炼钢原材料
《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。
1 转炉炼钢的原材料
1 转炉炼钢的原材料转炉炼钢是一种常用的钢铁冶炼工艺，它利用转炉进行炼钢过程。
其中涉及到的原材料有矿石、焦炭、废钢和添加剂等。
1. 矿石：矿石是转炉炼钢的基本原料之一。
矿石主要包括铁矿石和副产品矿石。
铁矿石是马来矿石、磁铁矿石和菱铁矿石的统称，它们是含有较高铁含量的岩石。
副产品矿石是指对钢铁冶炼过程有辅助作用的矿石，如锰矿、铬矿等。
2. 焦炭：焦炭是转炉炼钢中的还原剂，它是从煤炭中经过高温热解得到的固体炭质物质。
焦炭能够提供足够的热量，使矿石中的铁氧化物还原为金属铁，并提供一部分碳元素用于合成钢的碳含量。
3. 废钢：废钢是转炉炼钢中的重要原料之一。
废钢是指已经被使用过的钢材或钢制品，包括废旧钢材和钢铁生产过程中产生的废渣、废屑、废料等。
废钢可以有效地回收利用，经过预处理后可以直接用于转炉炼钢，不仅能够节约资源，还能够降低环境污染。
4. 添加剂：添加剂是为了改变钢的结构和性能而加入的辅助材料。
其中包括炉渣剂、合金剂和脱氧剂等。
炉渣剂可以调节炉渣的性质，提高炉渣的脱硫和脱磷能力，同时还能够提高炉渣的热稳定性和流动性。
合金剂是为了调节钢的成分和性能而加入的金属合金，如铬、锰、钼、钒等。
脱氧剂是为了去除钢中的氧气而加入的剂料，如铝、硅等。
总结起来，转炉炼钢的原材料主要包括矿石、焦炭、废钢和添加剂等。
这些原材料是实现转炉炼钢过程的关键，它们通过一系列的冶炼和反应过程，最终得到高质量的钢材。
通过合理的配比和控制，可以满足不同需求的钢材性能要求，实现钢铁工业的可持续发展。
简述钢材的生产过程
简述钢材的生产过程
钢材是一种重要的建筑材料，被广泛应用于各种工业和民用领域。
钢材生产过程包括了多个步骤，下面将逐一介绍。
1. 原材料准备
钢材的主要原材料是铁矿石、煤炭和废钢。
在生产过程中，这些原材料需要精细地选别、清洗和破碎，以便后续的加工操作。
2. 炼钢
炼钢是钢材生产过程中最重要的步骤之一。
在炼钢过程中，铁矿石和煤炭被加热到高温，并加入空气和其他化学物质，以将铁矿石中的铁氧化物还原成纯铁。
这个过程产生的副产物是炉渣，需要通过后续的处理才能被处理掉。
3. 精炼
在炼钢过程中，还需要进行精炼操作，以去除铁中的杂质，提高钢材的质量。
这个过程可以通过氧化、还原和流动分离等方式实现。
4. 浇铸
在精炼完毕后，钢水被注入浇铸机中，以制造成所需形状的钢材。
浇铸机通常采用连铸或钢水浇注两种工艺。
5. 热处理
在浇铸完成后，钢材进入热处理环节。
这个过程通过加热和冷却来改变钢材的物理和化学性质，以达到所需的性能要求。
6. 加工和表面处理
钢材生产过程的最后一步是加工和表面处理。
这个过程可以通过切割、切削、钻孔、磨削和表面镀层等方式实现，以适应不同的应用场景。
钢材的生产过程是一个复杂而精细的过程，需要经过多个步骤和环节的处理。
只有在每个步骤都做好了充分的准备和控制，才能生产出优质的钢材，并满足各种应用场景的需求。
炼钢原材料知识介绍
炼钢原材料知识介绍炼钢原材料知识介绍原材料分类按性质分类，转炉原材料分为⾦属料和⾮⾦属料两类。
⾦属实包括铁⽔(⽣铁)、废钢、铁合⾦；⾮⾦属实包括⽯灰、萤⽯、⽩云⽯、合成渣剂、氧⽓、氩⽓、氮⽓，此外还有耐⽕材料等。
按⽤途分类，原材料分为⾦属料、造渣剂、化渣剂、氧化剂、冷却剂和增碳剂等。
