原（yuán）材（cái）料的質量和供應條件直（zhí）接影響煉鋼的（de）技術經（jīng）濟（jì）指標（biāo）。保證原材料的質量，既指保證原材料化學成分和物理性質滿足技（jì）術（shù）要（yào）求，還指原材（cái）料（liào）化學成分和物理性質保持穩定，這是達到優質、高產、低耗的前（qián）提條件。

煉鋼原材料（liào）可分為（wéi）金（jīn）屬料和非金（jīn）屬料兩大（dà）類。

 

第一節　金　屬　料

 

    煉鋼用的金屬料主要有鐵水、廢鋼、生鐵、原料純鐵、海綿鐵、中間合金材料和鐵合金（jīn）。

    一、鐵水（shuǐ）

    鐵水是轉爐煉鋼最主要（yào）的金屬料，一般占（zhàn）轉（zhuǎn）爐金屬料70％以上。鐵（tiě）水的成（chéng）分、溫度是否適當和（hé）穩定，對簡化、穩定轉爐操作，保證冶煉順行以及獲得良好的技術經濟指標都十分重要。

    轉爐煉鋼對鐵水有如（rú）下要求：

    1)溫度：溫度是鐵水帶（dài）入爐（lú）內物理熱多少的標誌，是轉爐煉鋼熱量的重要來源之一。鐵水溫度過低，將造成爐內熱量不足，影響（xiǎng）熔池（chí）升溫和（hé）元素（sù）的氧化過程，不利於化（huà）渣和去（qù）除雜質，還容易導致噴濺。一般要求入爐鐵水溫度不低於l250℃，而且要穩定。

    2)矽：鐵水中矽的氧化能放出大量的熱量，生成的（de）Si02是渣中主要的酸性（xìng）成（chéng）分，是影響熔渣堿（jiǎn）度（dù）和石灰消耗量的關鍵因素。鐵水含（hán）矽高，則轉爐可以多加廢鋼、礦（kuàng）石（shí），提高鋼水收得（dé）率（lǜ），但鐵水含（hán）矽量過（guò）高，會因石灰消耗（hào）量的增大而使渣量過大，易產生噴濺並加劇對爐（lú）襯的侵（qīn）蝕，影響石灰熔（róng）化，從而影響脫（tuō）磷、脫硫。如果鐵水含矽（guī）量過低，則不易成渣，對脫磷、脫硫也（yě）不利。因此，要求鐵水含矽質量（liàng）分數在0.2％～0.6％。

    3)錳（měng）：錳是鋼中有益元素，對化渣、脫硫以（yǐ）及提高爐齡都是有益的。但冶煉高錳生（shēng）鐵（tiě）將使高爐焦比升高，為了節約錳礦資源和降低煉鐵焦比，一般采用（yòng）低錳鐵水，錳質量分數為0.2％～0.4％。

    4)磷（lín）：磷是一個強（qiáng）發熱元素。一般講磷是有害元素，但高爐冶煉中無法去（qù）除（chú）磷。因此，隻能要（yào）求進入轉爐的鐵水含磷量盡（jìn）量（liàng）穩定，且鐵水含磷越低越好。

    5)硫：硫也是有害元素。煉鋼過程雖然可以去硫，但會降低爐子生產率（lǜ），增加原材料消耗。因此，希望鐵水含硫量越低越好（hǎo），一般要求鐵水（shuǐ）含硫質量分數小於0.04％。

    二、廢鋼

    廢鋼是電爐煉鋼最主要的（de）金屬料，其用量約占金（jīn）屬料的70％～90％。氧氣轉爐煉鋼時，由於熱量富裕，可以加入多達30％的廢鋼，作為調整吹煉溫度的冷卻劑。采用廢鋼冷卻，可以降低鐵水量、造渣（zhā）材料和氧氣的消（xiāo）耗（hào），而且比用鐵礦石冷卻的效果穩定，噴濺少。

