转炉、电炉、平炉炼钢各有什么优缺点

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转炉炼钢和电炉炼钢的优缺点比较分析

转炉炼钢和电炉炼钢的优缺点比较分析张建国【摘要】本文对电炉炼钢和高炉炼钢生产工艺技术的优缺点进行了简要的分析论述,对两种工艺生产产品中的残留物、氮含量进行了分析比较;并进一步指明,随着社会废钢资源的积累,直接还原技术的开发,电力工业的发展,电炉炼钢技术(大容积电炉、超高功率电炉等)、铁水预处理和炉外精炼技术的飞速发展,电炉钢厂越来越多地转向生产普通钢,而转炉钢厂越来越多地生产特殊钢.在未来钢铁工业的发展中,每个企业都需要把对电炉与转炉冶炼特殊钢优劣分析做为课题之一,科学合理地选择特钢冶炼工艺流程.【期刊名称】《资源再生》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】4页(P54-57)【关键词】电炉炼钢;转炉炼钢;残留物;氮量控制【作者】张建国【作者单位】北京瀚川鑫冶工程技术有限公司【正文语种】中文电弧炉最初在20年代开发成功，用来熔炼废钢、生产一般应用级别的钢材，如钢筋等。

与高炉——转炉联合钢铁厂相比，短流程的电炉钢厂生产要简单得、灵活得多，它能生产正常质量的、且在价格上比高炉——转炉联合钢铁企业要廉价的钢材，所需要的就是废钢与电能的充足供应。

一直以来，制约着短流程钢厂发展的最大的因素仍是没有能力正常地生产某些优质低碳钢。

然而，近几年来技术的全面发展和两种流程间的激烈竞争，明显改变了生产效率。

其结果是一些世界级的电炉钢厂顶替了成本更高的联合企业，成为诸如大型材、钢梁、SBQ等大部分优质碳钢的供应者。

在我国，近年来面对废钢资源的日益短缺、优质废钢价格和用电成本居高不下的现实，以电弧炉作为主要冶炼工艺的特殊钢企业也开始致力于研究用转炉冶炼特殊钢的工艺技术。

目前，国外用转炉生产的特殊钢已占特殊钢总量的60%左右（日本更高，约占70%）。

特殊钢中的主要钢种如轴承钢、齿轮钢、弹簧钢以及冷镦钢等均可采用“高炉供热铁水→转炉 + 二次精炼→ 连铸→ 连轧”工艺生产。

目前，我国重点普钢企业的转炉都已配备了RH和LF等二次精炼手段，而且已有相当比例的优特钢产品被普钢企业以低成本、低价格的绝对优势所占领。

转炉炼钢和电炉炼钢比较研究

转炉炼钢和电炉炼钢比较研究作者：赖建华张传来来源：《南方企业家》2018年第04期摘要：随着社会建设如火如荼的进行，对钢材资源的需求逐步增多，而钢铁生产企业对生产工艺的要求也越来越高。

由于钢铁工艺技术的开发，在铁水预处理技术和炉外精炼技术的基础上，电炉钢铁企业越来越愿意生产普通钢，转炉钢铁企业则偏向生产特殊钢。

本文旨在分析转炉炼钢和电炉炼钢两种技术方法的优劣，期望为钢铁企业科学合理的选择生产工艺流程提供有益借鉴。

关键词：转炉炼钢；电炉炼钢；工艺流程长期以来，小型钢铁企业最大的阻碍就是缺乏正常生产优质低碳钢材的能力。

随着各种生产技术的提升以及转炉炼钢和电炉炼钢两种工艺流程的竞争，使得钢铁企业的生产效率得以大大提高。

转炉炼钢和电炉炼钢工艺流程的比较转炉炼钢工艺流程的优劣第一，所需要的操作设备众多，投资较高，经济规模较大，比较典型的钢铁联合工厂年生产能力都在400万吨以上[1]。

第二，与废钢相比，转炉炼钢中铁水的纯净度和质量稳定性均较好。

氧气转炉炼钢配以RH二次精炼的工序优势明显，有着高效的生产速率，有着不错的纯净度，主要适于低碳/超低碳、低残余元素的钢种，尤其是批量很大、合金含量较低的钢种。

第三，由于整个的炼钢过程需要较大的能量，而能量主要来源钢材中的易氧化元素同氧的化学反应供能，这使得工艺流程不够灵活。

第四，转炉炼钢的生产周期不长，同精炼技术和连铸技术结合，整体效率较高。

转炉炼钢的能量主要是来自化学反应和物理反应，不太适宜于冶炼高合金钢，更不适宜冶炼合金工具钢、难熔钨铁等高熔点合金。

第五，轉炉炼钢的终点控制水平高，渣钢反应比电炉更接近平衡。

转炉与钢包精炼炉匹配，可灵活生产高碳钢、中碳钢、低合金钢。

电炉炼钢工艺流程的优劣电炉炼钢工艺的优势第一，电炉炼钢的设备简单，投入不大，基础设施建设和资金回笼周期短，同时水力发电和核能发电又使得电力成本下降，因而电炉炼钢技术发展较快。