1、⾦属料(1)、铁⽔(⽣铁)铁⽔是转炉的主要⾦属料，占⾦属装⼊量的70%~100%。
为了保证冶炼过程顺利，铁⽔必须满⾜要求。
①、铁⽔温度温度是铁⽔带⼊炉内物理热多少的标志，这部分热量是转炉热量的重要来源之⼀对转炉，铁⽔温度过低将造成炉内热量不⾜，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。
因此转炉通常要求铁⽔温度必须⼤于1250C。
②、铁⽔成分硅硅是铁⽔中主要发热元素之⼀，⽣成的Si O2 是渣中主要的酸性成分，是决定炉渣碱度和⽯灰消耗量的关键因素。
通常，在铁⽔不经深度预处理时，转炉铁硅含量以在0.3%?0.8%为宜，前后波动应为0.15%。
锰锰是钢中的有益元素,铁⽔中的锰含量⾼对炼钢有好处，但是冶炼⾼锰⽣铁将导致⾼炉焦⽐提⾼,⽣产率下降。
锰在炼钢中的作⽤是：加速⽯灰的熔化，促进成渣并减少萤⽯⽤量；有利于减少顶枪粘枪和提⾼炉龄；有利于提⾼终点钢⽔残锰量，和提⾼脱硫效果。
(2)、废钢废钢是转炉主要⾦属料之⼀，它还是冷却效果⽐较稳定的冷却剂。
增加转炉废钢⽤量可以降低炼钢成本、能耗和炼钢辅助材料消耗。
废钢按来源可分为：本⼚废钢、社会废钢废钢质量对转炉冶炼技术经济指标有明显影响，从合理使⽤和冶炼⼯艺出发，对废钢的要求是；①、不同性质废钢应分类存放，以避免贵重元素损失和熔炼出废品。
外观相似⽽成分不同的废钢不能邻近堆放。
在多数钢种中两种元素不常同时存在的两类废钢不能邻近堆放。
②、废钢⼊炉前应仔细检查，严防混⼊封闭器⽫，爆炸物和毒品；严防混⼊钢种成分限制的元素和铅、锌、铜等⾦属。
③、废钢应清洁⼲燥、少锈，应尽量避免带⼊泥⼟沙⽯、油污、耐⽕材料和炉渣等杂质。
炼钢厂原材料和废钢安全规定
炼钢厂原材料和废钢安全规定炼钢厂是一个重要的工业生产环节，涉及到大量的原材料和废钢处理。
为了确保炼钢过程的安全和可持续性发展，必须有一系列的安全规定来指导和管理原材料和废钢的使用、储存和处理。
以下是炼钢厂原材料和废钢的安全规定的主要内容。
一、原材料的安全规定：炼钢厂的原材料主要包括铁矿石、焦炭、石灰石等。
为了确保原材料的安全使用，需要采取以下措施：1. 原材料的储存：原材料的储存需要选择合适的场所，并确保其干燥、通风和防火安全。
储存场所应远离火源和易燃物，并保持储存区域的通道畅通，以便紧急情况下的疏散和救援。
2. 原材料的运输：原材料的运输过程中需要严格遵守安全操作规程，确保货物牢固安全地固定在运输工具上，并遵守道路交通规则。
3. 原材料的装卸：原材料的装卸需要使用适当的设备和工具，并严格遵守相关的操作规程。
装卸操作人员需要经过专业培训，熟悉装卸过程中的安全要求和操作流程。
4. 原材料的使用：原材料在炼钢过程中的使用需要符合相关的工艺要求，并确保操作人员的安全意识和防护措施。
二、废钢的安全规定：废钢是炼钢厂的重要原料之一，也是一种危险废物。
为了安全处理和利用废钢，需要采取以下安全规定：1. 废钢的储存和分类：废钢需要分类储存，确保不同类型的废钢不会混合在一起。
储存场所应具备防火、防尘和防雨等安全设施，废钢的堆放需要满足安全和稳定要求，并保持通道畅通，以便紧急情况下的疏散和救援。
2. 废钢的运输和装卸：废钢的运输需要严格遵守相关的运输规定和安全操作流程，确保货物的安全固定和运输工具的稳定。
废钢的装卸过程中，需要使用适当的设备和工具，并严格遵守相关的操作规程。
3. 废钢的处理和利用：废钢的处理和利用需要严格按照环境保护和安全规定进行。