    按（àn）來（lái）源，廢鋼分（fèn）為返回廢鋼、拆（chāi）舊廢鋼、加工工業的邊角（jiǎo）餘料及垃圾廢鋼（gāng）等。返（fǎn）回廢鋼屬於優質爐料。它是在煉鋼、軋鋼與鍛壓或精整過（guò）程中產（chǎn）生的，如煉鋼車間的短尺、廢錠、湯道、注餘和軋鋼或鍛壓車間的切（qiē）頭、切（qiē）尾（wěi）及其他形式（shì）的廢品等。返回廢鋼的加工準備工作量小（xiǎo），並均按（àn）元（yuán）素及其含量的多（duō）少分類分組保管，因此（cǐ）可（kě）隨時隨地回爐使用。在電（diàn）爐鋼生產上，使用返回廢鋼具有很大的經濟意義，這是因為利用返回廢鋼（gāng）作（zuò）為爐料，可采用不氧化法或返吹法進行冶煉，不僅能夠大量地回收貴重（chóng）合金元素，而且（qiě）也能降低成本、縮短冶（yě）煉時間，進（jìn）而提（tí）高電爐的生產率。返回廢鋼的種類繁多，各個廠家根據鋼種、成分（fèn）、用途等均進行嚴格（gé）的分類分組。從合理使用的角度出發，分得（dé）越細越好（hǎo），這樣才能保證冶煉能夠順利的進行。拆除各（gè）種廢舊機器（qì）、汽車、輪（lún）船、報廢的鋼軌與（yǔ）建築物的構件、各種廢舊武（wǔ）器及工（gōng）具等所獲的廢鋼稱為拆舊廢鋼。工業越高度（dù）發達的國家或地區，拆舊廢鋼占廢鋼總量（liàng）的比例越大（dà），然而它的返回周期較長，往往需要幾年，甚至幾十（shí）年才能回爐使（shǐ）用。在鋼鐵製（zhì）品的製造（zào）過程中，產生的各種邊角餘料、車屑及（jí）料（liào）頭等，也是廢鋼的主要來源之一（yī）。除（chú）車屑（xiè）外（wài），加工工業的廢鋼如果沒有（yǒu）混入其他雜質及有害元素，隻要經過簡單的打包、壓塊等處理，就可（kě）很快（kuài）的回爐（lú）使用。垃圾廢鋼主要是從城市（shì）的垃圾（jī）中回收罐頭筒輕薄料，它們之中含有（yǒu）較高的Sn或Zn；在（zài）使用前須將其分離。

    廢鋼按形狀、尺寸和對它的成分及密度的（de）要求，可粗略地分為重型廢鋼、中型廢鋼、小（xiǎo）型廢鋼、輕型廢鋼、渣鋼和（hé）車屑等類。

    不同性質的廢（fèi）鋼應分類存放。為了準確掌（zhǎng）握（wò）外來（lái）廢鋼的化學成分。通常是采用多點取樣進行（háng）分析，並以分析的平均成（chéng）分作為配料計算的依據。試樣的分析方法有火（huǒ）花（huā）鑒別和手提光譜儀及（jí）化學分析等多種。對於沒有經過挑（tiāo）選或化學成分不清的外來（lái）廢鋼，切忌直接卸（xiè）在料槽或料（liào）筐中使用，防止在冶煉過程中（zhōng）出現意外的困難或事故、貴重元素損失和造成熔煉（liàn）廢品。性質相近或成分相克與表麵相似或難以區別的廢（fèi）鋼不能相鄰堆（duī）放。如含鎳廢鋼和（hé）含鎢廢（fèi）鋼，因鎳和鎢這兩個元素在冶煉時不能或較難去（qù）除，而同時含有這兩（liǎng）個元素的鋼種又很少，所以（yǐ）含鎳和含（hán）鎢的廢鋼不能相鄰運輸與堆放，以免配料（liào）或裝料（liào）時混淆而給冶煉帶來困難。又如lCrl8Ni9Ti鋼，在冶（yě）煉時需要嚴格（gé）控製吸入的氮氣，以免生成氮化鈦(TiN)夾（jiá）雜，而鉻錳氮鋼中，氮是其中的（de）合金元素，含（hán）量為0．20％～0．30％，如果混入，就會給JCrl8Ni9Ti帶來大量的氮化鈦夾雜，且這兩（liǎng）種鋼的外表頗（pō）為相似，都不易生鏽和（hé）沒有磁性，因此極易混淆，所以不能相鄰堆放。還（hái）有高（gāo）速鋼的切頭與Crl2切（qiē）頭，由於它們的鍛（duàn）造性能都很差，切頭（tóu）呈開花形狀，外表不易區別，為了避免混淆，也（yě）不能相鄰堆放。

