鋼鐵種類及煉制方法（全）2011-03-07 3:301、按冶煉方法分類：

平爐鋼：包括碳素鋼和低合金鋼。按爐襯材料不同又分酸性和堿性平爐鋼兩種。

轉(zhuǎn)爐鋼：包括碳素鋼和低合金鋼。按吹氧位置不同又分底吹、側(cè)吹和氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐鋼三種。

電爐鋼：主要是合金鋼。按電爐種類不同又分電弧爐鋼、感應(yīng)電爐鋼、真空感應(yīng)電爐鋼和電渣爐鋼四種。

沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼和半鎮(zhèn)靜鋼：按脫氧程度和澆注制度不同區(qū)分。

2、按化學(xué)成分分類：

碳素鋼：是鐵和碳的合金。據(jù)中除鐵和碳之外，含有硅、錳、磷和硫等元素。按含碳量不同可分 為低碳(C<0.25%)、中碳(C：0.25%-0.60%)和高碳(C>0.60%)鋼三類。碳含量小于0.04%的鋼稱工業(yè)純鐵。

普通低合金鋼：在低碳普碳鋼的基礎(chǔ)上加入少量合金元素（如硅、鈣、鈦、鈮、硼和稀土元素等，其總量不超過3%）。而獲得較好綜合性能的鋼種。

合金鋼：是含有一種或多種 適量合金元素的鋼種，具有良好和特殊性能。按合金元素總含量不同可分為低合金（總量<5%）、中合金（合金總量在5%-10%）和高合金（總量>10%）鋼三類。

3、按用途分類：

結(jié)構(gòu)鋼：按用途不同分建造用鋼和機(jī)械用鋼兩類。建造用鋼用于建造鍋爐、船舶、橋梁、廠房和其他建筑物。機(jī)械用鋼用于制造機(jī)器或機(jī)械零件。

工具鋼：用于制造各種工具的高碳鋼和中碳鋼，包括碳素工具鋼、合金工具鋼和高速工具鋼等。

特殊鋼：具有特殊的物理和化學(xué)性能的特殊用途鋼類，包括不銹耐酸鋼、耐熱鋼、電熱合金和磁性材料等。

常用冶煉方法

1、轉(zhuǎn)爐煉鋼：

一種不需外加熱源、主要以液態(tài)生鐵為原料的煉鋼方法。其主要特點是靠轉(zhuǎn)爐內(nèi)液態(tài)生鐵的物理熱和生鐵內(nèi)各組分，如碳、錳、硅、磷等與送入爐內(nèi)的氧氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量作冶煉熱源來煉鋼。爐料除鐵水外，還有造渣料（石灰、石英、螢石等）；為了調(diào)整溫度，還可加入廢鋼以及少量的冷生鐵和礦石等。轉(zhuǎn)爐按爐襯耐火材料性質(zhì)分為堿性（用鎂砂或白云為內(nèi)襯）和酸性（用硅質(zhì)材料為內(nèi)襯）；按氣體吹入爐內(nèi)的部分分為底吹頂吹和側(cè)吹；按所采用的氣體分為空氣轉(zhuǎn)爐和氧氣轉(zhuǎn)爐。酸性轉(zhuǎn)爐不能去除生鐵中的硫和磷，須用優(yōu)質(zhì)生鐵，因而應(yīng)用范圍受到限制。堿性轉(zhuǎn)爐適于用高磷生鐵煉鋼，曾在西歐獲得較大發(fā)展?？諝獯禑挼霓D(zhuǎn)爐鋼，因其含氮量高，且所用的原料有局限性，又不能多配廢鋼，未在世界范圍內(nèi)得到推廣。1952年氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐問世，現(xiàn)已成為世界上的主要煉鋼方法。在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法的基礎(chǔ)上，為吹煉高磷生鐵，又出現(xiàn)了噴吹石灰粉的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法。隨氧氣底吹的風(fēng)嘴技術(shù)的發(fā)展成功，1967年德國和法國分別建成氧氣底吹轉(zhuǎn)爐。1971年美國引進(jìn)此項技術(shù)后又發(fā)展了底吹氧氣噴石灰粉轉(zhuǎn)爐，用于吹煉含磷生鐵。1975年法國和盧森堡又開發(fā)成功頂?shù)讖?fù)合吹煉的轉(zhuǎn)爐煉鋼法。