废钢的处理过程中需要合理使用防尘设施和防火设施，确保废钢的处理和利用过程中的安全和环保。
对于不能再利用的废钢，需要按照相关的废物处理规定进行妥善处置。
4. 废钢的回收利用：炼钢厂的废钢回收利用是实现资源循环利用的重要环节。
钢的冶炼工艺
钢的冶炼工艺钢冶炼是将铁矿石和其他材料加热至高温并进行化学反应，以制取钢材。
在冶炼过程中，铁矿石中的杂质被去除，同时添加适当的合金元素，使得钢材具有理想的性能。
下面将详细介绍钢的冶炼工艺。
1. 准备原材料冶炼钢材的主要原材料是铁矿石、燃料和还原剂。
铁矿石是钢材的主要来源，主要有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿等。
燃料一般选择高热值的石油焦、冶金焦等。
还原剂主要有石灰石、焦粉等。
2. 矿石炼铁钢的冶炼过程通常需要通过炼铁来得到铁水。
矿石经过破碎、磨细被送入高炉，与燃料和还原剂一起，通过高温还原反应来获得铁、渣和煤气。
在高炉过程中，矿石的含铁部分被还原成铁，杂质以渣的形式排出。
得到的铁水通过出口孔流入铁水车，被输送到钢铁冶炼车间。
3. 炼钢炼钢是将铁水转化为钢的过程。
铁水首先被倒入转炉或电炉中。
转炉炼钢是一种主要的钢铁冶炼方法，通过高温炼钢转炉内的工作循环，将一部分铁水和废钢等原料注入炉内，在经过氧化、脱硫等反应后，获得预定成分的钢水。
电炉炼钢则是利用电弧的热量将铁水加热并进行电解反应，得到所需的钢水。
4. 精炼炼钢后的钢水还需要进行精炼工艺，以进一步提高钢的纯净度和性能。
常见的精炼方法包括氧气顶吹、真空脱气和脱磷等。
氧气顶吹是通过向钢水中吹入高纯度的氧气，利用氧气与杂质发生的反应将其氧化而去除。
真空脱气则是将钢水置于真空环境下进行处理，以脱除钢水中的氧、氮、氢等元素。
除杂的同时，精炼工艺还可以添加调合剂和合金元素，以调整钢材的性能。
5. 结晶精炼后的钢水被注入连铸机进行结晶过程。
连铸是将熔化的钢水通过结晶器冷却成坯料的过程。
结晶器内部有一套冷却水系统，可以通过冷却水的注入使钢水迅速冷却并结晶。
冷却的钢水成为钢坯，经过切割、定尺等工序，成为标准规格的钢坯。
6. 轧制经过连铸成坯后，钢坯需要进行轧制，以获得所需的钢材产品。
轧制分为粗轧和精轧两个过程。
粗轧是将钢坯经过一系列的轧制机械设备进行压制，使其形状和尺寸逐渐得到调整。
炼钢原材料
炼钢原材料可分为金属料和非金属料两大类。
第一节金属料炼钢用的金属料主要有铁水（转炉）、废钢、生铁、原料纯铁、海绵铁、中间合金材料和铁合金。
二、废钢废钢是电炉炼钢最主要的金属料，其用量约占金属料的70％～90％。
按来源，废钢分为返回废钢、拆旧废钢、加工工业的边角余料及垃圾废钢等。
返回废钢属于优质炉料。
它是在炼钢、轧钢与锻压或精整过程中产生的，如炼钢车间的短尺、废锭、汤道、注余和轧钢或锻压车间的切头、切尾及其他形式的废品等。
返回废钢的加工准备工作量小，并均按元素及其含量的多少分类分组保管，因此可随时随地回炉使用。
在电炉钢生产上，使用返回废钢具有很大的经济意义，这是因为利用返回废钢作为炉料，可采用不氧化法或返吹法进行冶炼，不仅能够大量地回收贵重合金元素，而且也能降低成本、缩短冶炼时间，进而提高电炉的生产率。
返回废钢的种类繁多，各个厂家根据钢种、成分、用途等均进行严格的分类分组。
从合理使用的角度出发，分得越细越好，这样才能保证冶炼能够顺利的进行。