第二，电炉炼钢主要是利用电弧产生的热，电弧作用区的温度可以达到4000度以上，并且直接作用于炉料。

请教专家：平炉钢、电炉钢、转炉钢各有什么不同？我想获得比较详尽的资料，谢谢！

请教专家：平炉钢、电炉钢、转炉钢各有什么不同？我想获得比较详尽的资料，谢谢！炼钢的方法，一般可分为转炉炼钢、平炉炼钢和电炉炼钢三种方法。

现分别介绍如下：1. 转炉炼钢法这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。

把空气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。

在氧化的过程中放出大量的热量（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。

因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。

转炉炼钢是在转炉里进行。

转炉的外形就像个梨，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，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。

这时液态生铁表面剧烈的反应，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作用，使反应遍及整个炉内。

几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。

炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。

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稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。

当磷于硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。

这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。

整个过程只需15分钟左右。

如果空气是从炉低吹入，那就是低吹转炉。

随着制氧技术的发展，现在已普遍使用氧气顶吹转炉（也有侧吹转炉）。

这种转炉吹如的是高压工业纯氧，反应更为剧烈，能进一步提高生产效率和钢的质量。

2. 平炉炼钢法（平炉炼钢法也叫马丁法）平炉炼钢使用的氧化剂通入的空气和炉料里的氧化物，（废铁，废钢，铁矿石）。

反应所需的热量是由燃烧气体燃料（高炉煤气，发生炉煤气）或液体燃料（重油）所提供。

平炉的炉膛是一个耐火砖砌成的槽，上面有耐火砖制成的炉顶盖住。

平炉的前墙上有装料口，装料机就从这里把炉料装进去。

转炉炼钢与电炉炼钢优劣

转炉炼钢与电炉炼钢的发展趋势随着科学技术的发展，我国的炼钢技术也在不断的提高，目前我国主要的炼钢设备有转炉炼钢和电炉炼钢这两种。

两种炼钢各有各的优势和缺点，其中转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。

电炉炼钢是指在电炉中以废钢、合金料为原料，或以初炼钢制成的电极为原料，用电加热方法使炉中原料熔化、精炼制成的钢，所以电炉炼钢需要借助外加能源来完成炼钢。

但是到底那个炼钢技术发展趋势能够跟好一些，炼钢效率跟高，我们更进一步去了解它们的不同点。

转炉按耐火材料分为酸性和碱性，按气体吹入炉内的部位有顶吹、底吹和侧吹；按气体种类为分空气转炉和氧气转炉。

碱性氧气顶吹和顶底复吹转炉由于其生产速度快、产量大，单炉产量高、成本低、投资少，为目前使用最普遍的炼钢设备。

因为转炉的炉体可以转动，用钢板做外壳，里面用耐火材料做内衬。

所以转炉炼钢时不需要再额外加热，因为铁水本来就是高温的，它内部还在继续着发热的氧化反应。

这种反应来自铁水中硅、碳以及吹入氧气。

因为不需要再用燃料加热，故而降低了能源消耗，所以被普遍应用于炼钢。

吹入炉内的氧气与铁水中的碳发生反应后，铁水中的碳含量就会减少而变成钢了。

这种反应本身就会发出热量来，因而铁水不但会继续保持着熔化状态，而且可能会越来越热。

因此，为调整铁水的适合温度，人们还会再加入一些废钢及少量的冷生铁块和矿石等。

同时也要加入一些石灰、石英、萤石等，这些物质可以与铁水在变成钢水时产生的废物形成渣子。

因此，它们被称为造渣料。

所以转炉炼钢工艺流程为：高炉铁水→铁水预处理→复吹转炉炼钢→炉外精炼→连铸→热轧按照电加热方式和炼钢炉型的不同，电炉钢可分为电弧炉钢、非真空感应炉钢、真空感应炉钢、电渣炉钢、真空电弧炉钢、电子束炉钢等。

