.05%。
金属料——铁水对铁水带渣量的要求：●高炉渣中含S 、SiO 2、Al 2O 3量较高；●过多的高炉渣进入转炉内会导致石灰消耗量增多，转炉渣量增大，容易造成喷溅，金属收得率降低，降低炉衬寿命；●兑入转炉的铁水要求带渣量不得超过0.5%；●铁水带渣量大时，在铁水兑入转炉之前应进行扒渣。
炼钢工艺简介(1)
氧气顶吹转炉炼钢法的特点
• 利于自动化生产和开展综合利用 • 氧气顶吹转炉炼钢冶炼时间短，生产率高
，其机械化程度较高，有利于实现生产过程 的自动化，也有利于开展综合利用，如回收 煤气、炉尘（做烧结矿原料）等。
炼钢工艺简介(1)
四、炼钢基本原理
炼钢基本原理
一、什么叫钢
一般把碳小于2.11％的铁碳合金称为钢。 二、什么叫炼钢
炼钢工艺简介(1)
氧气顶吹转炉炼钢法的特点
• 原料消耗少，热效率高、成本低 • 氧气顶吹转炉炼钢的金属消耗一般为1100～1140
公斤／吨钢，稍高于平炉（但在良好燥作情况下 ，金属消耗与平炉接近）。但由于顶吹转炉的热 源是利用铁水本身的物理热和化学热，热效率高 ，不需外加热源，因此在燃料和动力消耗方面均 较平炉、电炉低。由于氧气顶吹转炉炼钢法具有 高的生产率和低的消耗，所以钢的成本也较低。
四、一炼钢技术经济指标
一炼钢在今年前几个月与国内部分同类生产厂指标相比， 在钢铁料消耗、日历作业率上差别较大.而与全国平均水平相 比各项指标均好于同时期的全国平均水平。 ➢ 钢铁料消耗比莱钢高21kg/t，比全国平均低了7.4 kg/t ➢ 日历作业率上比南京低15.56%，比全国平均高2.64％ ➢ 氧气消耗比莱钢高３.７８m3/t，比全国平均低3.85m3/t。 ➢ 转炉冶炼周期比安阳多１.５６min,比全国平均低6.9min。 ➢ 炉衬寿命比莱钢略低。 ➢ 具体对比数据见附表。
➢音频化渣技术：2000年转炉与上海工业大学合作开发的音 频化渣技术，该项技术能根据炉内反应的声音，分析炉渣 的性质，及时指导氧枪枪位控制，促进化渣
炼钢工艺简介(1)
➢ 转炉数据静态模拟控制：2001年，转炉与上海阿塞克自动 化公司合作，开发出转炉数据静态模拟控制系统，使小转炉 炼钢局部实现自动化，降低了劳动强度，改善了生产环境， 提高了转炉作业率及生产效率。
炼钢流程及合金辅料
钢与生铁的区别： 元素 C Si Mn p s
（2）转炉吹炼
生铁货铸铁（%） 2.5-4.5 0.3-4.0 0.4-2.0 0.015-0.5 0.01-0.1
2.高炉是炼铁的主要设备，使用的原料有铁矿石（包括 烧结矿、球团矿和块矿）、铁水送炼钢厂炼钢； 高炉煤气主 要用来烧热风炉，同时供炼钢厂和轧钢厂使用；高炉渣经水 淬后送水泥厂生产水泥。
炼钢简述
3.炼钢，目前主要有两条工艺路线，即转炉炼钢工艺流 程和电弧炉炼钢流程。通常将“高炉——铁水预处理——转 炉——精炼——连铸”称为长流程，而将“废钢——电弧 炉——精炼——连铸”称为短流程。
硅钙合金牌号及化学成份
牌号 化学成份% Ca Si C Al P S ≥≤
Ca31Si60 31 55－65 1.0 2.4 0.04 0.05 Ca28Si60 28 55－65 1.0 2.4 0.04 0.05 Ca24Si60 24 55－65 1.0 2.5 0.04 0.04 Ca20Si55 20 50－60 1.0 2.5 0.04 0.04
几种常见铁合金
1.硅钙：
