炼钢的主要原料是——和——；炼钢的原理是——。

炼钢的主要原料是焦煤和铁矿石；炼钢的原理是在高温条件下，用氧气或铁的氧化物把生铁中所含的过量的碳和其它杂质转为气体或炉渣而除去。

主要化学方程式：

大量铁变成氧化亚铁：2Fe+O2==2FeO+热量

调整硅、锰：Si+2FeO==SiO2+2Fe+热量

Mn+FeO ==MnO+Fe+热量

降低碳量：C+FeO==CO+Fe-热量

刚和铁的区别就是含碳量的不同 生铁的含碳量高，而钢的含碳量低，要让生铁转化为钢则需炼铁，即利用高温煅烧使生铁中的碳单质除去，C+O2=燃烧=CO2 最后为大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求，应通过淬火满足某些钢材的的物理、化学性能。3Fe+4H2O=高温=Fe3O4+4H2

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21铁、硅、锰的氧化

炼钢过程中，氧供入熔池后元素开始氧化，元素的氧化是按一定顺序的、按照元素与氧的亲和力的强弱，当温度T<1400℃时元素的氧化顺序是：Si、Mn、C、P、Fe，当温度1400℃<T<1530℃时元素的氧化顺序是：Si、C、Mn、P、Fe，当温度T>1530℃时元素的氧化顺序是：C、Si、Mn、P、Fe。

211铁的氧化

按照与氧的亲和力，铁的氧化落后于Si、Mn、C、P，但由于钢液中铁的浓度占绝对优势，所以铁氧化得最快，生成大量的氧化亚铁，元素如铁的氧化有直接氧化和间接氧化两种方式，钢液中的元素同加入的氧化剂如吹入的氧气直接接触而被氧化叫直接氧化，如[Fe]+1/2｛O2｝=[FeO]。否则叫间接氧化，[Fe]+[O]=[FeO]，其氧化产物绝大部分为FeO。但元素Fe的氧化表示炼钢的目的。Fe的氧化只是钢中氧传递的一个手段，其它元素如硅、锰、碳、磷等的氧化往往是通过FeO进行的，所以FeO是氧的传递者。

212硅的氧化

硅的氧化反应既存在直接氧化反应，又存在间接氧化反应，氧化反应式如下。

[Si]+｛O2｝=(SiO2)+Q ----------------- 6-1

[Si]+2(FeO)=2[Fe]+( SiO2)+Q ------------- 6-2

[Si]+2[FeO]=2[Fe]+( SiO2)+Q ------------- 6-3

硅氧化生成物SiO2是酸性氧化物，不溶于钢液，又上述反应是放热反应，故温度低时有利于硅的氧化，硅氧化放热也是转炉炼钢中热量收入的一部分，当铁水中硅多则炼钢后渣量大。由于硅同氧亲和力很大，故在熔炼初期硅就很快被氧化而进入炉渣中，使初期渣碱度较低，且硅不存在还原反应。

213锰的氧化

锰的氧化反应同硅氧化相似，其生成物MnO是碱性氧化物，不溶于钢液，进入炉渣，因为都是放热反应，故温度低时有利于锰的氧化，由于MnO是碱性氧化物，故碱性渣不利于锰的氧化，并且当熔池温度升高后，会发生锰的还原，如

(MnO)+[C]=[Mn]+{CO} ------------------------- 6-4

故在生产实践中冶炼后期熔池会出现回锰现象，使钢中有一定数量的残锰，而在氧气转炉吹炼过程中则反映在锰变化曲线的“驼峰”上。

22脱碳反应

碳的氧化反应又称脱碳反应或碳氧反应，它是炼钢过程最基本的一个反应，它贯串炼钢过程的始终，实质上它是完成炼钢任务的主要手段，它不仅能把铁水的含碳量降低到要求规格内，更重要的是碳氧化反应所生成的CO气体排出时能够搅动熔池，促进化渣和传热，均匀温度和成分，加速金属和炉渣间的氧化反应，并能带走钢中有害气体和非金属夹杂物，它放出的大量热量还是转炉生成的主要热源之一，钢中的碳一般用氧化方式去除。

熔池中的脱碳反应是多种多样的，主要有金属与炉渣之间的间接脱碳，即

[C]+(FeO)=[Fe]+{CO}+Q --------------------------- 6-5

也有在氧气流股附近发生的金属——气态氧之间的直接脱碳，即

1/2{O2}=[O]表面 ------------------------------ 6-6

[O]表面+[C]={CO}+Q ------------------------------ 6-7

232脱磷

对于绝大多数钢种而言，磷是有害元素，按钢的不同用途，对磷的含量提出了不同的要求，因此炼钢过程中有程度不同的脱磷任务。脱磷反应方程式为：

2[P]+5(FeO)=( P2O5)+5[Fe]+Q --------------------------------- 6-8

( P2O5)+3(FeO)=(3 FeO P2O5)+Q ------------------------------ 6-9

(3 FeO P2O5)+4(CaO)=3(FeO)+(4 CaO P2O5)+Q ----------------- 6-10

总反应式为：2[P]+ 5(FeO)+ 4(CaO)＝5[Fe]+ (4 CaO P2O5)+Q ---- 6-11

从上式可见脱磷的基本条件为：提高炉渣碱度，即提高渣中自由氧化钙含量；提高炉渣氧化性，即提高(FeO)含量；加大渣量，即降低( P2O5)含量；以及由于脱磷反应是放热反应，低温条件平衡常数Kp增大，有利于脱磷。在实际冶炼中，磷主要靠炼钢去除，对中磷铁水，炼钢脱除任务很重，带来的后果是冶炼周期增长，对提高生产率不利。在冶炼过程或者出钢过程中，如果炉渣碱度过高，（∑FeO）过低，往往会使渣中的磷又回到钢液中，这称为“回磷”，故炼钢脱磷时要特别注意。

233脱硫

硫在炉渣中可以以FeS、MnS及CaS三种形态存在。其中又以CaS最为稳定，若将钢中[FeS]转变为既能在渣中稳定存在又不溶于钢中的(CaS)就能达到炉渣去硫的目的。

脱硫反应式为：[FeS]+(CaO)=(FeO)+(CaS)-Q ---------------- 6-12

一般以炉渣和金属中含硫量之比Ls=(%S)/[%S]表示炉渣的脱硫能力，Ls称为脱硫指数或硫的分配系数。为了使炉渣脱硫反应顺利进行。高碱度，高温度，低（∑FeO）以及大渣量有利于脱硫。实践证明，氧气转炉脱硫不如脱磷效率高，减轻炉内脱硫负担的最好办法是控制原料带入炉内的硫量。

在转炉炼钢操作中，对于硫、磷应尽量对铁水进行预处理，以减轻炼钢负担，提高转炉生产效率

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