按冶炼设备对钢进行分类，可分为转炉钢、平炉钢和电炉钢。

电炉钢是用电炉炼制的钢，有电弧炉钢、感应炉钢及真空感应炉钢等。

炼钢工艺

2Βιβλιοθήκη 工艺概述转炉炼钢原材料
转炉炼钢对生铁、废钢的要求如下：废钢是炼钢用的另一种金属料，也是氧气转炉经常使用的冷却剂，我国现有转炉一般允许废钢的装入量不超过金属料装入量的30%。炼钢用废钢必须清洁，力求没有泥沙，油污，同时不得有封闭的中空器皿、爆炸物，也不能有锌、铅、锡等有色金属混入废钢中，这些都不利于冶炼工艺的正常进行，不利于提高钢的质量。甚至会造成不必要的生产和人身安全事故。对于装入转炉的废钢，其块度不宜过大或过小，一般应小于炉口直径的1/2，而废钢的单重也不能太大，各厂都根据本厂的实际情况对废钢的块度和单重有明确的规定。生铁块成分与铁水相近，但没有显热。它的冷却效应比废钢低，同时还需配加适量的石灰
转炉炼钢法：转炉以熔铣为主原料，精炼时间短，几乎不需燃料，可降低成本，高炉溶解的熔铣置入转炉后吹入高压氧气，将铣铁中的碳素与其它不纯物氧化燃烧去除，
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工艺发展现状
五十年代以前，平炉钢占世界钢产量的85％。虽然目前世界上仍在生产的平炉已普遍采用氧气炼钢，生产率有较大的提高，但除尘系统复杂，投资高昂，因此平炉炼钢不再发展，基本都有拆除改建为顶吹或底吹转炉的趋势。
平炉炼钢法：平炉是平船底形状的反射炉，加入铣铁、废钢、石灰石用燃料加热溶解，以氧气或氧化铁把铣铁中的碳（C）和硅（Si）磷（P）等氧化去除，精炼完成加入硅铁、锰铁、铝去除钢液中的氧气、氮气，炼钢时间较长。近年此法逐渐消失。
电炉炼钢法：电炉如锅子形状，由炉盖、炉壁、炉床三部分构成，炉体可以前后倾动，炉盖中央有电极垂直插入，可自动调整升降，电极的弧光高热溶解废钢，进行氧化、还原精炼成优质钢品，电气炉又有直流（DC）与交流（AC）两种，直流电炉使用电极一支，交流电炉三支，所以直流电炉电极单位耗用量较低，溶解热效率较好，噪音低。

转炉、电炉、平炉炼钢各有什么优缺点

采用的炼钢方法有转炉炼钢、电炉炼钢和平炉炼钢等，而主要发展趋势为纯氧顶吹转炉炼钢。

至1976年，转炉钢已占世界钢总产量的70％。

（1）纯氧顶吹转炉炼钢法这种方法是1952年以后发展起来的新技术，它是目前世界上采用较多也是较先进的一种方法。

纯氧顶吹转炉炼钢有以下优点：（i）生产速度快由于用纯氧吹炼，就会高速降碳，快速提温，大大缩短冶炼时间。

一座300t 转炉吹炼时间不到20min，包括辅助工作时间在内，一共不超过1h。

（ii）品种多、质量好纯氧顶吹转炉既能炼普通钢，也能炼普通低碳钢。

如首都钢厂采用这种方法成功地试炼了一百多种钢材。

由于用纯氧吹炼，钢中氮、氢等有害气体含量较低。

（iii）基建投资和生产费用低纯氧顶吹转炉的基建投资相当于同样生产量的平炉车间的60～70％，生产费用也低于平炉。

目前纯氧顶吹转炉随着氧枪的多孔喷头的研制成功，大大提高了单位时间内的供氧量，并由于操作技术上的革新（例如，用电子计算技术来调节、控制冶炼过程），不论转炉容量的大小，吹炼时间基本上相差不多，即使300t转炉，净吹氧时时也可缩短到12min左右。

在一定限度内，炉容量越大，经济效果越好，因此顶吹转炉迅速走向大型化。

现在世界上最大的转炉为350t，并且正在研究建造400～450t转炉。

（2）电炉炼钢法电炉炼钢法主要利用电弧热，在电弧作用区，温度高达4000℃。

冶炼过程一般分为熔化期、氧化期和还原期，在炉内不仅能造成氧化气氛，还能造成还原气氛，因此脱磷、脱硫的效率很高。

以废钢为原料的电炉炼钢，比之高炉转炉法基建投资少，同时由于直接还原的发展，为电炉提供金属化球团代替大部分废钢，因此就大大地推动了电炉炼钢。

世界上现有较大型的电炉约1400座，目前电炉正在向大型、超高功率以及电子计算机自动控制等方面发展，最大电炉容量为400t。

国外150t以上的电炉几乎都用于冶炼普通钢，许多国家电炉钢产量的60～80％均为低碳钢。

我国由于电力和废钢不足，目前主要用于冶炼优质钢和合金钢。

电炉流程与转炉流程比较的优势

四．本车间的炼钢工艺条件：1．本车间是以铜合金为主要产品的铸造车间，设备工况比较好，不宜采用氧化法炼钢工艺而导致设备工况的恶化；2．熔炼操作人员不熟悉炼钢工艺，不能有效地贯彻氧化法各项复杂的工艺操作；3．采用树脂砂为造型材料，砂中含有铸铜用涂料石墨的残余及树脂固化剂的残余硫，且含量较高(C5%,S0.228%)，造成铸件增碳增硫；4．采用柴油火焰加热型芯、型腔及浇包，通常都会在这些表面留下积碳层，导致铸件增碳增硫；5．泵用铸件的平均工艺出品率在60%左右，在每炉次熔炼中应该有40%的返回料加入；6．没有大量的化学成分稳定的原材料来源。

五．中频感应电炉亚氧化法炼钢工艺的工艺思路：通过以上对两种中频感应电炉基本炼钢工艺方法的分析，综合了两种工艺方法各自的优点，针对本车间的实际工艺条件，制订了亚氧化法炼钢工艺(表2)，(表3)为多种熔炼配方中的一种。