硅钙合金是由元素硅、钙和铁组成的复合合金，是一种较为理想的复合脱氧剂、脱硫 剂。被广泛应用于优质钢、低碳钢、不锈钢等钢种和镍基合金、钛基合金等特殊合金的生 产当中；并适合作转炉练钢车间用的增温剂；还可以作铸铁的孕育剂和球墨铸铁生产中的 添加剂。
钙和硅与氧都有很强的亲和力。特别是钙，不仅与氧有极强的亲和力，而且与硫、氮 都有很强的亲和力。所以硅钙合金是一种较理想的复合胶氧剂、脱硫剂。硅合金不仅脱氧 能力强，脱氧产物易于上浮，易于排出，而且还能改善钢的性能，提高钢的塑性、冲击韧 性和流动性。目前硅钙合金可以代替铝进行终脱氧。被应用于优质钢。特殊钢和特殊合金 生产中。例如低碳钢、不锈钢等钢种和镍基合金、钛基合金等特殊合金,均可用硅钙合金作 脱氧剂。硅钙合金也适合作转炉练钢车间用的增温剂，硅钙合金还可用作铸铁的孕育剂和 球墨铸铁生产中的添加剂。
生产钢铁所需要的原料
生产钢铁所需要的原料一、原材料钢的源头是铁矿砂，即铁元素(Fe)在自然界中的存在形式，纯粹的铁在自然界中是不存在的，铁矿砂主要分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿三种，这些都是铁的氧化物，不同之处在于它们的氧化方式.铁矿砂中的含铁量越高越好，理论上铁矿砂中的最高含铁量在72%左右，含铁量在60%以上称为富铁矿.铁矿砂先在熔炉内还原成铁（铣铁),再送入炼钢炉内脱碳精炼成钢，废钢也可在炼钢炉熔炼再生。
一般钢铁依使用用途制成性质、形状各异的商品，既所谓的钢铁制品。
通常钢铁制品是将铁矿石还原，熔解成铣铁（炼铣），铣铁精炼成钢（炼钢)，钢再轧延、加工后制成各种钢铁制品，广义的钢铁制品包含铸铁、铸钢、锻造钢品及钢材加工的制品.在讨论钢铁的原料之前,我们先要弄清楚，究竟钢和铁有什么不同?是否有不同的成份呢?在日常生活上大家总是把钢和铁联在一起称为“钢铁”,可见钢和铁应该是一种物质才对；事实上，由科学的眼光来看，钢和铁是有少许不同的,它们的主要成份都是铁元素，只是所含的碳元素量不同。
我们通常以碳的含量在2%以上的叫“生铁”,低于这个数值的叫“钢”。
因此，在冶炼钢铁的过程中，含铁的矿石先在鼓风炉（blast furnace)（高炉)中被冶炼成熔融生铁,而后熔融生铁再放到炼钢炉（steel making furnace）中精炼成钢。
生产钢铁所需要的原料分成四大类来分别讨论:第一类讨论的是各种含有铁质的矿石原料;第二类是煤和焦炭;第三类则讨论在冶炼的过程中用来制造熔碴(sl＊g）的熔剂(或称助熔剂flux)，如石灰石等；最后一类是各种辅助原料,如废钢料（scrap）、氧气等.二、铁矿石种类及分布在理论上来说，凡是含有铁元素或铁化合物的矿石都可以叫做铁矿石。
但是，在工业上或者商业上来说，铁矿石不但是要含有铁的成份，而且必须有利用的价值才行。
可是，由于很难绝对性的判定一个矿石是否有利用价值，所以在工业上很难订立一个铁矿石的标准.举例来说，欧洲所产的铁矿品质很差，而且含铁量很低，只是因为他们找不到好的矿石，所以他们就把这种矿石称为铁矿石；而澳洲目前因为品质好含铁量高的矿石存量很多，所以像欧洲所用的那种矿石在澳洲已经认为毫无价值。
精选炼钢工艺学
LD/ BOF/ BOP
OBM/ Q-BOP
LD- Q- BOP
2.2 电炉炼钢及其发展
2.2.1 前言