2、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼：

用純氧從轉(zhuǎn)爐頂部吹煉鐵水成鋼的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法，或稱LD法；在美國通常稱BOF法，也稱BOP法。它是現(xiàn)代煉鋼的主要方法。爐子是一個直立的坩堝狀容器，用直立的水冷氧槍從頂部插入爐內(nèi)供氧。爐身可傾動。爐料通常為鐵水、廢鋼和造渣材料；也可加入少量冷生鐵和鐵礦石。通過氧槍從熔池上面向下吹入高壓的純氧（含O299.5％以上），氧化去除鐵水中的硅、錳、碳和磷等元素，并通過造渣進(jìn)行脫磷和脫硫。各種元素氧化所產(chǎn)生的熱量，加熱了熔池的液態(tài)金屬，使鋼水達(dá)到現(xiàn)定的化學(xué)成分和溫度。它主要用于冶煉非合金鋼和低合金鋼；但通過精煉手段，也可用于冶煉不銹鋼等合金鋼。

3、氧氣底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼：

通過轉(zhuǎn)爐底部的氧氣噴嘴把氧氣吹入爐內(nèi)熔池，使鐵水冶煉成鋼的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法。其特點是；爐子的高度與直徑比較小；爐底較平并能快速拆卸和更換；用風(fēng)嘴、分配器系統(tǒng)和爐身上的供氧系統(tǒng)代替氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的氧槍系統(tǒng)。由于吹煉平穩(wěn)、噴濺少、煙塵量少、渣中氧化鐵含量低，因此氧氣底吹轉(zhuǎn)爐的金屬收得率比氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的高1％～2％；采用粉狀造渣料，由于顆粒細(xì)、比表面大，增大了反應(yīng)界面，因此成渣快，有利于脫硫和脫磷。此法特別適用于吹煉中磷生鐵，因此在西歐用得最廣。

4、連續(xù)煉鋼：

不分爐次地將原料（鐵水、廢鋼）從爐子一端不斷地加入，將成品（鋼水）從爐子的另一端不斷地流出的煉鋼方法。連續(xù)煉鋼工藝的設(shè)想早在19世紀(jì)就已出現(xiàn)。由于這種工藝具有設(shè)備小、工藝過程簡單而且穩(wěn)定等潛在優(yōu)越性，幾十年來許多國家都作了各種各樣方法的大量試驗，其中主要有槽式法、噴霧法和泡沫法三類，但迄今為止都尚未投入工業(yè)化生產(chǎn)。

5、混合煉鋼：

用一個爐子煉鋼、另一個電爐煉還原渣或還原渣與合金，然后在一定的高度下進(jìn)行沖混的煉鋼方法。用此法處理平爐、轉(zhuǎn)爐及電爐所煉鋼水，可提高鋼的質(zhì)量。沖混可增加渣、鋼間的接觸面積，加速化學(xué)反應(yīng)以及脫氧、脫硫，并有吸附和聚合氣體及夾雜物的作用，從而提高鋼的純結(jié)度和質(zhì)量。

6、復(fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐煉鋼：

在頂吹和底吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法的基礎(chǔ)上，綜合兩者的優(yōu)點并克服兩者的缺點而發(fā)展起來的新煉鋼方法，即在原有頂吹轉(zhuǎn)爐底部吹入不同氣體，以改善熔池攪拌。目前，世界上大多數(shù)國家用這種煉鋼法，并發(fā)展了多種類型的復(fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)，常見的如英國鋼公司開發(fā)的以空氣+N2或Ar2作底吹氣體、以N2作冷卻氣體的熔池攪拌復(fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法——BSC——BAP法，德國克勒克納——馬克斯冶金廠開發(fā)的用天然保護(hù)底槍、從底部向熔池分別噴入煤和氧的KMS法、日本川崎鋼鐵公司開發(fā)的將占總氧量30%的氧氣混合石灰粉一道從爐底吹入熔池的K——BOP法以及新日本鋼鐵公司開發(fā)的將占總氧量10%——20%的氧氣從底部吹入，并用丙烷或天然氣冷卻爐底噴嘴的LD——OB法等。