拆除各种废旧机器、汽车、轮船、报废的钢轨与建筑物的构件、各种废旧武器及工具等所获的废钢称为拆旧废钢。
工业越高度发达的国家或地区，拆旧废钢占废钢总量的比例越大，然而它的返回周期较长，往往需要几年，甚至几十年才能回炉使用。
在钢铁制品的制造过程中，产生的各种边角余料、车屑及料头等，也是废钢的主要来源之一。
除车屑外，加工工业的废钢如果没有混入其他杂质及有害元素，只要经过简单的打包、压块等处理，就可很快的回炉使用。
垃圾废钢主要是从城市的垃圾中回收罐头筒轻薄料，它们之中含有较高的Sn或Zn；在使用前须将其分离。
废钢按形状、尺寸和对它的成分及密度的要求，可粗略地分为重型废钢、中型废钢、小型废钢、轻型废钢、渣钢和车屑等类。
不同性质的废钢应分类存放。
为了准确掌握外来废钢的化学成分。
通常是采用多点取样进行分析，并以分析的平均成分作为配料计算的依据。
试样的分析方法有火花鉴别和手提光谱仪及化学分析等多种。
炼钢的5种矿石
炼钢的5种矿石
炼钢是一项非常重要的工业生产过程，它的基础是矿石。
在炼钢过程中，使用不同种类的矿石可以产生不同的效果。
以下是五种常见的炼
钢用矿石。
一、铁矿石
铁矿石是最常见和最重要的用于制造钢铁的原材料之一。
其主要成分
是氧化铁，通常还含有少量杂质。
在高温下，氧化铁会与还原剂反应，从而获得纯铁。
二、锰矿
锰是一种重要的合金元素，可以增加钢铁的硬度和强度。
因此，在许
多情况下，锰被添加到钢中以改善其性能。
锰通常以锰氧化物或锰碳
酸盐的形式出现。
三、镍
镍是另一种常用于制造合金钢的元素。
它可以提高钢材的耐腐蚀性和
强度，并且具有很好的韧性和可塑性。
镍通常以镍精矿或镍氧化物等
形式存在。
四、硅
硅也是一种非常重要的合金元素，可以增加钢铁的硬度和强度。
它还
可以提高钢的耐腐蚀性和耐磨性。
硅通常以硅石或硅酸盐的形式出现。
五、铬
铬是一种重要的合金元素，可以提高钢铁的耐蚀性和耐热性。
它还可
以增加钢材的硬度和强度，并且具有很好的抗氧化性能。
铬通常以铬
铁矿或氧化铬等形式存在。
总结：
以上是五种常见的用于制造钢铁合金的矿石。
这些矿物在高温下与还
原剂反应，从而产生纯净的金属元素，这些元素随后被用于制造各种
类型的钢材。
不同种类的矿物可以产生不同种类和质量的钢材，因此，在选择原材料时需要根据所需产品特性进行选择。
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灰溶解，迅速改善炉渣流动性。萤石助熔的特点是作用快、 时间短，但大量使用会造成严重喷溅，加剧对炉衬的侵 蚀 。
■炼钢用萤石含CaF2要高，含Si02 、 S等杂质要低；应
具有合适的块度，转炉为5一50 mm，电炉为10一80 mm； 使用前应在100一200 ℃的低温下干燥4h以上；萤石需清
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3.2.2 镁质石灰
■镁质石灰是由白云石质石灰石或石灰石与白云石混合煅
烧生产的，其石灰成分中含有5 %一8％的MgO 3.2.3 白云石 生白云石的主要成分为CaCO3 ·MgCO3
3.2.4 萤石
■萤石的主要成分是CaF2，熔点约为930 ℃，在炼钢中作
助熔剂使用 。
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■萤石中的CaF2能与CaO组成共晶体，其熔点为1362 ℃，
