炼钢原理及常用炼钢冶炼方法

炼钢的原理就是在炼钢炉高温下，用氧气或铁氧化物将废钢或生铁中的碳磷硫和其它杂质转化为气体和炉渣排除得到钢。

常用炼钢冶炼方法有三种，分别是：平炉炼钢、转炉炼钢和电炉炼钢。

1、平炉炼钢法：

将原料废钢、废铁、铁矿石、石灰石和生石灰溶剂放入炼钢炉内，用高炉煤气或液体燃料重油加热，加入氧化剂去除杂质。

当炼钢开始时，燃料与热空气相遇就在燃料面上燃烧，温度可达1800度，热能通过火焰作用炉料熔化，同时部分熔化的生铁生成氧化亚铁，生铁里杂质硅、锰被氧化亚铁氧化生成炉渣，然后炉内的石灰石，磷与硫等杂质就生成磷酸钙和硫化钙成为炉渣；过量的碳也进行氧化，生成一氧化碳从熔化的钢水里冒出，好象钢水沸腾一样。

2、转炉炼钢法：

这种炼钢法运用的氧化剂是氧气，把空气鼓入熔融的生铁里，使炉料中的杂质硅、锰等氧化，在氧化中放出大量热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因而转炉炼钢不需要别的燃料。

转炉炼钢的转炉外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉；开始炼钢时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并翻动转炉使它直立起来，这时液态生铁外表剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化(FeO,SiO2,MnO,)生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流效果，使炉内反应均匀；过几分钟后当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开端氧化，生成一氧化碳（放热）使钢水激烈沸腾。炉口因为溢出的一氧化碳然后而出现巨大的火焰；最后磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁，磷酸亚铁再跟生石灰反应生成磷酸钙和硫化钙的炉渣。如果转炉炼钢吹的是高压工业纯氧，则能进一步提高效率和钢材质量。

3、电炉炼钢法：

电炉炼钢是以电能转化为热能产生热源，也称为电弧炉炼钢，使用导热材料石墨电极在电炉内靠电极和炉料之间放电产生电弧，导致电能在弧光中转变为热能，同时敷设和电弧的加热熔化金属和炉渣，冶炼出各种成分的钢材，电炉炼钢主要以废钢为原料，对生铁的消耗较少，不再需要大量的焦炭。

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