1，氧化沸腾的工艺过程是获得优质钢材的必要工艺手段各种炉型的炼钢工艺都有各自的不同形式的氧化期操作，或是吹氧或是加矿石，都是原始的氧化气氛不够而刻意营造以达到工艺的目的。

而中频感应电炉本来就有氧化性气氛的，为此很多工艺在熔炼各期都分别有造渣操作，其工艺意图也有隔绝大气气氛的因素。

也有的工艺规定各类炉料必须经过表面处理，以去除氧化皮和油污，也有隔绝氧化气氛的目的。

于是在中频感应电炉熔炼工艺制订中出现了这样一个现象，先是通过具体的工艺措施努力隔绝各类氧化介质，然后为了改善材质为了沸腾，再通过具体的工艺措施比如加矿石来营造氧化性气氛，而且加入的矿石的化学成分远比本来炉料的氧化皮有害(S,P)，岂不多此两举。

亚氧化法炼钢工艺就是利用炉料和大气形成的氧化性气氛，不通过具体的工艺操作，达到沸腾，但这沸腾的程度不如氧化法剧烈，故称为亚氧化法，这样的沸腾程度是否已经达到了目的,这需要结果来证明。

2．碱性炉衬营造的炉内碱性气氛是脱硫脱磷必须的虽然酸性炉衬有较长的炉龄，有时也能造短时间的碱性渣以完成脱硫脱氧任务，但是这种方法对炉衬侵蚀很大，只能偶尔为之，对于有经常性和长期性脱硫任务的材料来说，碱性炉衬的使用是唯一的选择。

转炉与电炉区别

转炉与电炉区别在过去的40年里，高炉一转炉联合流程是钢铁生产的中流砥柱。

伴随着二次炼钢、连铸、轧钢等领域的技术进步，它已经发展成一种高产能、成熟的、复杂的、资本密集的、高固定成本的生产流程，可生产众多的基准质量的钢。

电弧炉最初在20年代开发成功，用来熔炼废钢，生产一般应用级别的钢材，如钢筋等。

与联合钢铁厂相比，常规的立足于电炉的短流程钢厂的生产要简单得多，灵活得多。

它能生产正常质量的且在价格上比联合钢铁企业要廉价的钢材，所需要的就是废钢与电能的充足供应。

直到几年前，制约着短流程钢厂发展的最大的因素仍是没有能力正常地生产某些优质低碳钢。

然而，尤其是近20年，技术的全面发展和两种流程间的激烈竞争，明显改变了生产效率。

其结果它们很早以前就顶替了成本更高的联合企业，成为诸如大型材、钢梁、SBQ等大部分优质碳钢的供应者。

对于厚板的生产，那些基于电炉的钢厂的重要性愈发突出。

因为绝大部分扁平材要求极好的表面质量和很高的钢纯净度，联合生产企业拥有充足的资金和高度完善的加工能力，继续在这一领域占据着优势。

然而，在最近的10—15年间，得益于电炉设计、生产与原料供应、中厚板坯连铸技术和直接轧制的发展，某些电炉钢企业，尤其是美国的电炉钢企业，已经跻身于扁平材市场，生产标准的带钢。

