若C平均，超过配料要求，可适当减少生铁的加入量，若C平均。低于配料要求．可采用电极碎块（或焦炭粒、无烟煤碎块）作增碳材料进行增碳．在计算增碳材料加人量时，可将这些材料中碳的质量分数计为100%，加人t的计算公式如下：
通过这一部分的理论可以得到得知一种减少碳含量的方法，即配料时减少碳含量，加入一定量低碳钢（≤0.3%）以此控制碳含量(具体描述见《铸造手册第二卷：铸钢》p333-334)
(3）控制含磷最和含硫量：为了不致因脱磷量和脱硫量过多而延长冶炼时间，应适当控制炉料的磷、硫含量。为此规定在一般情况下，炉料中磷和硫的平均质量分数均应小于等于0.06％。
(4）控制残余元素含量：对于钢中不希望存在的元素的残余胜应控制在规定限量之下。例如在生产铸造碳钢时，为了能准确掌握钢的热处理工艺参数、一般要求钢中常见的几种合金元素(Cr、Mn、Ni、Cu）残余总量的质量分数小于等于0.75%、又如当钢中存在有Sn、Pb等成分时，会增大铸件的裂纹倾向，因此应予以严格限制。对钢中残余元素的控制，主要是通过对炉料的严格管理及配料时对各种炉料进行适当搭配和核算来达到的。
3．装料
l）装料前应先检查炉体、炉盖、冷却系统以及电器设备和机械装置是否正常。如有故障，应先排除故库后再装料。约为保护炉底，减轻加料时沪底受炉料的冲击，并提前造值脱磷，可在炉底和沪坡处先铺上约占炉料重量2％的石灰．然后再装料、
3）用开底式装料雄加料时，布料原则是：在料罐底部装一部分小料或钢屑垫炉底，其上装大块料和中块料．最上部装小块料及钢屑等薄料；在料罐中对应于炉子高温区的位，装大块料和难熔的炉料。增碳用的电极碎块应装在料堪的下部．以减少在熔化过程中熔炼损耗，保证配碳的准确性。料罐应力求装得续密．以利于导电和导热。
4）当使用了含磷量高的炉料或钢种含磷量规格要求值很低时，可随料配入炉料重量3％左右的氧化铁皮，铺底石灰用量增加到炉料重量的5%左右．以利于熔化期脱磷。
5）为避免开始送电时电弧不稳．电流冲击过大，可在装料后，在炉料上面电极下的部位放数块焦炭。
6）装料量应与电弧炉变压器的功率相匹配。应避免经常性地大辐度超载装料，以免因延长炼钢时间而降低钢掖质量和增加单位铭液的电耗(kw·h/t）。 3.1.2熔化期
1）按照合理供电制度（见表9一136）作业，缩短熔炼时间。
2）钢液熔池形成后．分批加人石灰造渣，其加人总量相当与装料重量的1%一3%: 3）炉料已大部分熔化时，将炉坡处尚未熔化的炉料推入钢液中，以加速熔化：
4）为加速炉料的熔化，在炉料熔化60%~70％时采取吹氧助熔。所采用的吹氧管直径一般为3/4in或1in，吹氧压力为0.5~0.8MPa。吹氧时应沿熔池表面吹，以搅动熔池，并提高熔池温度。由于电弧炉炼钢中电弧的局部加热作用，熔他中不同位置处的钢液的温度有明显的差别：远离电极处的钢液温度较低，炉料不易熔化。吹氧助熔能造成熔池的搅动，并在一定程度上使钢液中的元素氧化而产生热量，从而有助于消除熔池中的低温区，加速炉料的熔化。遇有大块炉料时，应先以切割沪料为主，
5）在熔化末期，可分批加人小批矿石或氧化铁皮，以加速脱确。加人矿石或氧化铁皮的总量应根据炉料中含磷量而定．一般为装料量的1%~2％。