7、頂吹氧氣平爐煉鋼：

從50年代中期開始，在平爐生產(chǎn)中采用1～5支水冷氧槍由爐頂插入熔煉室，直接向熔池吹氧的煉鋼方法。該法改善了熔池反應(yīng)的動力學(xué)條件，使碳氧反應(yīng)的熱效應(yīng)由原來的吸熱變?yōu)榉艧?，并改善了熱工條件；生產(chǎn)率大幅度地得到提高。

8、電弧爐煉鋼：

利用電弧熱效應(yīng)熔煉金屬和其他物料的一種煉鋼方法。煉鋼用三相交流電弧爐是最常見的直接加熱電弧爐。煉鋼過程中，由于爐內(nèi)無可燃?xì)怏w，可根據(jù)工藝要求，形成氧化性或還原性氣氛和條件，故可以用于冶煉優(yōu)質(zhì)非合金鋼和合金鋼。按電爐每噸爐容量的大小，可將電弧爐分為普通功率電弧爐、高功率電弧爐和超高功率電弧爐。電弧爐煉鋼向高功率、超高功率發(fā)展的目的是為了縮短冶煉時間、降低電耗、提高生產(chǎn)率、降低成本。隨著高功率和超高功率電爐的出現(xiàn)，電弧爐已成為熔化器，一切精煉工藝都在精煉裝置內(nèi)進(jìn)行。近十年來直流電弧爐由于電極消耗低、電壓波動小和噪音小而得到迅速發(fā)展，可用于冶煉優(yōu)質(zhì)鋼和鐵合金。

9、STB法：

原文為Sumitomo Top and Bottom blowing process，由日本住友金屬公司開發(fā)的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法。該法綜合了氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法和氧氣底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法兩者的優(yōu)點。用于吹煉低碳鋼，脫磷效果好且成本下降顯著。所用的底吹氣體為O2、CO2、N2等。在STB法基礎(chǔ)上又開發(fā)了從頂部噴吹粉末的STB—P法，進(jìn)一步改善了高碳鋼的脫磷條件，并用于精煉不銹鋼。

10、RH法：

又稱循環(huán)法真空處理。由德國Ruhrstahl/Heraeus二公司共同開發(fā)。真空室下方裝有兩個導(dǎo)管，插入鋼水，抽真空后鋼水上升至一定高度，再在上升管吹入惰性氣體Ar、Ar上升帶動鋼液進(jìn)入真空室接受真空處理，隨后經(jīng)另一導(dǎo)管流回鋼包。真空室上裝有加合金的加料系統(tǒng)。此法已成為大容量鋼包（＞80t）的鋼水主要真空處理方法。

11、RH—OB：

RH吹氧法。是在真空循環(huán)脫氣（RH）法中加上吹氧操作（Oxygen Blowing）來升溫。用于精煉不銹鋼，是利用減壓下可優(yōu)先進(jìn)行脫碳反應(yīng)；用于精煉普通鋼則可減輕轉(zhuǎn)爐負(fù)荷。也可采用加鋁升溫。

12、OBM—S法：

原文為Oxygen Bottom Maxhutte—Scarp，由德國Maxhutte-Klockner廠發(fā)明的以天然氣或丙烷作底吹氧槍冷卻介質(zhì)的氧氣底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法。OBM—S是在OBM氧氣底吹轉(zhuǎn)爐的爐帽上安裝側(cè)吹氧槍，底部氧槍吹煤氣、天然氣預(yù)熱廢鋼，從而達(dá)到增加廢鋼比的目的。

13、NK—CB法：

原文為NKK Combined Blowing System，由日本鋼管公司于1973年建立的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法，即在頂吹的同時，從爐底吹入少量氣體（Ar，CO2，N2），以加強(qiáng)鋼渣的攪拌，并控制鋼水中的CO分壓。該法采用多孔磚噴嘴，用于煉低碳鋼可降低成本；用于煉高碳鋼則有利于脫磷。該法應(yīng)與鐵水預(yù)處理工藝結(jié)合起來

14、MVOD：

在VAD法的設(shè)備上增設(shè)水冷氧槍，使之在真空下可吹氧脫碳的方法，由于真空下脫碳為放熱反應(yīng)，可省去VAD法的真空加熱措施。操作過程與VOD法相同。

