钢铁是工业上最常用才材料。俗话说，百炼成钢，也有一本书名为《钢铁是怎样炼成的》描述其主人公经历的坎坷历程，也间接反应了钢铁炼制过程的困难。那么，钢铁究竟是怎样炼成的呢？钢铁炼制用的原料是废铁或铁矿石，废铁是回收得到的，而铁矿石来自大自然，不同原料炼制方法也不一样，但大体需要经过的历程都基本相似。电炉（或高炉）炼钢，这过程是把废铁或铁矿石化成钢水，以便后续加工。转炉炼钢，这过程是把电炉（或高炉）炼钢得到的钢水提纯，去除杂质，得到较为纯净的钢水。精炼炉炼钢，这过程是调节钢水成分，加入其它金属或非金属元素，保证钢材质量。连铸机浇铸钢坯，通过上述过程炼制出来的钢水，浇入铸模冷却凝固后即得到钢坯，现代工业上大规模生产钢铁一般使用连铸机，可连续浇注钢水，不断输出钢坯，此时就已经完成了炼钢过程了。得到的钢坯根据其用途经过轧制、拉拔或机加工，得到各种形状的钢材，这时的钢材就是市场上常用的钢铁原材料了

　我国“负能炼钢”技术的迅速发展得益于以下三方面： 　　一是炼钢工艺结构的优化。随着国内新建100吨以上大、中型转炉的增多，配备了煤气、蒸汽回收与余热发电等设施，为“负能炼钢”打下设备基础；二是“负能炼钢”工艺不断完善，多数钢厂已掌握“负能炼钢”的基本工艺；三是2005年，国家统计局将电力折算系数调整为电热当量值（即1kWh=0.1229kg）替换原来沿用的电煤耗等价值（即1kWh=0.404kg）。炼钢能耗统计值降低，利于实现“负能炼钢”。重点企业转炉煤气吨钢回收量由2010年的平均81m3/t提高到2014年的106m3/t。近几年，我国转炉蒸汽回收量有很大提高，但蒸汽回收量和压力差别较大；先进的回收量已达到100kg/t以上、压力可达2.5-4MPa，用于钢水真空处理、发电或并入蒸汽管网。 　　1.5、转炉使用寿命进一步提高 　　炉龄是转炉炼钢的重要技术指标，提高炉龄在降低生产成本的同时，也提高了转炉生产效率。溅渣护炉的基本原理是利用高速氮气将成分调整后的剩余炉渣喷溅在炉衬表面，形成溅渣层。溅渣层抑制了炉衬表层的氧化，减轻了高温炉渣对砖表面的冲刷侵蚀。采用溅渣护炉工艺后，当炉衬残砖厚度侵蚀至500mm左右时，炉壁冷却与炉内钢渣对炉衬的导热基本实现了动态平衡。此时，炉衬与溅渣层的结合层很难被进一步熔损。在溅渣条件下炉衬基本为“零熔损”，即随炉龄增加，炉衬厚度基本保持不变。国内钢厂据此研发出了长寿转炉生产工艺，进而使转炉炉龄达到30000炉以上，炉役期和产钢量同步增长，耐火材料消耗和吨钢成本也相应降低。

鼓入空气或工业纯氧，使氧气与液态铁水中的碳、硅、锰等元素氧化，以调整钢水的化学成分，并利用氧化时产生的热量来炼钢的设备。鼓入空气的转炉，因炼出的钢质量差,已较少应用。图2为转炉的外形及其配套机械。炼钢所需的造渣剂可从炉顶料仓卸下，经称量后通过密封料仓和流槽加入转炉内。整个转炉炉体由圆环形托圈支承，托圈两端的轴由轴承支承。托圈轴与传动机构联接后能使炉体绕轴线作360°回转,以适应转炉加料、出钢、出渣等工艺要求。转炉传动机构的结构形式有落地式、半悬挂式或全悬挂的多点啮合式等，以全悬挂的多点啮合式较为普遍。为了提高转炉炉座利用率，转炉炉体也可做成更换式的。为了防止环境污染和节约能源，在冶炼时从转炉炉口逸出的、含有较多烟尘和大量CO高温炉气，经余热利用烟道生产蒸汽，又经过能回收CO和降低烟气含尘量的除尘系统，使烟气符合排放标准。转炉依氧气喷口在炉体的位置不同可分为顶吹、底吹和侧吹几种，但侧吹转炉应用较少。氧气顶吹转炉在炉口插入水冷氧枪（喷口）供工业纯氧，并以超音速气流喷入熔池进行搅拌和反应。顶吹转炉的容量已达400吨,并有更大型的转炉正在筹建中。底吹转炉的喷口设置在炉底，喷口数目可根据工艺要求而定。 　喷口型式有透气（或毛细管式）耐火砖和同心套管式两种。为延长同心套管式喷口寿命，套管之间的环缝可喷入碳氢化合物作为冷却介质，喷口也可在喷入氧气流时带入粉状造渣剂提前化渣去除硫、磷。底吹转炉较适用于高磷铁水的冶炼。在顶吹转炉上结合底吹转炉的优点，将部分氧气或惰性气体从炉底喷入，便成为顶底复合吹炼的转炉，效果较好。为了适应氧化转炉快速操作和环境保护的要求，现代转炉还配有相应的装料、出钢、出渣、渣处理、烟气净化、污水处理和综合利用等配套设备，同时也采用计算机控制，以提高生产的经济效益。