但是，绝大多数小钢厂的生产仍集中在长材领域。

残留物控制基于废钢的电炉炼钢有它的优势，也存在劣势。

它极度依鞍于废钢的价格和供应能力，且有些地方的电价昂贵。

虽然电炉的产量能比联合流程更好的追随市场需求，但废钢价格走向却随着经济活动而变。

因为基于电炉的小钢厂要占据更大的钢产量比重，它们要想保持竞争力，则必须确保废钢市场具有充足的供应能力。

这就要求更高的废钢回收率，然而，从地区角度看，发达地区和发展中地区的废钢回收率存在巨大的差异。

另一个可用方案是，额外的原料来自纯净的铁源，如生铁，还可根据当地具体情况、价格等因素选择直接还原铁或者铁水，这些都是低残留物的金属炉料。

炼钢工艺的发展历程

炼钢工艺的发展历程炼钢工艺的发展历程是一个漫长而富有挑战性的过程，它经历了从最早的初级炼钢工艺到现代的高效、环保炼钢技术的演变。

下面我们将详细介绍这个过程中的重要阶段。

1.初期炼钢工艺炼钢技术的最早起源可以追溯到古代，但真正意义上的现代炼钢工艺始于19世纪中叶。

当时，人们开始使用转炉和坩埚炉等设备来生产钢。

这些设备的优点是操作简单，但产量较低，而且需要大量的熟练工人。

这个阶段的炼钢工艺主要依赖人工操作，生产效率低下。

2.贝塞麦转炉炼钢法贝塞麦转炉炼钢法的发明是炼钢工艺发展过程中的一个里程碑。

这种方法使用了转炉设备，并引入了氧气吹炼的新技术。

氧气吹炼的原理是通过向熔融的铁水中吹入氧气，以氧化铁水中的杂质，从而降低铁水中的含碳量。

这种方法的出现使得钢的产量大大提高，而且质量也得到了显著改善。

3.碱性转炉炼钢法碱性转炉炼钢法是另一种重要的炼钢方法。

这种方法使用碱性转炉来熔炼铁水，并向铁水中吹入氧气以降低含碳量。

与贝塞麦转炉炼钢法相比，碱性转炉炼钢法具有更高的生产效率和更好的产品质量。

然而，这种方法需要使用大量的石灰等碱性材料来维持炉内的碱性环境，因此成本较高。

4.平炉炼钢法平炉炼钢法是一种同时使用氧气和燃料加热的炼钢方法。

这种方法可以在高温下将铁水中的杂质氧化，从而生产出高质量的钢。

平炉炼钢法的优点是可以生产出多种不同种类的钢，而且生产效率较高。

然而，这种方法需要消耗大量的燃料和氧气，因此成本较高。

5.电炉炼钢法随着电力技术的发展，电炉炼钢法逐渐成为了主流的炼钢方法。

这种方法使用电能来熔化铁水，并向铁水中吹入氧气以降低含碳量。

电炉炼钢法的优点是可以实现自动化操作，提高生产效率，而且产品质量也得到了显著改善。

此外，由于电能的价格相对较为稳定，因此电炉炼钢法的成本也较为可控。

6.现代炼钢工艺近年来，随着环保意识的提高和能源价格的上涨，现代炼钢工艺开始朝着高效、环保的方向发展。

其中，最具有代表性的技术包括：连铸技术、连轧技术、循环利用技术等。

传统电炉炼钢的特点

传统电炉炼钢的特点电炉炼钢的设备比较简单，投资少、基建速度以及资金回收快。

尤其是随着廉价的水力发电的普及与核能发电的发展，电炉的建设将得到迅猛的发展。

电炉炼钢的优点主要有:(1)电炉以废钢为资源，增加了废钢铁料的消耗速度，减少了废钢铁料对于空间的占用和污染。

(2)电炉能够冶炼温度较高的钢种。

在冶炼过程中，钢液的温度控制比较灵活，温度的控制比较精确，终点温度的偏差可以控制在5℃以内。

能够冶炼含有难熔元家W, Mo等元素的高合金钢，这些钢种在转炉中可能无法生产。

(3)电炉炼钢的热源主要来自于电弧，温度高达4000~6000℃，并直接作用于炉料，所以热效率较高，一般在65%以上。

(4)电炉炼钢不仅可去除钢中的有害气体与夹杂物，还可脱氧、去硫、合金化等，故能冶炼出高质量的特殊钢。

(5)电炉钢的成分易于调整与控制，能够熔炼成分复杂的钢种，如不锈耐酸、耐热钢及其他高温合金等。

(6)电炉炼钢可采用冷装或热装，不受炉料的限制，并可用较次的炉料熔炼出较好的高级优质钢或合金。

随粉废钢质量的下降，比如渣铁、大块含渣较多的废钢、大块铸件、轴等废钢，在转炉需要加工处理才能够消化，消化这些废钢最理想的办法就是用于电炉炼钢。

电沪还能将高合金废料进行重熔或返回冶炼，从而可回收大量的贵重合金元索。

(7)适应性强，可连续生产，也可间断生产，就是经过长期停产后恢复也快。

(8)电炉生产的组织比较简单，生产系统的突发事故对于电炉的工艺冲击不明显。

传统电炉炼钢的缺点主要有:(1)电弧炼钢的劳动工作环境的条件比较差，嗓声和弧光辐射对于工人的健康影响很明显，在有防护条件的情况下，某些职业病可以减轻，但是不能消除。

(2)电炉炼钢的成品钢坯的气体含量比转炉炼钢的气体含量高。

电炉炼钢过程中，一是原料的限制，二是在电弧的作用下，能解离出大量的H、N，而使钢中的气体含量增高。

(3)电炉炼钢过程中，由于有些废钢的循环使用，电炉钢坯中有害元素的含量比转炉流程的高。

炼钢的基本原理

炼钢的基本原理：生铁，矿石或加工处理后的废钢氧气等为主要原料炼钢的方法，一般可分为转炉炼钢、平炉炼钢和电炉炼钢三种方法。

现分别介绍如下：1.转炉炼钢法这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。

把空气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。

在氧化的过程中放出大量的热量（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。

因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。

转炉炼钢是在转炉里进行。

转炉的外形就像个梨，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，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。

这时液态生铁表面剧烈的反应，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作用，使反应遍及整个炉内。

几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。

炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。

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稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。

当磷于硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。

这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。

整个过程只需15分钟左右。

如果空气是从炉低吹入，那就是低吹转炉。

随着制氧技术的发展，现在已普遍使用氧气顶吹转炉（也有侧吹转炉）。

这种转炉吹如的是高压工业纯氧，反应更为剧烈，能进一步提高生产效率和钢的质量。

2.平炉炼钢法（平炉炼钢法也叫马丁法）平炉炼钢使用的氧化剂通入的空气和炉料里的氧化物，（废铁，废钢，铁矿石）。

反应所需的热量是由燃烧气体燃料（高炉煤气，发生炉煤气）或液体燃料（重油）所提供。

平炉的炉膛是一个耐火砖砌成的槽，上面有耐火砖制成的炉顶盖住。

平炉的前墙上有装料口，装料机就从这里把炉料装进去。

转炉炼钢和电炉炼钢的优缺点比较分析

键ｉ．ｄ：电炉炼钢转炉炼钢残留物氮量控制
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转炉与电炉,都将何去何从--论述转炉炼钢与电炉炼钢发展趋势