15、LF法：

原文為Ladle Furnace，是1971年日本特殊鋼公司（大同鋼特殊鋼公司）開發(fā)的鋼包爐精煉法。其設(shè)備和工藝由氬氣攪拌、埋弧加熱和合金加料系統(tǒng)組合而成。這種工藝的優(yōu)點是：能精確地控制鋼水化學(xué)成分和溫度；降低夾雜物含量；合金元素收得率高。LF爐已成為煉鋼爐與連鑄機(jī)之間不可缺少的一種爐外精煉設(shè)備。

16、LD煉鋼法：

1952年奧鋼聯(lián)林茨（Linz）廠與奧地利阿爾卑斯礦冶公司多納維茨（Donawitz）廠最早在工業(yè)上開發(fā)成功的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法，并以該兩廠的第一個字母而命名。該法問世后在全世界范圍迅速得到推廣。美國稱此法為BOF或BOP法，即Basic Oxygen Furnace 或Process 的簡稱。詳見氧氣頂吹, 轉(zhuǎn)爐。

17、LD—OTB法： 原文為LD—Oxgyen Top an Bottom Process，由日本神戶制鋼公司加古川廠開發(fā)的頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝。其特點是使用了專門的底吹單環(huán)縫形噴嘴（SA噴嘴），因而底吹氣體能控制在很寬的范圍內(nèi)。底部吹入惰性氣體。 18、LD—HC法： 原文為LD—Hainaut Saubre CRM，系比利時開發(fā)的用于吹煉高磷鐵水的頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐煉鋼法，即LD+底吹氧，用碳?xì)浠衔锉Ｗo(hù)噴嘴。 19、LD-AC法： 原文為LD - Arbed - Centre National，法國鋼鐵研究所開發(fā)的頂吹氧氣噴石灰粉煉鋼法，用于吹煉高磷鐵水。 20、KS法： 原文Klockner Steelmaking，系采用100%固體料操作的底部噴煤粉氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝。底吹氧比率為60%～100%。 21、K—ES法： 將底吹氣體技術(shù)、二次燃燒技術(shù)和噴煤粉技術(shù)結(jié)合起來的電弧爐煉鋼法，它是由日本東京煉鋼公司和德國Kiokner公司共同開發(fā)的技術(shù)，可以以煤代電。 22、FINKL—VAD法： 電弧加熱鋼包脫氣法或稱真空電弧脫氣法。其特點是在真空室的蓋上增設(shè)有電弧加熱裝置，并在真空下用氬氣攪拌。該法的脫氣效果穩(wěn)定，而且能脫硫、脫碳和加入大量合金。設(shè)備主要由真空室、電弧加熱系統(tǒng)、合金加料裝置、抽真空系統(tǒng)及液壓系統(tǒng)組成。 23、DH法： 德國Dortmund Horder聯(lián)合冶金公司開發(fā)的一種真空處理裝置。內(nèi)襯耐火材料的真空室，下部裝上有耐火襯的導(dǎo)管插入鋼包，真空室或鋼包周期性地放下與提升，使一部分鋼水進(jìn)入真空室，處理后返回鋼包。上部有加合金料裝置和真空加熱保溫裝置。目前已不再建造這種設(shè)備。 24、CLU法： 一種不銹鋼的精煉方法。其原理與AOD法相同，物點是采用水蒸氣代替氬氣。該方法是法國Creusot-Loire公司和瑞典Uddeholm公司共同研制成功的，并于1973年正式投入生產(chǎn)。水蒸氣與鋼液接觸后分解為H2和O2；H2使CO分壓降低。同時，該分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，因而可抑制鋼液溫度上升。