煉鋼過程實質(zhì)就是通過氧化反應(yīng)脫碳,、升溫,、合金化的過程。它的主要任務(wù)是脫碳,、脫氧、升溫,、去除氣體和非金屬夾雜,、合金化。 主要包括造渣,、出渣,、熔池攪拌、電爐底吹,、熔化期,、氧化期和脫炭期、精煉期,、還原期、爐外精煉,、鋼液攪拌,、鋼包喂絲、鋼包處理,、鋼包精煉,、惰性氣體處理、預(yù)合金化,、成分控制,、增硅、終點控制,、出鋼等過程,。

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)熔池以達到加速熔化，促進冶金反應(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)是造還原渣進行擴散、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行,。初煉：爐料在氧化性氣氛的爐內(nèi)進行熔化、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行脫氣,、脫氧、脫硫,，去除夾雜物和進行成分微調(diào)等,。將煉鋼分兩步進行的好處是：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行的攪拌,。它使鋼液成分和溫度均勻化,，并能促進冶金反應(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*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,，并與攪拌強度,、類型和夾雜物的特性、濃度有關(guān),。

鋼包喂絲：通過喂絲機向鋼包內(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)成分和溫度同時達到計劃鋼種出鋼要求而進行的控制,。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,。