转炉与电炉，都将何去何从？——转炉炼钢与电炉炼钢发展趋势近年来国际铁矿石大幅涨价，矿石资源危机已成定势，我国《钢铁产业发展政策》明确指出要“逐步减少铁矿石比例和增加废钢比重”。

减少原生资源的开采，增加循环资源的利用，实现资源合理配置，这是实现钢铁工业可持续发展的重大战略决策。

废钢铁作为可循环利用资源，是缓解铁矿石资源危机的重要途径。

而我国目前主要的炼钢设备有转炉炼钢和电炉炼钢这两种。

众所周知，转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。

电炉炼钢是指在电炉中以废钢、合金料为原料，或以初炼钢制成的电极为原料，用电加热方法使炉中原料熔化、精炼制成的钢。

其中以废钢铁为主要冶炼原料的电炉炼钢工艺，其生产和发展对我国钢铁工业的可持续发展有重要影响。

但由于我国是发展中国家，缺乏废钢资源。

因此，钢产量的迅速增加主要依赖于转炉炼钢技术的发展。

那么，在我国钢铁工业的可持续发展上，转炉与电炉都将何去何从呢？一．转炉炼钢的发展趋势1856年英国人贝斯麦发明了底吹酸性转炉炼钢法，它为人类生产了大量廉价钢，促进了欧洲的工业革命。

1864年马丁创立了平炉炼钢法。

1952年在奥地利出现纯氧顶吹转炉，并逐渐成为当代炼钢的主流。

而我国，1951年碱性空气侧吹转炉炼钢法首先在我国唐山钢厂试验成功，并于1952年投入工业生产。

之后我国第一个氧气顶吹转炉炼钢车间（2×30t）在首钢建成，于1964年12月26日投入生产，等等。

这些都为我国日后氧气顶吹转炉炼钢技术的发展提供了宝贵经验。

此后，我国原有的一些空气侧吹转炉车间逐渐改建成中小型氧气顶吹炼钢车间，并新建了一批中、大型氧气顶吹转炉车间。

从生产品种上分析, 小型转炉以生产普碳钢建筑材为主, 主要和小方坯连铸机配合生产, 通常未采用铁水预处理、计算机终点控制和炉外精炼等先进工艺装备。

中型转炉是今后我国钢铁生产的主力炉型, 承担着增加钢产量和扩大转炉钢品种的双重任务, 其品种范围包括热轧带钢( 与薄板坯连铸连轧生产线配套) 、中厚板、各类优质碳素钢( 如重轨、硬线) 、特殊钢( 包括弹簧、齿轮、轴承、冷镦等钢种) 和高附加值钢铁产品( 如不锈钢、冷轧硅钢等) 。

建筑用钢材的冶炼、分类和主要技术标准

建筑用钢材的冶炼、分类和主要技术标准钢材是以铁为主要元素，含碳量一般在2%以下，并含有其他元素的材料。

建筑钢材是指建筑工程中使用的各种钢材，包括钢结构用各种型材（如圆钢、角钢、工字钢、钢管）、板材，以及混凝土结构用钢筋、钢丝、钢绞线。

钢材是在严格的技术条件下生产的材料，它有如下的优点：材质均匀，性能可靠，强度高，具有一定的塑性和韧性，具有承受冲击和振动荷载的能力，可焊接、铆接或螺栓连接，便于装配；其缺点是：易锈蚀，维护费用大。