但鉻的氧化燒損比AOD法的嚴(yán)重。 25、CAS法： 原文為Composition adjustment by sealedargonbubbling，是在氬氣密封下進(jìn)行合金成分微調(diào)的爐外精煉方法。該法由鋼包底部吹氬，將渣排開后，下降浸漬罩，繼續(xù)吹氬，然后加合金微調(diào)成分。其優(yōu)點是可精確控制成分，且合金收得率高。 26、CAS—OB法： 原文為Compositon adjustment by sealedargon bubbling with oxygen blowing，是在CAS設(shè)備上增設(shè)吹氧槍的爐外精煉方法。降可微調(diào)合金成分外，它還可加鋁并吹氧升溫（化學(xué)熱法），升溫速度為5～13℃/分。這種方法可使鋼水溫度精確地控制在±3℃，從而有利于配合連鑄生產(chǎn)。 27、ASEA-SKF法： 瑞典開發(fā)的一種鋼包精煉法。它采用低頻電磁攪拌，在常壓下進(jìn)行電弧加熱，在鋼包中造渣精煉，在另一工位真空除氣，并設(shè)有氧槍，可在減壓下吹氧脫碳。為了提高精煉效果，它還可在鋼包底部通過多孔磚吹氬攪拌，并能加入合金調(diào)整鋼液成分。 28、AOD法： 氬氧脫碳法和簡稱，原文為Argon-Oxygen Decarburisation，是冶煉低碳不銹鋼的主要精煉法。1964年由美國碳化物公司研制成功，1968年用于實際生產(chǎn)。其冶金原理是用Ar稀釋CO，使其分壓降低，達(dá)到真空的效果，從而使碳脫到很低的水平。AOD爐體和傳動裝置與轉(zhuǎn)爐相類似，風(fēng)眼安放在接近爐底的側(cè)壁上，向爐內(nèi)吹入的是Ar+O2混合氣體，原料為初煉爐熔化的鋼水。吹煉過程分為氧化期、還原期、精煉期。它已成為不銹鋼的主要生產(chǎn)工藝。 特殊冶金法包括電渣重熔、真空冶金、等離子冶金、電子束熔煉、區(qū)域熔煉等多種煉鋼方法的總稱。某些高新技術(shù)或特殊用途要求特高純度的鋼，若用普通煉鋼方法加爐外精煉達(dá)不到要求時，則可采用特殊冶金方法煉制。 電渣重熔：將冶煉好的鋼鑄造或鍛壓成為電極，通過熔渣電阻熱進(jìn)行二次重熔的精煉工藝，也稱ESR。它的熱源來自熔渣電阻熱，重熔時自耗電極浸入熔渣中，電流通過電離后的熔渣，使熔渣升溫達(dá)到比被熔自耗電極熔點高得多的溫度。插入熔渣中的自耗電極端頭熔化后形成熔滴，并靠自重穿越渣池，得到渣洗精煉而后在減少空氣污染的情況下進(jìn)入金屬熔池。鋼錠與結(jié)晶器壁之間形成薄的渣皮，既減緩了徑向冷卻，也改善了成品鋼錠表面質(zhì)量，借助結(jié)晶器底部水冷，凝固成軸向結(jié)晶傾向和偏析少的重熔鋼錠，改善了熱加工塑性。 等離子冶金：以等離子流為熱源的冶金過程，即利用等離子槍將電能轉(zhuǎn)變?yōu)槎ㄏ虻入x子射流中的熱能。等離子射流具有電弧穩(wěn)定、熱量高度集中、可達(dá)到非常高的溫度等特點。有的等離子槍的工作溫度高達(dá)5000～20000℃。等離子槍可用惰性氣體（Ar）、還原性氣體（H2）等為介質(zhì)，以達(dá)到不同的冶金目的。等離子爐可用于熔煉高熔點金屬和活潑金屬以及金屬或合金的提純。等離子體技術(shù)也已用于鋼鐵廠廢塵處理和鐵合金生產(chǎn)工藝。 噴射冶金：為加速液體金屬與物料的物理化學(xué)反應(yīng)，用氣體噴射的方法把粉末物料送入液體金屬，完成冶金反應(yīng)的工藝，亦稱噴粉冶金。該工藝廣泛用于鐵水予處理和鋼包精煉，以達(dá)到脫硫、脫氧、成分微調(diào)、使夾雜物變性的目的。