度和高的抗蚀性的金属材料，常用的有铁基合金、镍基合金、钴基合金，还有铬基合金、钼基合金及其他合金等。高温合金主要用于制造燃汽轮机、喷气式发动机等高温下工作零部件。 思考题：
1、炼钢的基本任务是什么，通过哪些手段实现？
2、磷和硫对钢产生哪些危害？
3、实际生产中为什么要将[Mn]/[S]比作为一个指标进行控制？
4、氢和氮对钢产生哪些危害？
5、外来夹杂和内生夹杂的含义是什么？
基本要求：了解转炉的吹炼过程；掌握氧气射流对熔池的物理化学作用；掌握顶吹转炉的各项操作制度；掌握复吹转炉的冶金特点；了解转炉自动控制。
重点与难点：顶吹转炉的各项操作制度；复吹转炉的冶金特点。 第一节 炼钢用原材料
原材料是炼钢的基础，原材料的质量和供应条件对炼钢生产的各项技术经济指标产生重要影响。
对炼钢原料的基本要求：既要保证原料具有一定的质量和相对稳定的成分，又要因地制宜充分利用本地区的原料资源，不宜苛求。炼钢原料分为金属料，非金属料和气体。
● 金属料：铁水、废钢、合金钢
● 非金属料：造渣剂（石灰、萤石、铁矿石）、冷却剂（废钢、铁矿石、氧化铁、烧结矿、球团矿）、增碳剂和燃料（焦炭、石墨籽、煤块、重油）
● 氧化剂：氧气、铁矿石、氧化铁皮
入炉原料结构是炼钢进程及各项指标结构产生重要影响：
◆钢铁料结构，即铁水和废钢及废钢种类的合理分配；
◆造渣料结构，即石灰、白云石、萤石、铁矿石等的配比制度；
◆充分发挥各种炼钢原料的功能使用效果，即钢铁料和选渣料的合理利用。
一、金属料
（一）铁 水
铁水是转炉炼钢的主要原材料，一般占装入量的70%-100%，是转炉炼钢的主要热源，如图1所示。
对铁水要求有：
（1）成分；（2）带渣量；（3）温度。
1）硅（Si）
是重要的发热元素，铁水中含Si量高，炉内的化学热增加，铁水中Si量增加0.10%，废钢的加入量可提高1.3%-1.5%。
铁水含Si量高，渣量增加，有利于脱磷、脱硫。
硅含量过高会使渣料和消耗增加，易引起喷溅，金属收得率降低，同时渣中过量的SiO2，也会加剧对炉衬的侵蚀，影响石灰渣化速度，延长吹炼时间。通常铁水中的硅含量为0.30%-0.60%为宜。
2）锰（Mn）
锰是发热元素，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，从而可以
减少合金化时所需的锰铁合金，有利提高钢水纯净度。
转炉用铁水对锰与硅比值要求为0.8-1.0，目前使用较多的为低锰铁水，锰的含量为0.20%-0.80%。
3）磷（P）。磷是高发热元素，对一般钢种来说是有害元素，因此要求铁水磷含量越低越好，一般要求铁水[P]≤0.20%。
4）硫（S）。除了含硫易切削以外，绝大多数钢种要求去除硫这一有害元素。氧气转炉单渣操作的脱硫效率只有30%-40%。我国炼钢技术规程要求入炉铁水的硫含量不超过0.05%。
对铁水带渣量的要求：
高炉渣中含硫、SiO2、和Al2O3量较高，过多的高炉渣进入转炉内会导致转炉钢渣量大，石灰消耗增加，造成喷溅，降低炉衬寿命，因此，进入转炉的铁水要求带渣量不得超过0.5%。
对铁水温度的要求：
铁水温度是铁水含物理量多少的标志，铁水物理热得占转炉热收入的50%。应努力保证入炉铁水的温度，保证炉内热源充足和成渣迅速。我国炼钢规定入炉铁水温度应大于1250℃，并且要相对稳定。
转炉和电炉炼钢均使用废钢，如图2所示。氧气顶吹转炉用废钢量一般是总装入量的10%-30%。废钢分为一般废钢、轧辊、次废铁、车等。
（二）转炉炼钢对废钢的要求：
1)废钢的外形尺寸和块度应保证能从炉口顺利加入转炉。废钢的长度应小于转炉口直径的1/2，废钢单重一般不应超过300kg。国标要求废钢的长度不大于1000mm，最大单件重量不大于800kg。
2）废钢中不得混有铁合金，严禁混入铜、锌、铅、锡等有色金属和橡胶，不得
混有封闭器皿、爆炸物和易燃易爆品以及有毒物品。废钢的硫、磷含量均不大于0.050%。
3）废钢应清洁干燥不得混有泥沙，水泥，耐火材料，油物等。
4）不同性质的废钢分类存放。
非合金钢、低合金钢废钢可混放在一起，不得混有合金废钢和生铁。合金废钢要单独存放，以免造成冶炼困难，产生熔炼废品或造成贵重合金元素的浪费。
（三）转炉炼钢对铁合金的要求： 1）生铁
主要在电炉炼钢中使用，其主要目的在于提高炉料或钢中的碳含量，并解决废钢或重料来源不足的困难。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%-25%，最高不超过30%。
电炉炼钢对生铁的质量要求较高，一般S、P含量要低，Mn不能高于2.5%，Si不能高于1.2%。
2）海绵铁
海绵铁是用氢气或其他还原性气体还原精铁矿而得。一般是将铁矿石装入反应器中，通入氢气或CO气体或使用固体还原剂，在低于铁矿石软化点以下的温度范围内反应，不生成铁水，也没有熔渣，仅把氧化铁中的氧脱掉，从而获得多孔性的金属铁即海绵铁。
海绵铁中金属铁含量较高，S、P含量较低，杂质较少。电炉炼钢直接采用海绵铁代替废钢铁料，不仅可以解决钢铁料供应不足的困难，而且可以大大缩短冶炼时间，提高电炉钢的生产率。此外，以海绵铁为炉料还可以减少钢中的非金属夹杂物及氮含量。由于海绵铁具有较强的吸水能力，因此使用前须保持干燥或以红热状态入炉。
3）铁合金
常用的铁合金种类：
◆ 简单合金：Fe-Mn，Fe-Si，Fe-Cr，Fe-V， Fe-Ti，Fe-Mo，Fe-W等
◆复合脱氧剂：Ca-Si合金，Al-Mn-Si合金，Mn-Si合金，Cr-Si合金，Ba-Ca-Si合金，Ba-Al-Si合金等
◆纯金属：Mn、Ti（海绵Ti）、Ni、Al。
1）对块要求
加入钢包中的尺寸为5-50mm，加入炉中的尺寸为30-200mm。往电炉中加Al时常将其化成铝饼，用铁杆穿入插入钢液。
2）烘烤温度
锰铁、铬铁、硅铁应≥800℃，烘烤时间应＞2小时；钛铁、钒铁、钨铁加热近200℃ ，时间大于1小时。
二、非金属料
（一）造渣剂 1）石灰
碱性炼钢方法的造渣料，主要成分为CaO，由石灰石煅烧而成，是脱P、脱S不可缺少的材料，用量比较大。
其质量好坏对吹炼工艺、产品质量和炉衬寿命等产生主要影响。因此，石灰CaO含量高，SiO2和S 含量低，生过烧率低，活性高，块度适中，此外，石灰还应保持清洁、干燥和新鲜。