电炉是采用电能作为热源进行炼钢的炉子 的统称。 按电能转换热能方式的差异，电炉可 分为： – 电渣重熔炉—利用电阻热； – 感应熔炼炉—利用电磁感应； – 电 子 束 炉—依靠电子碰撞； – 等 离 子 炉—利用等离子弧； – 电 弧 炉—利用高温电弧，不包括加热炉、
★ 吹炼
前期 温度低于1400-1500℃， [Si], [Mn],
[Fe], [C]开始氧化。
中期 温度高于1500℃，碳氧化速度高。 后期 超过1600℃，碳氧化速度比中期低。
★ 测温、取样化验
★ 脱氧出钢与合金化
★ 溅渣护炉
氧枪位置的确定
◆ 开吹时氧枪枪位采用高枪位，目前是为了早化渣， 多去磷，保护炉衬； ◆在吹炼过程中适当降低枪位的保证炉渣不“返干”， 不喷溅，快速脱碳与脱硫，熔池均匀升温为原则； ◆在吹炼末期要降枪，主要目的是熔池钢水成分和温 度均匀，加强熔池搅拌，稳定火焰，便于判断终点， 同时使降低渣中Fe含量，减少铁损，达到溅渣的要求。
近年电炉短流程的发展及电炉钢产量 的高速增长，也正是由于电炉短流程的经 济效益与环境优势。
我国电炉钢成本高的原因：
◆ 之一废钢暂时短缺，北科大黄务涤指出：印度、 韩国废钢存储量远不如中国，他们采取部分进口 弥补不足，以发展电炉，即废钢不足不是理由；
◆ 之二是中国电价高的不合理，宝钢周渝生指出： 美国电炉用电价格合0.25元/kWh，韩国从中国内 地运煤去发电，电炉用电价格却比我们低，这才 是问题的症结所在。还有不少国家对电炉用电出 于环保原因，还有优惠政策等。
电弧炉炼钢用原辅材料
3电弧炉炼钢用原辅材料凡加入电弧炉（含感应炉和炉外精炼的钢包炉、VD/VOD炉）内直接参与炼钢冶金过程的物料统称为原材料。
如废钢、生铁、铁水、铁合金、石灰、萤石、氧气等。
生产中所指的原材料通常还包括辅助材料，即指那些虽不直接参与炉内反应，却是冶炼反应赖以正常有效地进行所必不可少的物质，如电极、耐火材料等。
原材料是电弧炉炼钢的基础，没有好的原材料及现代的管理，要想炼出优质的、成本较低的钢是不可能的，国内外先进的炼钢厂无一不是特别注重原材料的优化与管理。
我国炼钢行业过去曾对原材料供应与管理重视不够，对成品钢只就冶炼与浇注工艺而研究其质量，很多情况是欲速则不达。
现在随着钢铁生产技术的发展，特别是对钢材质量的要求的不断提高，国内钢铁生产企业已认识到原材料对炼钢质量的重要性，这是我国钢铁工业赶超国际水平和新品研发的一个良好开端。
对我公司来讲，生产油井管就必须重视炼钢原材料的供应与管理工作，以保证我公司的优质无缝钢管生产有一个可靠的坯料基础。
3.1电弧炉炼钢原材料的分类电弧炉炼钢的原材料可分为两大类：金属料；非金属料。
金属料：包括废钢、生铁、铁水、直接还原铁（DRI ）、铁合金、铁矿石和氧化铁皮等。
非金属料：包括造渣材料，如石灰、萤石、白云石、碳球（碳粉）、高铝钒土等；合成渣料，如脱硫剂，熔融合成精炼渣等；耐火材料，如炉底耐材、钢包耐材、中包耐材等；其它用途材料，如电极、增碳剂、保温剂、保护渣等。
电弧炉炼钢的原材料按用途又可分为：金属料，氧化剂及造渣材料，还原剂，电极，耐火材料等。
3.2金属料3.2.1废钢3.2.1.1废钢的种类及来源废钢是炼钢的主要金属料之一。
电炉炼钢原料中，废钢用量约占不同，废钢60〜100 %。
根据来源通常分为本厂返回废钢和社会购入废钢两类。
返回废钢包括：炼钢车间的模铸汤道、注余、包底、连铸坯的头尾坯、锻轧废品、废钢材（坯）。
返回废钢含锈及杂质较少，化学成份相近，收得率高，是炼钢优质原料，使用返回废钢可以大量回收贵重金属合金元素，减少贵重金属和铁合金消耗，节约电耗，降低成本，具有很大的经济意义。