钢材的这些特性决定了它是经济建设部门所需要的重要材料之一。

建筑上由各种型钢组成的钢结构安全性大，自重较轻，适用于大跨度和高层结构。

但由于各部门都需要大量的钢材，因此钢结构的大量应用在一定程度上受到了限制。

而混凝土结构尽管存在着自重大等缺点，但用钢量大为减少，同时克服了钢材因锈蚀而维护费用高的缺点，所以钢材在混凝土结构中得到了广泛的应用。

第一节钢的冶炼钢是由生铁冶炼而成的，钢和铁都是铁碳合金，钢的含碳量在2%以下，而生铁的含碳量大于2%。

另外，钢中的杂质含量也少于生铁。

生铁中由于含有较多的碳和其他杂质，性质较脆，强度低、韧性差，也不能采用轧制、锻压等方法进行加工。

生铁有炼钢生铁和铸造生铁之分。

炼钢生铁中铁和碳元素以Fe3C化合物形式存在，其断口为银白色，质硬而强度高，又称为白口铁。

而铸造生铁中碳以石墨状态存在，断面呈灰色，也称灰口铁，质较软、强度低，可进行切削加工，用于铸造业。

钢的冶炼就是将熔融的生铁进行氧化，使碳的含量降低到规定范围，其他杂质含量也降低到允许范围之内。

根据炼钢设备所用炉种不同，炼钢方法主要可分为平炉炼钢、氧气转炉炼钢和电炉炼钢三种。

（一）平炉炼钢平炉是较早使用的炼钢炉种。

它以熔融状态或固体状生铁、铁矿石或废钢铁为原料，以煤气或重油为燃料，利用铁矿石中的氧或鼓入空气中的氧使杂质氧化。

因为平炉的冶炼时间长，便于化学成分的控制和杂质的去除，所以平炉钢的质量稳定而且比较好，但由于炼制周期长、成本较高，此法逐渐被氧气转炉法取代。

电炉炼钢与转炉炼钢的优缺点对比

电炉炼钢与转炉炼钢的优缺点对⽐电弧炉与转炉炼钢在原料、炉温、冶炼周期、单炉规模等⽅⾯存在较⼤差异（1）电弧炉优点：⼆次利⽤废钢合⾦元素，电弧⾼温可熔化难熔合⾦元素，可精确控制炉内温度。

根据前⽂所述，电弧炉以废钢为主要原材料，因此电弧炉炼钢能够⼆次利⽤废钢中的合⾦元素；电弧炉利⽤⽯墨电极与铁料之间产⽣电弧所发⽣的热量来熔炼铁料，电弧区温度在3000℃以上，这使得电弧炉能够冶炼难熔合⾦元素；同时通过精确调节电流⼤⼩来控制炉内温度，电弧炉可长时间精确控制钢⽔温度；电弧炉⼯艺柔性强，可满⾜冶炼⼩批量/多品种特种钢。

缺点：钢⽔质量受废钢影响较⼤，冶炼周期较长，耗电量较⼤。

根据前⽂所述，电弧炉以废钢为主要原材料，在冶炼过程中可能将较多的杂质引⼊钢⽔之中，造成钢⽔质量偏低；根据我们于2017年6⽉25⽇发布的《炭素⾏业专题报告之⼀：钢铁⽤炭素（I）-新增电炉投放驱动⽯墨电极需求，技术进步、集中度提升助长期发展》深度报告，⽬前⼴泛应⽤的第四代电炉的平均出钢时间为55~60分钟，冶炼周期相较转炉炼钢较长；耗电量在500kWh/t，对地⽅电⽹供电压⼒构成较⼤压⼒。

（2）转炉优点：钢⽔纯度较⾼、冶炼周期较短、耗电量低。

根据前⽂所述，转炉以⾼炉⽣产的铁⽔为主要原料，因此转炉炼钢钢⽔纯度较⾼，杂质合⾦元素较少；转炉炼钢⼯艺完全依靠铁⽔氧化带来的化学热及物理热来进⾏，⽆外部能量输⼊，因此耗电量较低；冶炼周期在20~30分钟，相较电弧炉炼钢冶炼周期较短，⽣产节奏较快。

缺点：炉温较低不适合熔化难熔合⾦元素，炉容较⼤⼯艺柔性较差。

由于转炉炼钢⼯艺完全依靠铁⽔氧化带来的化学热及物理热来进⾏，⽆外部能量输⼊，因此转炉炉温通常在2000℃以下，不适合冶炼难熔合⾦元素；⼤型转炉炉容通常可达200吨以上，宝钢湛江钢铁基地1、2号转炉炉容达350吨，是⽬前国内最⼤的转炉，但较⼤的炉容也导致转炉单炉钢⽔规模较⼤，冶炼柔性较差，不适合冶炼⼩批量多品种的钢种。

电弧炉感应炉平炉炼钢钢包精炼炉炼钢介绍

电弧炉感应炉平炉炼钢钢包精炼炉炼钢介绍不锈钢产业应用对路的钢种多为适应各个领域应用性能的要求，各不锈钢在低成本、高质量方面进行着激烈的市场竞争，在国际上如此，在日本各厂家也如此，入世贸后的我国也是如此；我国不锈钢市场，新厂、老厂、国内、国外的不锈钢企业在进行着生存与可持续性发展的竞争更为复杂而激烈。

新产品开发无疑是这一形势的前哨站。

铌的应用，铌与其它元素的配伍应用是开发性能各异的对路优化的钢种必不可少的。

电弧炉|感应炉|平炉炼钢|钢包精炼炉炼钢介绍1、感应炉无心感应电炉的原理就是通过不同的频率产生涡流，致使金属温度上升并溶化。

炉体结构主要包括感应器和坩埚两部分。

但由于炼钢需要消耗更多的热量，故在输入功率方面比同样容量的熔炼铸铁用炉大。

炼钢用的感应电炉依炉子容量（坩埚直径）的不同而采用不同的频率，分为高频、中频、工频。

目前中频电炉炼钢最为流行。

2、电弧炉电弧炉的基本构造利用电弧产生的热量来熔化炉料和提高钢液过热温度。

由于电弧炉不用燃料燃烧的方法加热，故容易控制炉气的性质。

可按照冶炼的要求，使之成为氧化性或还原性。

电弧炉成为在铸钢方面应用最普遍的炼钢炉。

3、平炉平炉的构造如图2所示。

用煤气或重油作燃料，与预热送风相混合，进行燃烧，产生的火焰直接喷射在炉料上，进行加热和熔化，由于是靠火焰加热，故炉气呈氧化性，炼钢过程中元素烧损较电炉重，平炉的容量大，一般自几十吨至数百吨，适用于浇注重型铸件。

