炼钢

出处：按学科分类—政治、法律 复旦大学出版社《国际惯例词典》第537页（1355字）

炼钢是以生铁和废钢为基本原料在高温下冶炼出各种钢种的过程。

钢是现代生产和科学技术中应用最广的金属材料，约占金属材料总量的85%以上。钢可分为碳素钢和合金钢两大类，除含有Fe，C这两种主要元素之外，还含有适量的Si，Mn，S和P等元素，合金钢中还有一些特意加入的意在改善钢性能的一些合金元素。

炼钢的主要任务就是将生铁和废钢转化为钢，即使原料中所含的各种元素的成分降低或增加到所炼钢种的范围。炼钢的基本过程是氧化，利用氧化剂(氧气、铁矿石等)与原料中各种元素进行直接或间接氧化反应和造渣反应，具体地完成脱碳、去磷、去硫、去气、去非金属夹杂物、升温以及脱氧合金化等基本任务。

近代炼钢方法主要有转炉、平炉、电炉三大炼钢方法。现分述如下。

1．转炉炼钢法。由英国人亨利·贝塞麦(Henry Bessmer)于1856年发明。

由于炉体可以转动故称为“转炉”(见图7－4－1)。

经过100多年的发展现以氧气顶吹转炉炼钢法在世界范围内得到了广泛的应用。氧气顶吹转炉(简称LD法)以铁水和废钢作为主要原料，以元素氧化反应的化学热作为热源，冶炼速度快，生产率高，冶炼品种多，质量较好，基建投资少，建设速度快，成本低。LD转炉以它特有的优点在大多数产钢国家得到了迅速的发展。

目前，世界上氧气顶吹转炉钢产量已占总量60%，另外还发展了底吹氧气转炉和顶底复合吹炼转炉，使转炉炼钢法成为当前最主要的炼钢方法。

图7－4－1

2．平炉炼钢法。

1864年由法国的马丁(Martin)父子利用蓄热原理建造了一座蓄热式火焰炼钢炉，国外称为马丁炉，我国称为平炉(见图7－4－2)。平炉炼钢法原料范围广，任何成分的生铁均可冶炼，还可任意调整生铁与废钢的配料比。平炉以气体和液体燃料燃烧放热作为热源，炉子容量大，冶炼时间长，可以充分掌握冶炼速度和控制冶炼终点，且去磷、去硫比较完全，冶炼钢种多，质量好，因而逐渐成为炼钢方法的主流。在50年代平炉是世界上最主要的炼钢方法，当时平炉钢占世界钢产量的80%，但由于平炉要用燃料，设备复杂，投资大，生产率不高，因此后来被氧气顶吹转炉逐步替代。

图7－4－2

3．电炉炼钢法发明于20世纪初。这是利用电能转变为热能的炼钢方法、发明于20世纪初。

主要包括电弧炉炼钢法，高频感应炉等。其中应用最广的是电弧炉炼钢法。

如图7－4－3所示。电炉炼钢法以废钢为主要原料，利用电弧放热作为热源，能准确控制炉温和冶炼气氛，脱磷、脱硫比较理想，脱氧也完全，元素回收容易，能冶炼高熔点特殊性能的合金钢。

电炉炼钢的质量最好，品种多样，但电耗大，成本高，长期以来作为冶炼高质量合金钢的主要手段。随着电力工业的发展、生产设备的改进、技术的更新、各种消耗的降低、生产效率的提高，电炉炼钢作为一种短流程冶炼普通钢在运输、能耗、环保方面具有明显的竞争力，发展电炉钢目前已成为国际潮流。

图7－4－3