6）炉料熔毕后，充分搅拌钢液熔池，取样分析碳和磷（重要钢种分析碳、锰和磷）。应在熔池中心处舀取钢液，如含磷量过高时，可放渣或扒渣，出渣后随即加人石灰和氟石造新渣。
7）炉料熔毕后，如钢液含碳量不足，氧化期开始前须进行增碳。增碳材料有电极碎块，含硫低的焦炭碎块、无烟煤碎块和生铁等几种．其中以电极碎块最纯净，带入钢液的夹杂物少。当采用生铁增碳时，应使用含磷里较低的品种。应严禁使用电极增碳，因增碳后电极变细，电极强度降低电流密度增大，将加剧电极损耗，也不利于加热钢液。
在使用碳质材料（电极碎块、焦炭碎块等）增碳时，须考虑到这些材料加入炉中后会浮在钢液面上，有一部分被护气氧化而熔炼损耗，因而只有一部分的碳能被钢液所吸收。钢液对几种增碳材料的收得率见表9一83。
3.1.3氧化期
氧化期的技术要求是有效的脱磷、清除钢液中的气体和夹杂物，将含碳量调整到所要求的成分范围和提高钢液的温度。生产上对炼钢氧化期过程的控制如下。
1，脱磷的有利条件是高碱度、氧化性强和流动性良好（粘度较小）的炉渣，以及较低的温度和氧化铁含量对脱磷效果的影响。当炉渣碱度较高和氧化铁含量较高时，都会使脱磷效果提高，但应指出炉渣碱度过高（R超过3.5）时，由于炉渣变稠，反而会使脱磷效果降低。当炉渣中氧化铁含量过多时，由于其对沪渣的“稀释”作用，也会使脱磷效果降低。
2．脱碳是炼钢中的一个重要的过程，碳的氧化化造成钢液沸腾，可清除钢液中的气体和夹杂物，起净化钢掖的作用，而且，沸腾所起的搅拌作用，可使熔他中钢液的温度均匀。脱碳有四种方法：吹氧脱碳法、矿石脱碳法、吹氧-矿石脱碳法和吹氧-氧化铁皮脱碳法。采用这些方法时，脱碳速度及特点见9-86。在电弧炉炼钢中，主要采用吹氧脱碳法、吹氧-矿石脱碳法和吹氧-氧化铁皮脱碳法。
（1）吹氧脱碳法：吹氧脱碳法的优点是生产效率高（比矿石脱碳法提高约20%)．节约电能。
1）吹氧的温度条件：为了使钢液中的碳能有效地氧化．以便在熔池中形咸活跃的沸腾，禽要有足够高的钢液温度（原理见第2章中“碳的氧化”）。对于冶炼铸造碳钢，一般规定必须在钢液温度达到1560℃以上，方可进行吹氧操作。
2）供氧；电弧炉炼钢的供氧由板气站通过管道供氧或用板气瓶组成汇流排供氧．吹氧管直径一般为3/4in或1in，应准备两个或两个以上的吹氧管道以保证吹权过程不间断。
3）吹氧压力及耗氧量：吹氧时氧气的压力一般为0.5~1.0MPa。在正常的钢液摄度条件下，当脱碳质量分数为0.3％左右时，每吨钢液的平均耗氧量大致为4~6m3。
4）氧气纯度，电弧炉炼钢所用的氧气要求有较高的纯度，02的体积分数应在99％左右，含水分尽量低伸（H20）镇≤20%)，以免增加钢液的含氢量和含氮量。
5）操作要点：吹氧管对水平线的倾斜度大约为30°，吹氧管端部插人熔他深度为
50~300mm.见图9-8所示。吹氧时应移动吹氧管，以利于整个熔池均匀沸腾。吹氧时吹氧过程应连续不间断。电弧炉吨位较大时应采用双管同时吹氧，以增大供氧量，满足脱碳沸腾的需要。
6）吹氧脱碳法的特点：吹氧脱碳法脱碳速度快，升温迅速而且熔池温度均匀，有利于钢液中气体和夹杂物的排除，使权化时间缩短，电耗也相应降低。但吹氧脱碳法护渣中FeO含量低，且钢液温度迅速升高，对进一步脱磷不利。