廢鋼入爐前應仔（zǎi）細檢查與挑選，嚴（yán）禁（jìn）混入封閉器皿、爆炸物和毒品，各種（zhǒng）廢舊武器及槍炮彈等（děng）必須（xū）拆除信管、導火索及未爆炸的彈藥（yào）等（děng），防止在熔化過程中（zhōng）發生爆炸。廢鋼中嚴防混入鋼種成分限製的元素和Cu、Pb、Zn、Sn等有色金屬。Zn的熔點低，極易揮發，氧化產物氧化鋅（xīn）侵蝕爐蓋耐火材料，尤其是對矽磚爐蓋的危害更大；Pb的熔點更低，且密度大、易揮發，很難溶於鋼中，因此如果爐料混有Pb時，不僅（jǐn）能毒化汙染空氣，也極易毀壞爐底；Cu和Sn使（shǐ）鋼產（chǎn）生熱脆。

廢鋼（gāng）應清潔幹燥、少（shǎo）鏽，應盡量避（bì）免（miǎn）帶（dài）入泥（ní）土、沙石（shí）、油汙、耐火材料和爐渣等雜質。否則（zé）不能準確地確定金屬液的重量，而（ér）於冶（yě）煉過程中因鋼液重量不準而影響（xiǎng）化學成分的（de）準確控製；澆注（zhù）時，因鋼液重量不足，容易造成短尺廢品（pǐn）；電爐煉鋼用不氧化冶煉時，易（yì）增加合金元素的燒（shāo）損。此外（wài），鐵鏽還能使鋼中的氫含量增加。某些重要（yào）的特殊廢鋼，還要經（jīng）過酸洗，以便去除氧化鐵皮（pí）及表（biǎo）麵雜（zá）質。

廢鋼應有合適的外形尺寸和單重。輕薄料經分選去雜後采用（yòng）打包、壓塊，對切屑采用裝桶或冷、熱壓塊的辦法使（shǐ）之密實，如果利用切屑獲（huò）得高質量的爐料，也可先將切屑熔化成料錠，但該法成本（běn）較高，在（zài）生（shēng）產中並不（bú）常用，以便一（yī）次（cì）裝入爐（lú）內，縮短裝料時間；重型廢鋼應預先進行（háng）切割、冷剪、落錘、爆破解體，解體和切割，以保證順利裝料，既不撞傷爐體又（yòu）有利於加速廢鋼熔化。電爐煉鋼廢鋼越密實越好，爐料（liào）的最大塊度和重量隨爐子（zǐ）大（dà）小及裝料方法而定，采用爐頂裝料（liào）的塊度可比爐（lú）門裝料（liào）的大一些（xiē）；爐門裝料最大允許（xǔ）的塊度（dù）隨爐門大小而定，另外，對於人工裝料還要有合適的重量。為了保證電爐冶煉操作順利進行，輕（qīng）、中、重型廢鋼的裝料比例要合適，最（zuì）大（dà）塊度的鋼鐵料每爐不能裝得過（guò）多。電爐鋼爐料的合適尺寸見表7—1。

三、生鐵

生鐵在（zài）電爐（lú）煉鋼中，一般被用來提高爐料或鋼中的碳含量，並可解決廢鋼或重料來源不足（zú）的困難（nán）。嚴格說來，電爐煉（liàn）鋼用的（de）生鐵應分（fèn）為配料生鐵及增碳生鐵兩種（zhǒng）。由於生鐵中含碳及雜質（zhì）較高，故電（diàn）爐（lú）鋼爐料中（zhōng）的生鐵配比不能（néng）過高，通常為10％～25％，最高不超過30％，如果配比再高，將會引起全熔碳過高，而延長冶煉時間，不僅增加電耗．也（yě）降低爐襯的使（shǐ）用壽命。電爐煉鋼對生鐵的質量要求較高，一般S、P含量要低，Mn不能高於2.5％，Si不能高於l.2％。如果矽含量過高將會侵蝕爐襯（chèn）或延緩熔池的氧化（huà）沸騰時間。用於還原期增碳的（de）生鐵必須選用無鏽及S、P含量（liàng）均小於（yú）0.05％的優質生鐵。通常煉鋼生鐵的碳含量不小於（yú）2.75％，一般在（zài）3％～4％之間，在生鐵成分表中不列出碳含量。電爐煉鋼用生鐵的化學成分應符合GB717—82規定。由（yóu）於生（shēng）鐵的（de）C、Si、Mn含（hán）量的變化較寬（kuān），為了便（biàn）於煉鋼工調整成分使用，增（zēng）碳生鐵的C、Si、Mn、S、P等含量應提供準確的成分。為了降低（dī）生產（chǎn）成本，可用返回廢鐵代替（tì）配料（liào）生鐵。返回廢鐵主要是（shì）經加工破碎的鋼錠模、中注管、底盤、帽口殼（ké）、鑄鐵（tiě）軋輥（gǔn）以及其他各種廢鑄鐵機件或製品等。返回廢鐵因多鏽及S、P雜質含量較（jiào）高，故不適（shì）用於還原期調整碳的成分。