此工藝的反應(yīng)速度快，物料利用率高。 區(qū)域熔煉：1952年W.G.Pfann提出的一種利用液固相中雜質(zhì)元素溶解度不同的特點提煉金屬的工藝。其操作原理是：設(shè)一個均勻的固態(tài)金屬棒中有一小段金屬被熔化成液體，那么，若這一小段液態(tài)區(qū)域自左向右緩慢移動，則每移動一次，雜質(zhì)都會重新分布，其效果就相當(dāng)于把雜質(zhì)驅(qū)趕到右端。經(jīng)過多次這樣的重復(fù)，左端金屬便可達(dá)到很高的純度。 真空冶金：在低于0.1MPa至超高真空條件下[133.3×（＜760～10-12）Pa]進(jìn)行的冶金過程，包括金屬及合金的提煉、冶煉、重熔、精煉、成形和熱處理。目的主要在于：①減少金屬受氣相的污染；②降低溶解于金屬中的氣體或易揮發(fā)的雜質(zhì)含量；③促進(jìn)有氣態(tài)產(chǎn)物的化學(xué)反應(yīng)；④避免由耐火材料容器帶來的污染。以適應(yīng)高性能金屬材料及新型金屬材料的需要。隨著生產(chǎn)電熱材料、電工合金、軟磁合金以及高溫鎳基合金等高性能和新型金屬材料的需要，發(fā)展了各種真空熔煉方法，主要有真空電阻熔煉、真空感應(yīng)熔煉、真空電弧重熔、電子束熔煉及電渣重熔等。 真空電弧熔煉：在真空（10-2～10-1Pa）下借助電弧供熱重熔金屬和合金的工藝，也稱VAR法。其過程是：以水冷銅坩堝為正極，被熔自耗電極接在經(jīng)滑動密封進(jìn)入爐體的假電極上為負(fù)極，輸入低壓直流電流在電極與坩堝底之間引弧，借助電弧供熱重熔金屬和合金。伴隨自耗電極的熔化，通過控制電極的下降速度，將自耗電極重熔為成分均勻、組織致密、純凈度高和偏析少的重熔鋼錠。它不僅用于重熔活性金屬和耐熱難熔金屬，而且也用于重熔使用要求較嚴(yán)格的高溫合金和特殊鋼。 真空電子束熔煉：在較高真空（133.3×10-4～133.3×10-8Pa)下用電子槍發(fā)射電子束，轟擊被熔煉物料（作為陽極），使之熔化并滴入水冷銅結(jié)晶器凝固成錠的熔煉方法。錠由機(jī)械裝置連續(xù)抽出。此法可以調(diào)節(jié)能量分布，控制熔化速度。電子束重熔材料的純凈度比其他真空熔煉法的更高。它適于熔煉鎢、鉬等金屬及其合金、高級合金鋼、高溫合金和超純金屬。 真空電阻熔煉：在真空下以電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱為熱源的熔煉方法。一般采取間接加熱，由電熱體把熱能傳給爐中物料。根據(jù)需要，電阻爐內(nèi)的氣氛可以是惰性或保護(hù)性的。真空電阻爐可設(shè)計成熔煉爐或熱處理爐。 真空感應(yīng)熔煉：在真空下利用感應(yīng)電熱效應(yīng)熔煉金屬和合金的工藝。按爐料和容量選擇電源頻率。它有高頻（＞104Hz）和中頻（50～104Hz）以及工頻（50或60Hz）兩類。感應(yīng)爐又分有芯（閉槽式）和無芯（坩堝式）兩大類。前者電熱效率高，功率因數(shù)高，但要有起熔體，熔煉溫度低，適用于單一品種的連續(xù)熔煉；后者熔煉溫度高，電熱效率低，適于特殊鋼和鎳基合金等的熔煉。真空感應(yīng)熔煉在高溫合金、高強(qiáng)度鋼和超高強(qiáng)度鋼等生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。 煉鋼工藝過程造渣：調(diào)整鋼、鐵生產(chǎn)中熔渣成分、堿度和粘度及其反應(yīng)能力的操作。目的是通過渣——金屬反應(yīng)煉出具有所要求成分和溫度的金屬。