(2）吹氧-矿石脱碳法：在炼钢中用矿石作为氧化剂来进行脱碳的优点是脱碳比较平缓，易于控制、节省氧气。向炉内加入的铁矿石沉于钢渣界面，矿石中的部分Fe,03溶于炉渣，增加了炉渣中FeO含量，有利于脱磷；部分Fe2O3溶于钢液内，加速了脱碳反应．但矿石溶解于炉渣或钢液时，矿石要分解，要吸收大量的热量，降低熔池钢液温度，延缓脱碳过程的进行，因而增大电能消耗。另外，矿石还会带入气体和其他杂质。因此，目前电弧炉炼钢一般已不再采用单独用矿石脱碳的方法。
采用吹氧加矿石相结合的脱碳方法能兼有吹氧脱碳和矿石脱碳的优点，因而得到较为广泛的应用。
l）矿石用量：单独采用矿石作为氧化剂脱碳时，若h钢液脱谈质量分数为0.01%，约需矿石1~l.5kg（对于高碳钢可取下限，低碳钢可取上限）。采用吹氧-矿石脱碳法时，可根据吹氧与加矿石的比例来确定矿石的实际用盘。
2）加矿石温度：为了能形成钢液活跃沸腾，冶炼碳钢时，加矿石前钢液的最低温度见表9-87。
3）操作要点：由于矿石熔解于钢液时要吸收热量，为使钢液温度不致大幅度降低，应采取分批加矿石的方法。如一次性加矿石太多还易造成喷溅、跑钢等事故．在吹氧-矿石脱碳法中，一般分2~3批加入矿石，在两批矿石之间吹氧．以提高钢液温度，促使钢液沸腾活跃、均匀。在生产操作中，常采用每次吹氧后自动流清的方法。
4）钢液纯沸腾：在加完最后一批矿石．并在活跃的钢液沸腾终了后，还应有一个阶段时间使钢液在不继续供氧的条件下，进行较为平缓的沸腾，以便消耗掉钢液内残留未熔的矿石。这一阶段的钢液沸腾通常称为纯沸腾（或清洁沸腾）。钢液纯沸腾的时间一般为5~15min，大电弧炉取上限，小电弧护取下限。由于纯沸腾期间CO气泡压力比活跃沸腾时小，如值层厚时，将会阻碍沸腾进行，因此，必要时可排放1/3左右的渣．使钢液在薄渣层下进行均匀的沸腾。
（3）吹氧-氧化铁皮脱碳法：在炼钢中用氧化铁皮作氧化剂来进行脱碳的优点是： 1）氧化铁皮熔点低，易熔解，成渣快，还可改善炉渣的流动性。 2）氧化铁皮溶解时吸收热量少，熔池温降小，俏耗电能比矿石法少．
3）氧化铁皮溶解子炉渣中，显著增加护渣中的FeO含量，脱磷效果很好。
4）氧化铁皮带入钢液或炉渣的气体和杂质少，且不影响炉值喊度（矿石中的Si02会降低炉渣碱度）。
但氧化铁皮脱碳的缺点是：加人炉内的氧化铁皮重量相对较轻（密度小），基本上溶解于炉渣中，直接权化钢液困难，脱碳速度级慢．因此，为了充分发挥吹氧脱碳法和氧化铁皮脱碳法的优点，克服加矿石的不利影响，也为了有效利用工厂丰富的氧化铁皮资源，许多工厂采用了吹氧-氧化铁皮脱碳法。
1）氧化铁皮用量。一般为氧化期加入炉内石灰重量的10%~20％。 2）操作要点：在氧化期初期加石灰造新渣时，即可加入氧化铁皮，然后进行吹氧脱碳。如钢液含磷量偏高时，在吹氧时应自动流渣，然后补加石灰、氧化铁皮造新渣脱磷。当含磷量满足要求时，操作重点则是吹氧脱碳升温，
3）钢液纯沸腾：停止吹氧后，钢液应有5~l0min的纯沸腾。 （4）脱碳速度的控制：为了达到有效地净化钢液的目的·须有适当的脱碳速度，以便在钢液中形成活跃的，但又不是过于剧烈的沸腾。无论是采用哪、一种脱碳方法，都应控制适当的脱碳速度。