强的脱磷、脱硫能力，不损坏炉衬。 对炼钢用石灰有下列基本要求： （1）石灰含CaO要高，含SiO2和S要低；
（2）石灰应保证清洁、干燥、新鲜；
（3）石灰的灼减率应控制在3％左右； （4）石灰应具有合适的块度，块度过大，溶解缓慢，甚 至到吹炼终点还来不及溶解，影响成渣速度且不能发挥作 用；过小的石灰容易被炉气带走，造成浪费。
3.3.3 增碳剂
■电炉冶炼时由于配料或装料不当以及脱碳过量等原因， 造成冶炼过程中碳含量达不到预期要求，必须对钢液增碳。 ■常用的增碳剂有沥青焦粉、电极粉、焦炭粉、生铁等
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（5）石灰活性度要高。石灰的活性，是指石灰同其他物
质发生反应的能力，用石灰的溶解速度来表示，石灰在高
温炉渣中的溶解能力称为热活性，目前在实验室还没有条 件测定。因此，一般用石灰与水的反应，即石灰的水活性 来近似地反映石灰在炉渣中的溶解速度。活性度越大，石 灰溶解越快，成渣越迅速，反应能力越强 。
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3.1.3 生铁
பைடு நூலகம்
■生铁在电炉中使用，其主要目的在于提高炉料或钢
中的碳含量，并解决废钢来源不足的问题。由于生铁 中含碳及杂质较高，因此，电炉钢炉料中生铁配比通 常为10％一25 %，最高不超过30％。电炉钢对生铁的 要求较高，一般S、P含量要低，Mn含量不能高于2.5
% , Si含量不能高于1.2％。
积、灼减和水活性等
■文献中普遍把煅烧温度过低或煅烧时间过短、含有较多
未分解的CaCO3的石灰，称为生烧石灰；把煅烧温度过高 或时间过长而获得的晶粒粗大、孔隙率低和体积密度大的 石灰，称为硬烧石灰（过烧石灰）；把煅烧温度在1100 ℃左右而获得的晶粒细小、孔隙率高、体积密度小的石灰，
称为软烧石灰（活性石灰）；把介于硬烧石灰和软烧石灰
中产生的废钢锭、坯，铸坯切头、切尾，轧钢切头等。
外购废钢来源复杂，包括加工工业的废料（机械、造 船、汽车等行业的废钢、车屑等）、钢铁制品报废件 （船舶、车辆、机械设备、土建和民用材料等）
3
■废钢质量对炼钢技术经济指标有明显影响，从合理
使用和冶炼工艺出发，对废钢的要求如下：
（1）废钢表面应清洁、干燥、少锈，尽量避免带人泥 土、沙石、耐火材料和炉渣等杂质 ； （2）废钢在人炉前应仔细检查，严防混人爆炸物、易 燃物、密闭容器和毒品，严防混人铜、铅、锡、锑、
类型、煅烧温度及其作用时间、所用燃料的类型和数量等
■石灰石中SiO2 、S含量高，则煅烧得到的石灰的有效
CaO含量低，这样会增大石灰用量，增大渣量，增加热损 失，降低钢水收得率 。
■煅烧温度和时间对CaCO3分解速度及石灰质量有重要影
响 。
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■石灰性质对石灰质量也有显著影响，石灰性质包括物理
和化学性质，主要有煅烧度、体积密度、孔隙率、比表面
3.2.7 火砖块 ■火砖块是浇注系统的废弃品，其主要成分为：SiO2约60 % , A12O3约35％。它的作用是用于改善电炉炼钢炉渣的 流动性，特别是对含Mgo高的炉渣，稀释作用比萤石好。 火砖块中的A12O3可改善炉渣的透气性，使氧化渣形成泡 沫而自动流出，促进了氧化期操作的顺利进行。在还原期
3 炼钢原材料