例如氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐造渣和吹氧操作是為了生成有足夠流動性和堿度的熔渣，以便把硫、磷降到計劃鋼種的上限以下，并使吹氧時噴濺和溢渣的量減至最小。 出渣：電弧爐煉鋼時根據(jù)不同冶煉條件和目的在冶煉過程中所采取的放渣或扒渣操作。如用單渣法冶煉時，氧化末期須扒氧化渣；用雙渣法造還原渣時，原來的氧化渣必須徹底放出，以防回磷等。 熔池攪拌：向金屬熔池供應(yīng)能量，使金屬液和熔渣產(chǎn)生運動，以改善冶金反應(yīng)的動力學(xué)條件。熔池攪拌可藉助于氣體、機(jī)械、電磁感應(yīng)等方法來實現(xiàn)。 電爐底吹：通過置于爐底的噴嘴將N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等氣體根據(jù)工藝要求吹入爐內(nèi)熔池以達(dá)到加速熔化，促進(jìn)冶金反應(yīng)過程的目的。采用底吹工藝可縮短冶煉時間，降低電耗，改善脫磷、脫硫操作，提高鋼中殘錳量，提高金屬和合金收得率。并能使鋼水成分、溫度更均勻，從而改善鋼質(zhì)量，降低成本，提高生產(chǎn)率。 熔化期：煉鋼的熔化期主要是對平爐和電爐煉鋼而言。電弧爐煉鋼從通電開始到爐料全部熔清為止、平爐煉鋼從兌完鐵水到爐料全部化完為止都稱熔化期。熔化期的任務(wù)是盡快將爐料熔化及升溫，并造好熔化期的爐渣。 氧化期和脫炭期：普通功率電弧爐煉鋼的氧化期，通常指爐料溶清、取樣分析到扒完氧化渣這一工藝階段。也有認(rèn)為是從吹氧或加礦脫碳開始的。氧化期的主要任務(wù)是氧化鋼液中的碳、磷；去除氣體及夾雜物；使鋼液均勻加熱升溫。脫碳是氧化期的一項重要操作工藝。為了保證鋼的純凈度，要求脫碳量大于0.2％左右。隨著爐外精煉技術(shù)的發(fā)展，電弧爐的氧化精煉大多移到鋼包或精煉爐中進(jìn)行。 精煉期：煉鋼過程通過造渣和其他方法把對鋼的質(zhì)量有害的一些元素和化合物，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)選入氣相或排、浮入渣中，使之從鋼液中排除的工藝操作期。 還原期：普通功率電弧爐煉鋼操作中，通常把氧化末期扒渣完畢到出鋼這段時間稱為還原期。其主要任務(wù)是造還原渣進(jìn)行擴(kuò)散、脫氧、脫硫、控制化學(xué)成分和調(diào)整溫度。目前高功率和超功率電弧爐煉鋼操作已取消還原期。 爐外精煉：將煉鋼爐（轉(zhuǎn)爐、電爐等）中初煉過的鋼液移到另一個容器中進(jìn)行精煉的煉鋼過程，也叫二次冶金。煉鋼過程因此分為初煉和精煉兩步進(jìn)行。初煉：爐料在氧化性氣氛的爐內(nèi)進(jìn)行熔化、脫磷、脫碳和主合金化。精煉：將初煉的鋼液在真空、惰性氣體或還原性氣氛的容器中進(jìn)行脫氣、脫氧、脫硫，去除夾雜物和進(jìn)行成分微調(diào)等。將煉鋼分兩步進(jìn)行的好處是：可提高鋼的質(zhì)量，縮短冶煉時間，簡化工藝過程并降低生產(chǎn)成本。爐外精煉的種類很多，大致可分為常壓下爐外精煉和真空下爐外精煉兩類。按處理方式的不同，又可分為鋼包處理型爐外精煉及鋼包精煉型爐外精煉等。 鋼液攪拌：爐外精煉過程中對鋼液進(jìn)行的攪拌。它使鋼液成分和溫度均勻化，并能促進(jìn)冶金反應(yīng)。多數(shù)冶金反應(yīng)過程是相界面反應(yīng)，反應(yīng)物和生成物的擴(kuò)散速度是這些反應(yīng)的限制性環(huán)節(jié)。