不锈钢炼钢工艺流程
不锈钢炼钢工艺流程一、前言不锈钢是一种高强度、耐腐蚀性能强的合金钢，广泛应用于制造船舶、飞机、汽车、化工设备等领域。
不锈钢炼钢工艺是将铁矿石或废钢材料转化为不锈钢的过程，本文将详细介绍不锈钢炼钢工艺流程。
二、不锈钢炼钢工艺流程1. 原料准备不锈钢炼钢的原料主要包括铁矿石、废钢材料和合金元素等。
在生产过程中，需要根据产品质量要求选择适当的原材料，并进行分类和预处理。
2. 熔化将原材料投入到高温冶金反应器中进行加热和氧化还原反应，使其逐渐熔化成液态金属。
在这个过程中，需要控制反应时间和温度，以确保产品质量。
3. 精炼在液态金属中添加合适的合金元素，通过吹氧或真空处理等方法去除其中的杂质和气泡，并调整其成分比例和温度。
这个过程需要精确控制各种参数，以确保产品达到质量标准。
4. 浇铸将精炼后的液态金属倒入模具中进行冷却和凝固，形成不锈钢坯料。
在这个过程中，需要根据产品要求选择适当的浇注方式和冷却速度，以确保坯料质量。
5. 热处理将不锈钢坯料进行加热和冷却处理，使其达到所需的力学性能、耐腐蚀性能和组织结构等要求。
这个过程需要控制加热温度、保温时间、冷却速度等参数，以确保产品质量。
6. 加工将经过热处理的不锈钢坯料进行切割、成型、打孔等加工工艺，制成各种规格的不锈钢板材、管材、棒材等产品。
在这个过程中，需要根据产品要求选择适当的加工方式和设备，并对加工过程进行严格控制。
7. 检测对生产出来的不锈钢产品进行各种物理性能测试、化学成分分析和表面质量检查等，以确保其符合国家标准和客户要求。
8. 包装和出库将不锈钢产品进行适当的包装和标识，存放在仓库中等待发货。
在这个过程中，需要对产品进行分类、计量和记录等工作，以确保产品质量和供应能力。
三、结论不锈钢炼钢工艺是一项高技术含量的工艺，需要严格控制各种参数和环节，以确保产品质量。
本文介绍了不锈钢炼钢的全流程，并强调了每个步骤的重要性和注意事项。
只有在科学管理和精细操作下，才能生产出高品质的不锈钢产品。
炼钢原料选择原则
炼钢原料选择原则在炼钢过程中，原料的选择至关重要，它直接影响到最终产品的质量和成本。
以下是炼钢原料选择时应遵循的原则：一、原料的化学成分原料的化学成分是决定钢质量的主要因素。
炼钢原料应含有炼钢所需的必要元素，如铁、碳、硅、锰等，同时要尽量减少不必要的杂质元素，如硫、磷等。
在选择原料时，要对其化学成分进行严格检测，以确保其满足炼钢的化学要求。
二、原料的纯净度原料的纯净度对炼钢过程和产品质量有重要影响。
纯净度高的原料可以减少杂质元素对钢质量的影响，同时也可以提高炼钢效率和产品质量。
在选择原料时，要尽量选择纯净度高的原料，并对其杂质含量进行严格控制。
三、原料的来源和稳定性原料的来源和稳定性也是选择炼钢原料的重要因素。
稳定的原料来源可以保证炼钢生产的连续性和稳定性，降低生产风险。
同时，要选择信誉良好、质量稳定的供应商，以保证原料的质量和供应的稳定性。
四、原料的经济性原料的经济性是选择炼钢原料时必须考虑的因素。
在满足炼钢要求的前提下，应选择价格合理、性价比高的原料，以降低生产成本。
同时，要注意避免过度依赖高价原料，可通过研发和应用新技术来降低原料消耗和生产成本。
五、原料的环境影响在选择炼钢原料时，应考虑其对环境的影响。
应优先选择可再生、低污染或无污染的原料，以降低炼钢生产对环境的负担。