3.1 金属料 3.2 造渣材料 3.3 氧化剂、冷却剂和增碳剂
1
■原材料是炼钢的重要物质基础，原材料的质量好坏
对炼钢工艺和钢的质量有直接的影响，采用精料并保
证质量稳定是提高炼钢各项技术经济指标的重要措施 之一，是实现冶炼过程自动化的先决条件 。 ■按性质分类，炼钢原材料可分为金属料、非金属料 和气体。金属料包括铁水（生铁）、废钢、铁合金、
炉渣碱度较高时，用一部分火砖块代替萤石是比较经济的，
用炭粉还原炉渣时钢液也不易增碳。但因降低炉渣碱度， 影响去磷、去硫效果，其用量不能太大 。
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3.3 氧化剂、冷却剂和增碳剂
3.3.1 氧化剂 （1）氧气 ■电炉炼钢在熔化期要吹氧助熔，氧化期要吹氧脱碳，因
此，氧气也是电炉炼钢的最主要的氧化剂。电炉炼钢要求
CaCO3的分解温度为880-910 ℃，分解反应的过程是：
( 1 ) CaCO3微粒破坏，在CaCO3中生成CaO过饱和溶体； ( 2）过饱和溶体分解，生成CaO晶体；( 3 ) CO2气体解吸， 随后向晶体表面扩散 。
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■影响石灰质量的因素很多，其中包括石灰石的化学成分、
晶体结构及物理性质、装人煅烧窑的石灰石块度、煅烧窑
间，提高电炉钢的生产率，还可以满足冶炼优质钢的 要求 。
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3.1.5 铁合金
■铁合金主要用于调整钢液成分和脱除钢中杂质，主
要作炼钢的脱氧剂和合金元素添加剂。铁合金的种类 可分为铁基合金、纯金属合金、复合合金、稀土合金、 氧化物合金。
■电炉常用的铁合金有：Fe一Mn 、 Fe一Si 、 Fe一
Cr 、 Fe一MO 、 Fe一W、 Fe一Ti 、 Fe一V 、Fe一 B 、 Fe -Nb 、 Ni 、 AI等
一部分、甚至全部移到炉外进行。显然，这是一种提高成 渣速度、改善冶金效果的有效措施 。 ■合成造渣剂中的熔剂有氧化铁、氧化锰和其他氧化物、 萤石等。可用一种或几种与石灰粉一起在低温下预制成形，
这种预制料一般熔点较低、碱度高、颗粒小、成分均匀，
在高温下容易碎裂，是效果较好的造渣料 。
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3.2.6 菱镁矿
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3.1.4 直接还原铁
■直接还原铁（DRI）是以铁矿石或精矿粉球团为原
料，在低于炉料熔点的温度下，以气体（CO和H2）
或固体碳作还原剂，直接还原铁的氧化物而得到的金 属铁产品 。
■直接还原铁的含铁量较高，S 、 P含量较低，杂质
较少。电炉炼钢采用直接还原铁代替废钢，不仅可以
解决废钢供应不足的问题，而且可以大大缩短冶炼时
两者性质之间的石灰，称为中烧石灰 。
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■由表3一3可以看出，软烧石灰的晶粒直径比较小（1 2μ m）、比表面积大（大于1.0m2/g）、孔隙率高（46％
一55 %）、体积密度小，因而溶解速度快，反应能力强， 也称为活性石灰 。
■回转窑可以严格控制温度，能保证石灰性质均匀，加之