鋼液在靜止?fàn)顟B(tài)下，其冶金反應(yīng)速度很慢，如電爐中靜止的鋼液脫硫需30～60分鐘；而在爐精煉中采取攪拌鋼液的辦法脫硫只需3～5分鐘。鋼液在靜止?fàn)顟B(tài)下，夾雜物靠上浮除去，排除速度較慢；攪拌鋼液時，夾雜物的除去速度按指數(shù)規(guī)律遞增，并與攪拌強(qiáng)度、類型和夾雜物的特性、濃度有關(guān)。 鋼包喂絲：通過喂絲機(jī)向鋼包內(nèi)喂入用鐵皮包裹的脫氧、脫硫及微調(diào)成分的粉劑，如Ca-Si粉、或直接喂入鋁線、碳線等對鋼水進(jìn)行深脫硫、鈣處理以及微調(diào)鋼中碳和鋁等成分的方法。它還具有清潔鋼水、改善非金屬夾雜物形態(tài)的功能。 鋼包處理：鋼包處理型爐外精煉的簡稱。其特點是精煉時間短（約10～30分鐘），精煉任務(wù)單一，沒有補(bǔ)償鋼水溫度降低的加熱裝置，工藝操作簡單，設(shè)備投資少。它有鋼水脫氣、脫硫、成分控制和改變夾雜物形態(tài)等裝置。如真空循環(huán)脫氣法（RH、DH），鋼包真空吹氬法（Gazid），鋼包噴粉處理法（IJ、TN、SL）等均屬此類。 鋼包精煉：鋼包精煉型爐外精煉的簡稱。其特點是比鋼包處理的精煉時間長（約60～180分鐘），具有多種精煉功能，有補(bǔ)償鋼水溫度降低的加熱裝置，適于各類高合金鋼和特殊性能鋼種（如超純鋼種）的精煉。真空吹氧脫碳法（VOD）、真空電弧加熱脫氣法（VAD）、鋼包精煉法（ASEA-SKF）、封閉式吹氬成分微調(diào)法（CAS）等，均屬此類；與此類似的還有氬氧脫碳法（AOD）。 惰性氣體處理：向鋼液中吹入惰性氣體，這種氣體本身不參與冶金反應(yīng)，但從鋼水中上升的每個小氣泡都相當(dāng)于一個“小真空室”（氣泡中H2、N2、CO的分壓接近于零），具有“氣洗”作用。爐外精煉法生產(chǎn)不銹鋼的原理，就是應(yīng)用不同的CO分壓下碳鉻和溫度之間的平衡關(guān)系。用惰性氣體加氧進(jìn)行精煉脫碳，可以降低碳氧反應(yīng)中CO分壓，在較低溫度的條件下，碳含量降低而鉻不被氧化。 預(yù)合金化：向鋼液加入一種或幾種合金元素，使其達(dá)到成品鋼成分規(guī)格要求的操作過程稱為合金化。多數(shù)情況下脫氧和合金化是同時進(jìn)行的，加入鋼中的脫氧劑一部分消耗于鋼的脫氧，轉(zhuǎn)化為脫氧產(chǎn)物排出；另一部則為鋼水所吸收，起合金化作用。在脫氧操作未全部完成前，與脫氧劑同時加入的合金被鋼水吸收所起到的合金化作用稱為預(yù)合金化。 成分控制：保證成品鋼成分全部符合標(biāo)準(zhǔn)要求的操作。成分控制貫穿于從配料到出鋼的各個環(huán)節(jié)，但重點是合金化時對合金元素成分的控制。對優(yōu)質(zhì)鋼往往要求把成分精確地控制在一個狹窄的范圍內(nèi)；一般在不影響鋼性能的前提下，按中、下限控制。 增硅：吹煉終點時，鋼液中含硅量極低。為達(dá)到各鋼號對硅含量的要求，必須以合金料形式加入一定量的硅。它除了用作脫氧劑消耗部分外，還使鋼液中的硅增加。增硅量要經(jīng)過準(zhǔn)確計算，不可超過吹煉鋼種所允許的范圍。 終點控制：氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼吹煉終點（吹氧結(jié)束）時使金屬的化學(xué)成分和溫度同時達(dá)到計劃鋼種出鋼要求而進(jìn)行的控制。終點控制有增碳法和拉碳法兩種方法。 出鋼：鋼液的溫度和成分達(dá)到所煉鋼種的規(guī)定要求時將鋼水放出的操作。出鋼時要注意防止熔渣流入鋼包。用于調(diào)整鋼水溫度、成分和脫氧用的添加劑在出鋼過程中加入鋼包或出鋼流中。