　转炉一倒合格率是指结合炼钢各钢种工艺要求，在转炉吹炼至一倒时的碳、磷和温度达出钢的控制要求，以保证所炼钢种的温度、成分达产品控制要求。提高转炉一倒合格率的意义　　提高一倒合格率，混铁炉优质厂家唐山可提高产品内控合格率和浇注温度命中率，同时有效减少拉后吹，是炼钢操作水平和管理水平高低的重要标志，也是降低炼钢生产成本和产品质量的基础工作和重要抓手。提高转炉一倒合格率的经济效益“提高转炉一倒合格率 改善炼钢技术经济指标”的经济效益主要体现在两方面，一是钢铁料消耗降低，二是合金消耗的降低，另外，转炉一倒合格率提高后，可有效减少化学废品和降低转炉耐火材料消耗。钢铁料耗的统计方式1.理论基础：任何指标都要统一标准才好对比，钢铁料耗的理论基础是物质不灭定律，推广到具体的钢铁料耗方面为物料平衡，投入量与产出量之间的关系，为了统计方便，国家专门制订了钢铁料耗统计的相关规定。2.国家规定的统计标准：转炉钢铁料消耗（kg/t钢）=[生铁+废钢铁量(kg)]/转炉（电炉）合格产出量（t） 。其中：生铁包括冷生铁、高炉铁水、还原铁；废钢铁包括各种废钢、废铁等。凡分别管理、按类配用下列废钢铁的，在计算废钢铁消耗指标时，可按下列统一的折合标准折合计算：a. 轻薄料废钢，包括锈蚀的薄钢板以及相当于锈蚀薄板的其他轻薄废钢，按实物量×60%计算，其加工压块按实物量×60%计算；关于轻薄废钢，混铁炉厂家优质唐山国家标准GB/T4223-1996中有明确规定；b. 渣钢是指从炉渣中回收的带渣子的钢，按实物×70% 计算；经过砸碎加工（基本上去掉杂质）的渣钢，按实物量×90%计算；c. 优质钢丝（即过去所称“钢丝”）、混铁炉优质厂家唐山钢丝绳、普通钢钢丝（即过去所称“铁丝”）、铁屑以及钢锭扒皮车屑和机械加工的废钢屑（加工压块在内），按实物量×60%计算；d. 钢坯切头切尾、汤道、中注管钢、桶底钢、冻包钢、重废钢等均按实物计算。

混铁炉属于钢铁冶金设备，主要应用在钢铁行业、冶金行业等。混铁炉用来存贮并保温由高炉冶炼出来的铁水，可混合均匀不同高炉冶炼出来的不同温度及化学成份的铁水以使其供应给平炉或传炉炼钢之用。由炉门轴，炉门框，两组滑动轴承和两个杆状配重组成，炉门框和炉门轴焊接在一起，炉门框为一个钢板焊接的框架，其上部和左右各安有钢制密封槽，槽内镶嵌耐火纤维，框内嵌砌耐火砖，炉门轴两端安放在两组滑动轴承上，轴承座焊接在出铁口两侧，在炉门轴的两个端部各安装一个杆状配重，杆状配重与炉门框之间有一固定夹角。混铁炉一般分为300吨、600吨、900吨和1300吨，主要由：底座、炉体、传动机构、回转机构、开盖机构、鼓风装置、煤气空气管道、气动送闸装置、干油润滑装置、混铁炉平台、电气系统等11部分组成。炉体是由可拆的侧面凸起的端盖和开有兑铁水口、出铁水口的圆筒组成筒体。炉体内砌有耐火材料，耐火材料与炉壳之间填有硅藻土料填料层，借以隔热和缓冲炉衬受热膨胀对炉壳产生的压力，填料层向里砌有硅藻土砖用来隔热，硅藻土砖里面是粘土砖，粘土砖里面是直接与铁水接触的工作层，工作层是用镁砖砌筑的。对于600吨混铁炉而言，炉衬的总厚度为650mm，其中填料层10mm，硅藻土砖层65mm。粘土砖层115mm，镁碳砖层460mm。整个炉体的重量都通过接近筒体两端的偏心箍圈，园辊组成的弧形辊道传递到直接固定在基础上的支撑底座上。混铁炉有两种类型，一种为短身圆柱形，兑铁口和出铁口位于同一垂直平面;一种为长身圆柱形，兑铁口和出铁口相互错开布置。混铁炉容量范围很大，可由200t至2800t，中国采用300t、600t、1300t三级容量的混铁炉。确定所需要的混铁炉容量，除要考虑铁水需要量外，还要考虑铁水在炉内的贮存时间以及炉子的充满度等。一般按下式计算： Q=1.01PKT/24y式中P为1昼夜产钢量，t/d;K为铁水消耗，t/t;1.01为铁水损失系数;y为充满度，一般取0.65～0.77;T为平均铁水贮存时间，一般取8h。