采用以辐射为主的加热方式，石灰吸硫率低，即使用劣质 燃料也能烧成优质石灰。目前，活性石灰主要由回转窑、 新型竖窑烧成。
洁干燥，不得混有泥沙等杂物。萤石的成分范围为：w
( CaF2）≥85%，w ( SiO2）≤5%，w（CaO）＜3 % , w （S）＜0.10% , w ( P）＜0.06%
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3.2.5 合成造渣剂 ■合成造渣剂是将石灰和熔剂预先在炉外制成的低熔点造
渣材料，然后用于炉内造渣，即把炉内石灰块造渣过程的
直接还原铁及碳化铁（电炉使用）；非金属料包括石
灰、白云石、萤石、合成造渣剂；气体包括氧气、氮 气、氢气等。按用途分类，炼钢原材料可分为金属料、 造渣剂、化渣剂、氧化剂、冷却剂、增碳剂等 。
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3.1 金属料
3.1.1 铁水
3.1.2 废钢
■废钢是转炉炼钢的主要金属料之一，是电炉炼钢的 基本原料。 ■废钢来源复杂，质量差异很大，按来源可分为钢铁 厂返回废钢和外购废钢。返回废钢包括本厂生产过程
的去磷能力。要求氧化铁皮的成分为： w ( TFe）≥70%，
w( SiO2）≤3%，w（S）≤0.04% , w（P）≤0.05% ,w ( H20） ≤0.5%
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■氧化铁皮的含铁量高、杂质少，但豁附的油污和水分较多，
因此，在使用前必须在500 ℃以上的高温下烘烤4h以上。
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3.3.2 冷却剂
砷等有色金属元素；
（3）不同性质的废钢应分类堆放，以避免贵重元素损 失和熔炼出废品； （4）废钢要有明确的化学成分；
4
（5）废钢要有合适的块度和外形尺寸 ；
■对于电炉炼钢，过大、过小的废钢对冶炼都将造成
不利的影响，必须对废钢进行加工处理。加工方法有 两种：一种是对过大的废钢进行切割处理，另一种是 对钢屑及轻薄料进行打包压块处理，使压块密度提高 至2500可kg/m3以上
氧气纯度大于98 %，水分少于3g/m3耐，吹氧助熔时氧气 压力应为0.3 -0.7 MPa，氧化脱碳时氧气压力为0.7一1.2 MPa
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（2）铁矿石
■电炉用铁矿石的含铁量要高，因为含铁量越高，密度越大，
人炉后越容易穿过渣层直接与钢液接触，加速氧化反应的进 行。要求矿石成分为：w ( TFe）≥55%，w( SiO2）≤8%，w （S）≤0.1% , w（P）≤0.10% , w（Cu）≤0.3% ,w ( H20） ≤0.5% （3）氧化铁皮 ■电炉用氧化铁皮造渣，可以改善炉渣的流动性，提高炉渣
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■对铁合金的要求如下：
（1）使用块状铁合金时，块度要合适，以控制在10一
40mm为宜，这有利于减少烧损和保证钢水成分均匀 。
（2）在保证钢质量的前提条件下，选用适当牌号的铁 合金，以降低成本。 （3）铁合金使用前要经过烘烤，特别是冶炼含氢量要 求严格的钢种，以减少带人钢中的气体。