同时，在原料使用过程中，应采取有效措施减少污染物排放，提高资源利用效率，推动绿色炼钢的发展。
综上所述，选择合适的炼钢原料需要综合考虑多个因素，包括化学成分、纯净度、来源和稳定性、经济性和环境影响等。
通过合理的原料选择和管理，可以提高炼钢效率、产品质量和经济效益，同时降低对环境的负面影响。
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3.2 炼钢用耐火材料
• 耐火材料的分类 • 耐火材料的使用性能（理化指标） • 钢铁生产常用的耐火材料 • 耐火材料一般生产工艺流程 • 耐火材料的要求、损毁机理及选用原则
制 造 工 艺 及 形 态
定 形 耐 火 材 料 不 定 形 耐 火 材 料
烧成砖：成型砖坯经烧制而成 不烧成砖：高压成形 熔铸砖：配料在电炉中熔化后注入铸模制成 绝热耐火砖：有耐火和绝热性能 耐火泥浆：砌砖时用料，成分同砌砖 喷射混合料：喷补用 耐火纤维：可作绝热材料 可塑料：作喷浆、捣结用 固体散装料：捣结用
氧化剂
1.氧气 由氧气厂供应，用管道输送。 吹氧炼钢时钢中的含氮量与氧气的纯度有密切关系。 一般要求氧气的纯度应 >98%O2 。冶炼含氮量低的钢种时， 应>99.5%O2。氧气应脱除水分。 氧气的使用压力一般为0.6～1.2MPa。由于炼钢是周期性用 氧，必须有贮氧装置。考虑到输氧过程中的压力损失，一 般将氧气加压到2.5～3.0MPa贮存。 2.铁矿石、氧化铁皮 使用一定量的铁矿石，可改善脱磷条件。 作为氧化剂而使用的铁矿石，要求含铁高，Si02、磷和水 分要少，使用前要加热。 氧化铁皮可代替部分铁矿石，但氧化铁皮潮湿，油污较多， 使用前必须烘烤。
造渣材料—萤石
萤石是普遍应用的熔剂，其主要成分为CaF2。熔点很低(约 930℃)。 能使 CaO 和阻碍石灰熔解的 2CaO· SiO2 外壳的熔点显著降 低，而且作用迅速。因而能加速石灰的熔解，迅速改善碱 性炉渣的流动性。 转炉炼钢要求快速化渣，萤石成为必备的材料。但大量使 用萤石会增加喷溅，加剧对炉衬的浸蚀。 电炉炼钢用的萤石，使用前应经过烘烤。 萤石供应不足和价格贵，寻求其代用品的研究很活跃。 我国许多转炉钢厂使用铁矾土和氧化铁皮作为萤石的代用 品。但它们的助熔速度比萤石慢，而且消耗的热量比萤石 多。也有个别工厂采用锰矿作辅助熔剂，但因来源有限， 应用不普遍。
耐火涂层材料：涂于耐火材料表面
按耐火制品性质分类
普通耐火材料：1580～1770℃ 耐 火 度 高级耐火材料：1770～2000℃
特殊耐火材料：＞2000℃
按化学性质分类
酸性耐火材料：以SiO2质为主 化 学 特 性
中性耐火材料：以 Al2O3、Cr2O3和碳质为主 碱性耐火材料：以CaO、MgO质为主
第三章 炼钢用原材料和耐火材料
主要内容 3.1 炼钢用原材料 3.2 炼钢用耐火材料
钢的分类
按化学成分分类
按是否加入合金元素可钢分为把碳素钢和合金钢两大类。 碳素钢根据碳含量的高低又可分成低碳钢（[C]≤0.25%）
中碳钢(0.25%≤[C]≤0.60%)和高碳钢([C]>0.60%)
合金钢根据钢中合金元素含量的多少，又可分为低合金钢， 中合金钢和高合金钢。 一般合金元素总含量小于 3%的为普通低合金钢，总含 量为 3% ～ 5% 的为低合金钢，大于 10% 的叫高合金钢，总 含量介于5%～10%之间为中合金钢。
冷却剂
2.石灰石