4、钢包精炼炉用感应电炉或电弧炉熔化炉料，然后将钢液倾入钢包精炼炉中，用氩气进行吹炼，能有效地清除钢液中的气体和夹杂物，提高钢液的质量。

在钢包精炼炉基础上发展起来的氩氧脱碳（AOD）法和真空氩氧脱碳（VOD）法是冶炼高纯净度钢液，特别是低碳的高纯净度钢液的先进方法，特别适用于生产高强度钢、超高强度钢等钢种。

是冶炼品种好，质量高的钢种的好选择。

铸造协会积极推进节能减排降耗工作中国铸造协会积极推进节能、减排降耗工作，建设生态文明，具体如以下3点：一、是开展行业调查统计工作，分析行业的耗能、排放以及耗材的现状，为行业发展和国家相关产业政策的制订提供扎实的数据和依据。

炉、高炉、转炉、电炉的区别

炉、高炉、转炉、电炉的区别焦炉coke oven炼焦炉，一种通常由耐火砖和耐火砌块砌成的炉子，用于使煤炭化以生产焦炭。

焦炉气，又称焦炉煤气。

是指用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。

焦炉气是混合物，其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别，一般每吨干煤可生产焦炉气300～350m3（标准状态）。

其主要成分为氢气（55%～60%）和甲烷（23%～27%），另外还含有少量的一氧化碳（5%～8%）、C2以上不饱和烃（2%～4%）、二氧化碳（1.5%～3%)、氧气(0.3%～0.8%))、氮气(3%～7%)。

其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为可燃组分，二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。

焦炉气属于中热值气，其热值为每标准立方米17～19MJ，适合用做高温工业炉的燃料和城市煤气。

焦炉气含氢气量高，分离后用于合成氨，其它成分如甲烷和乙烯可用做有机合成原料。

焦炉气为有毒和易爆性气体，空气中的爆炸极限为6%～30%。

高炉blast furnace横断面为圆形的炼铁竖炉。

用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬。

高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸5部分。

由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。

高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂（石灰石），从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。

在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。

炼出的铁水从铁口放出。

铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。

产生的煤气从炉顶排出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。

高炉冶炼的主要产品是生铁，还有副产高炉渣和高炉煤气。

电炉钢的优缺点何在？

电炉钢的优缺点何在？一项新技术或是一项新设备，能否被市场大面积接受，最根本是经济可行性。

通俗来说就是要“合适”。

在同样质量和相近售价的前提下，就是电炉炼钢的成本要比高炉—转炉炼钢更便宜。

那么电炉炼钢是否可行最主要条件取决于有足够的废钢可用和充足的电量和相对便宜的电费。

另一方面从需求端来说，电炉炼钢所生产主要的钢材产品要有足够的市场需求并有合适的价格。

中国钢铁工业经历了数十年的快速发展，钢铁积蓄量不断增加，后期势必将有大量的废钢资源产生。

如同90年代时平炉改转炉时，粗钢产能急需增加和充足废钢资源充足，催生大批量电炉炼钢设备上马的情况类似，6月底，随着中频炉地条钢的去除，使用废钢为原料的电炉短流程将会迎来新的发展机遇期。

我们国家目前的电炉钢比例只有6.1%。

而美国和欧州，甚至是中东一些国家电炉炼钢的比例都远远超过我们。

无论从资源循环利用，节约能源，环保的诸多条件都告诉我们应该抓机遇来发展电炉炼钢。

但是越是热闹的时候我们就越要冷静，为什么同样的是发达国家，日本有着充足的钢铁积蓄量和先进的炼钢技术，他们的钢铁工业曾是我们的“师傅”，可是日本的电炉钢比例近年来一直维持24%的水平，离欧美的水平还有很大的空间，同时日本还是废钢净出口国。

为什么他们有废钢资源要用来出口而不发展本国的电炉钢呢？他山这石，可以攻玉，带着这些问题，让我们到我们的近邻日本探个究竟：一、日本废钢的产生1.废弃废钢产生呈增长趋势日本废钢产生包括钢厂自产废钢和社会废钢，社会废钢又分为废弃废钢和加工废钢。

废弃废钢包括汽车、钢材、器械、铁轨和轮船的回收品，加工废钢则是使用钢材的各产业部门在加工钢材时产生的废钢。

一般而言，废弃废钢产生与钢铁积蓄量成正比，在钢铁消费具有悠久历史的欧美国家，由于钢铁积蓄量大，废弃废钢产生量也大。

日本对钢铁的大量使用比欧美国家晚50余年，从50年代后期开始日本大量使用的钢铁在进入老旧废钢形成周期后成为废弃废钢。

90年代以前，日本废弃废钢发生量增长较快，平均回收率约2.5%-3%，表明日本在经济高速成长时期大量投入使用的钢铁在达到形成废钢的年限被回收利用。