转炉炼钢工艺各项指标取决于铁水的化学成分，而对铁水的主要要求是含硫量低（低于0.03%），相应要求较高含硅（0.7%-0.9%）及具有优化造渣所需的锰量（0.8%-1.0%）。炼铁炼钢各阶段脱硫过程理化规律及动力特性分析表明，在动力方面，在铁水中比在钢水中更容易保证脱硫反应，因为在含碳量较高及氧化度较低条件下硫具有更高的活性。然而在高炉炼铁当中很难脱硫，因为在高炉一系列复杂的氧化—还原反应中，深脱硫的各种热动力条件的能量不可避免地会增高硅含量并因此导致石灰及焦炭消耗的增加及产量的下降。因此，生产低硫铁需周密策划工艺，采用含硫最少的炉料及制备高碱度混成渣。在转炉吹炼中脱硫也无效果，因为钢渣系中达不到平衡状态，渣与钢间的硫分配系数因熔池氧化度高及碳含量低，仅为2-7。如此低的硫分配系数使得难以在转炉冶炼中实现深脱硫，并导致炼钢生产在技术及经济上的巨大消耗。无论是在高炉炼铁，还是在转炉炼钢当中都保证不了金属有效脱硫所需的热动力条件，因此进行高炉炼铁及转炉炼钢过程中的深脱硫研究，在技术及经济上都是不可取的。而合理的作法是将脱硫过程从高炉及转炉中分离出来。这就可简化烧结—高炉—转炉生产流程降低生产成本。将脱硫从高炉及转炉中分离出来，使高炉炉外脱硫成为设计大型联合钢厂和重要工艺环节，在冶炼低硅铁的同时不必再为保证转炉中的精炼进行代价很高的高炉炉外脱硅。铁水原始硅含量低还可降低锰含量。在氧气转炉炼钢中锰的作用非常重要，它决定着及早造渣所需的条件并对出钢前终点钢水氧化度起调节作用，长期实践证明，需设法使铁水中锰保持0.8%-1.0%的水平，因而在烧结混合料中必需补充锰，而这就提高了成本。烧结—高炉—转炉各流程锰平衡分析表明，上述锰在高炉里还原、然后在转炉里氧化导致锰原料及锰本身不可弥补的巨大损失，而且还给各生产流程操作增加很多麻烦。在碳含量很低（0.05%-0.07%）条件下停止吹炼时，氧化度的影响如此之大，以致会把锰的最终含量定在极窄范围内，实际上已很少再与铁水原始锰含量相关。在这种条件下，尽管铁水原始锰含量达0.5%-1.2%，但钢的最终锰含量实际上都一样（0.07%-0.11%）。因此在当代转炉炼钢工艺条件下（各炉次都有过吹操作），没必要在烧结混合料中使用含锰原料来提高铁水原始锰含量，更合理的作法是冶炼低锰铁。同时为节约低锰铁在转炉炼钢中脱氧的用量，研究直接采用锰矿石的效果具有重要意义。对众多炉次进行工业平衡计算所得工艺指标的对比表明，冶炼铁水不添加锰矿石，而在转炉炼钢中添加锰矿石，与用含锰1.13%的铁水炼钢，这两种炼钢法相比，前者每吨生铁可节省锰矿石15.3kg.此外，还可减少锰铁1.3kg/t钢、石灰5kg/t，氧气2.17m3/t的耗量，并可大大缩短吹炼时间。铁水中硅、锰含量低及无需脱硫，这些条件会改变造渣机理及动力特性，因为这时石灰消耗下降，渣量减少，渣碱度及氧化度增高。在这样的条件下，渣的精炼功能只限于铁水脱磷。这样就能在转炉冶炼本身中多次利用渣，使渣具有很高的精炼能力。根据这一原则开发出转炉炼钢新工艺，即在转炉炼钢本身中多次（3-5次）利用后期渣（循环造渣）。采用这样的工艺可降低石灰消耗及渣中铁损。及早造就高碱度氧化渣，及使硅、锰含量低可提供钢水深脱磷所需的强劲动力。