缺乏废钢和富铁矿等冷却剂的转炉钢厂，可试用 石灰石作冷却剂。 CaCO2分解时要大量吸热。
比加入铁矿石和氧化铁皮时喷溅少，在去除磷硫 程度相同的情况下渣中∑(Fe)要低些。
其主要缺点是比加废钢冷却时的金属损失多，又 没有加铁矿石冷却时的铁的收益，钢铁料消耗较 高。
还原剂和增碳剂
电弧炉炼钢使用的还原剂和增碳剂有石墨 电极，木炭、焦炭、电石、硅铁、硅钙、铝等。 它们的粒度应<0.5毫米，使用前要烘烤。 氧气转炉用增碳法冶炼中、高碳钢种时， 一般用含灰分很少的石油焦增碳。
铁水含硅量过高、过低对冶炼有什么影响？
硫 顶吹氧气转炉单渣法操作的去硫率很少超过40%，吹炼 低硫钢的铁水，要求含硫<0.015％甚至更低。 转炉用铁水的含锰量未作规定，铁水含Mn高，对化渣和延 长炉龄有作用。
金属料—废 钢
废钢是电弧炉炼钢的基本原料，用量约占钢铁料的 70～90%。氧气转炉用铁水炼钢时，由于热量富裕，可以加 入多达30%的废钢，作为调整吹炼温度的冷却剂。 废钢入炉前应仔细检查，严防混入封闭器皿、爆炸物和毒品， 注意防止混入铅、锌、锡、铜等有色金属。尽量减少废钢带 入的泥砂、耐火材料和炉渣等。 合金钢的废料应按所含的合金元素仔细分组后分别保管。 对外形尺寸和单重过大的废钢，应预先进行解体和切割，对 轻薄料应打包或压块。 铁矿石在较低温度下还原得到的海绵铁代替废钢作为电炉炼 钢原料是一个趋势。
冷却剂
除废钢外，转炉炼钢常用的冷却剂有： 1.富铁矿、团矿、烧结矿、球团矿、氧化铁皮 利用它们所含的 FeXOY氧化金属中的杂质时要吸收大量 的热。这部分炼铁原料可以直接炼成钢，并且利用了 其中的氧；与废钢比较，加入时可以不用装料机或吊 车，不必倒炉停吹； 同时又是助熔剂，有利于化渣。 缺点是带入的脉石使石灰的消耗量和渣量增大；一次 加入矿石过多时会产生严重喷溅。 要求含铁量高， Si02 和硫的含量少，成分和块度稳定 (氧化铁皮不要求块度)，干燥。
较多未分解的CaCO 大、气孔率低和体积密 密度小(约1.6g／cm )反 3 度大的石灰 的石灰 应能力高的石灰
石灰石煅烧
生烧石灰
硬烧石灰
软烧石灰
石灰石煅烧
石灰石在煅烧过程中的分解反应为： CaCO3→CaO+C02 CaCO3的分解温度为880～910℃。石灰石煅烧温度高于其 分解温度越多，石灰石分解越快，生产率越高。 煅烧温度越高，烧成的CaO的晶粒长大也越快，难以获得 细晶石灰。同样，分解出的CaO在煅烧的高温区停留的时 间越长，晶粒也长得越大。因此，要获得细晶石灰，CaO 在高温区停留的时间应该短。 相反，煅烧温度过低，石灰块核心部分的CaCO3来不及分 解而使生烧率增大。因此，煅烧温度一般控制在1050～ 1150℃的范围。 烧成石灰的晶粒大小也决定着石灰的气孔率和体积密度， 随着细小晶粒的合并长大，细小孔隙也随着减少。
金属料—铁合金
锰铁、硅铁、铬铁、硅锰合金、硅钙合金、硅锰铝合金，以 及铝、锰、镍、钴等金属用于炼钢生产的脱氧和合金化。
同一合金的不同牌号中，合金元素含量越高，碳、磷等杂质 含量越低，价格越高。按所炼钢种选用适当的牌号，可以降 低钢的成本。 铁合金必须按其成分仔细分类并加工成一定块度后使用，使 钢的成分均匀和减少烧损。 使用前还必须进行烘烤，以减少带入钢中的气体。熔点较低 和易氧化的合金，如钒铁、钛铁、铌铁、硼铁、硅钙、铝和 稀土金属等可在低温下(100～1500℃)烘烤。熔点高和不易氧 化的合金，如硅铁、铬铁、钨铁、钼铁等在高温下(≥800℃) 烘烤。含氢高的金属如电解镍、电解锰等应进行退火。