（5）氧化期末钢液含碳量（终点碳）的控制：由于炼钢的还原期中加人的铁合金（锰铁等）含有碳．会往钢液中带人一些碳（其质量分数约为0.02%~0.05%)，还原期沪渣中的炭粉和电石成分也会使钢液增加一些碳（其质量分数约为0.02％~0.04%)，因此，氧化期末应控制钢液的含碳量适当低于成品钢的含碳量。
(具体描述见《铸造手册第二卷：铸钢》p338-339)
4．氧化期末钢液温度的控制氧化期结束后要扒除全部氧化渣并重新造渣，因而要消耗热量．导致钢液降温。为避免还原初期钢液温度过低，要求氧化期末钢液温度比出钢温度高20~30℃，至少应不低于出钢温度上限（出钢温度参见表9-99和表9-107）。
5．除渣氧化期末，当钢液含碳量、含磷量和温度均已达到要求时．可以除渣。扒除氧化渣的目的是减少还原期的回磷和脱氧负担。钢液面上无炉渣覆盖时，钢液降温很快，且容易吸气。因此，首先应在通电条件下放出60%~70％的炉渣，然后升起电极，在停电条件下迅速扒净其余的炉渣。
6．钢液含碳量不合格的补救措施如氧化末期未控制好，以致钢液含碳量降得过低，可以在扒渣后使钢液增碳，但应限制增碳量：对低、中碳钢限制增碳的质童分数在0.10环以内；对高碳钢限制增碳的质量分数在0.15%以内，增碳方法见表9-90。
如氧化末期未控制好，以致钢液含碳量过高时，可扒除大部分氧化渣，在薄渣下吹氧，脱去多余的碳分。 3.1.4还原期
还原期的技术要求是有效地脱氧、脱硫，并调整好钢液的化学成分和温度，使之达到出钢的要求。生产上对炼钢还原过程的控制如下。
1．造稀薄渣造低粘度炉渣顶盖钢液表面，减少钢液降温和吸气。渣料组成包括石灰和氟石及部分碎粘土砖块．其质量比例大致为石灰：氟石=3：1．碎砖块用量质量分数小于等于10%（也可不用）．加人造渣材料的量相当于钢液重量的2%～3%。
2，预脱氧在还原初期稀薄渣形成后（也可以在造稀薄渣前）往钢液中加人锰铁、硅铁、锰硅合金、铝块、硅钙合金等一种或多种合金进行初步的脱氧，即预脱氧。锰铁的加人量一般按钢的规格成分下限含锰量考虑残锰量计算（钢液中残余锰量很低时，在计算时可不考虑）．加人钢液中的锰一部分起脱氧作用，另一部分溶解在钢液中，起调整钢液含锰量的作用。由于在进一步的还原过程中．沪渣中的氧化锰会有一部分被还原而使锅液增锰．故预脱氧加人的锰量不宜过高，以免还原期末钢液含锰量超出规格要求。
3．造还原渣脱氧在完成预脱氧．稀薄渣形成后．开始往渣面上加粉状脱氧剂造还原渣脱氧，即扩散脱氧。还原渣有三种：白渣、弱电石渣和电石清。还原渣的应用见表9-91，造渣方法见表9-92。
自渣：稀薄渣形成后，加人石灰、氟石和炭粉或硅铁粉造渣，10～15min后白渣形成。钢液在良好白渣下还原的时间应不少于20min。在此期间．分批加人石灰和硅铁粉调整炉渣，保持炉渣的还原能力。白渣的成分见表9-93所示。白渣具有较强的脱氧能力。由于炉法中炭粉少．且炉渣的粘度较小．炭粉浮于炉渣上面，基本上不与钢液接触，钢液不会明显增碳，适于冶炼含碳量较低的钢种。
电石渣（弱电石渣）：稀薄渣形成后，加人石灰、狱石和炭粉造渣。15～20min后电石渣形成。钢液在良好电石渣下还原的时间应不少于15min。在此期间，分批加人石灰和炭粉调整炉渣，保持炉渣的还原能力。电石法的成分见表9-93所示。