造渣材料—石灰
碱性炼钢方法基本的造渣材料。它由石灰石煅烧而成，来源 广，价廉，有相当强的脱磷和脱硫能力，不危害炉衬。 要求CaO含量高，SiO2和S的含量尽可能低。 终渣碱度为3.0时，石灰中SiO2含量增加l%，有效CaO含量 将减少约3%。 石灰含硫量高，去硫能力低，有可能增硫。炼低硫的钢种， 对右灰的含硫量应有严格要求。 石灰的灼减大，表明生烧率高，而且不稳定，会使炉子热效 率显著降低，使造渣、温度控制和终点控制发生困难。应将 灼减控制在适当的范围内(4-7％)。
钢铁生产常用的耐火材料
硅质材料
硅砖在600℃以上具有极好的高温性能，但在低温 时，由于晶型转化伴随着体积的巨大变化而崩裂， 因而在600℃以下抗震性能极差，使用受到限制。 使用硅砖代替高铝砖砌筑热风炉拱顶和上部格子砖。 硅砖有高的荷重软化温度，还有高的抗蠕变性能。 价格低，它含SiO2在95％以上，但仍有一定抗CaO和 FeO等的渣化能力。
特殊性能钢指的是具有特殊化学性能或力学性能的钢， 如轴承钢、不锈钢、弹簧钢、高温合金钢等。
3.1 炼钢用原材料
铁水（或生铁块） 金属料 废钢 铁合金 氧化剂 非金属料（辅助材料） 造渣材料
石灰（活性石灰） 萤石 白云石 合成造渣材料 氧气 铁矿石 氧化铁皮
废钢 铁矿石 氧化铁皮 石灰石
按炼钢炉设备不同可分为转炉钢、电炉钢、平炉钢。
其中电炉钢包括电弧炉钢、感应炉钢、电渣钢、电子 束熔炼及有关的真空熔炼钢等。 按脱氧程度不同可分为沸腾钢（不经脱氧或微弱脱 氧）、镇静钢（脱氧充分）和半镇静钢（脱氧不完全，
介于镇静钢和沸腾钢之间）。
按质量水平不同可分为普通钢、优质钢和高级优质钢。
石墨电极 木炭 焦炭 电石 硅铁、硅钙等
金属料—铁水（生铁）
铁水是转炉炼钢的基本原料。铁水的成分和温度是否适 当和稳定，对简化和稳定转炉操作并获得良好的技术经济 指标十分重要。 温度 ＞1200～1300℃,且稳定。 硅 硅是重要的发热元素。对大中型转炉，用废钢作冷却剂 时，铁水含硅量以0.5～0.8%为宜。用矿石冷却时，由于矿 石带入SiO2，铁水含硅量应适当降低。
造渣材料—合成渣
合成造渣材料的基本原理是将石灰和熔剂预先在炉外制备 成低熔点的造渣材料，即把石灰块的造渣过程部分地、甚 至全部地移到炉外进行。合成造渣材料加入炉内，能加速 成渣过程，提高炼钢的技术经济指标。 无论是单一地加入FexOy、CaF2、MnO或是将两种以上熔剂 加入石灰制成的合成造渣材料，都能加速成渣、脱磷和脱 硫，提高金属收得率、降低渣料消耗和延长炉龄。 使用高碱度烧结矿或球团矿，可以显著改善成渣过程。特 别是高碱度球团矿，它的块度，强度、化学成分及稳定性 都很好，并可由高炉的球团车间供应，是有一定前途的合 成造渣材料。其缺点是要吸收大量热量，影响废钢用量。
造渣材料—白云石
白云石的主要成分CaCO3.MgCO3。经焙烧可成为轻烧白云
石，其主要成分为CaO.MgO。 加入一定量白云石代替部分石灰，增加渣料中MgO含量，可 以减少炉衬中的MgO向炉渣中转移，而且还能促进前期化渣， 减少萤石用量和稠化终渣，减轻炉渣对炉衬的浸蚀，延长 炉衬寿命。 溅渣护炉操作时，通过加入适量的生白云石或轻烧白云石 保持渣中的MgO含量达到饱和或过饱和，使终渣能够做黏， 出钢后达到溅渣的要求。