除此（cǐ）以外，低磷、低硫生鐵可作為冷卻（què）劑用（yòng）。當鐵水不足時（shí），可用（yòng）生鐵作為輔助金屬（shǔ）料。

四、原料（liào）純鐵

原料純鐵主要用於電爐煉鋼不氧化法或返吹法冶煉低碳鋼或超低碳高合金鋼的配料中，也可作（zuò）為永磁合金、精密合金、電工合金等重熔合金（jīn）及粉末冶金的用料。原料純鐵中的C、P及其（qí）他雜質的含量（liàng）非常低，從某種意義（yì）上講，它是（shì）一種（zhǒng）特（tè）殊鋼，因此又稱為軟鋼（gāng）。原料純鐵（tiě）的冶煉比較困難，成（chéng）本較高。原料純鐵（tiě）的熔點高、不易熔化，所以使用（yòng）時不僅要求成分準確、表麵清潔且塊度要小。原料純鐵的牌號（hào）與化學成分見GB9971～88。

     五、海綿鐵

    海綿鐵是用氫氣或其他還原性氣體還（hái）原（yuán）精鐵礦而得。一般是將鐵礦（kuàng）石裝入反應器中（zhōng），通入（rù）氫氣或C0氣體，也有的使用固體還原劑，在低於鐵礦石軟化點以下（xià）的溫度範圍(500～1000℃)內反（fǎn）應，不生成鐵水，也沒有熔（róng）渣，整（zhěng）個還（hái）原（yuán）過程中礦石保持原狀，僅（jǐn）把氧化（huà）鐵（tiě）中的氧脫掉，從而獲得多孔（kǒng）性的金屬鐵即是海綿鐵。

    海綿鐵在（zài）電爐（lú）煉鋼中可代替廢鋼鐵料使（shǐ）用，解決廢鋼鐵料供應不足的實際困難。海（hǎi）綿鐵中金屬（shǔ）鐵含量較高，S、P含量較（jiào）低，雜質較少。電爐煉鋼直接采用海（hǎi）綿鐵可（kě）大大縮短冶煉時間，進而提（tí）高了電爐（lú）鋼的生產率。另外，以海綿鐵（tiě）為爐料還可（kě）減少（shǎo）鋼中的非金屬夾雜物以及氮含量。海綿鐵質輕、疏鬆多孔、在空氣中（zhōng）具有較強的吸水能力，所以使用前應保持幹燥（zào）或以紅熱狀態入爐。

    六、中間合金材料

中間（jiān）合金材料是高質量的特殊（shū）專用料，它是通過合金元素配料重熔（róng）後製得，常作為冶煉高溫合金或精密合金的爐料，有的也能用於（yú）鋼液的（de）脫氧。對於那些易氧化或密度較小的元素，當冶煉要求含量較高時，是很難直（zhí）接加（jiā）入到（dào）鋼液中去的，又由於回（huí）收率（lǜ）不準（zhǔn）而影響化學成分的準（zhǔn）確控製。因此，往往利用合金配料重（chóng）熔後得到的（de）中間合金材料作為爐料進行冶煉。所以在中間合金材料中（zhōng），易氧（yǎng）化（huà）或密度較小的元素(A1、Ti、Si、B、Mg、Ca等)含量較高或種類較（jiào）多。特殊的中間合金料經粉碎（suì）後，可用於鋼液的脫（tuō）氧。合金元素的重熔（róng）過程也是合金的提純過程，因此中間合金材料中的雜質及氣體（tǐ）含量較（jiào）少（shǎo）。不難看出，利（lì）用中（zhōng）間合金（jīn）材料為爐料（liào）進行冶煉，化學成分穩定，且純潔度較高，但成本比較昂貴。中間合金（jīn）材料應按爐分別（bié）存放與運輸。目（mù）前，中間合金材料（liào）尚無統（tǒng）一標準，各個（gè）廠家均是根據本單位的生產條件或用途等自定。

 

    七、鐵合金

鐵合金是脫氧及合金化材料。用於（yú）鋼液脫氧（yǎng）的鐵合金叫做脫（tuō）氧劑；用於調整鋼（gāng）液成分的鐵合金叫做合金劑。

煉鋼常用的鐵合（hé）金（jīn）有：

1．矽鐵。矽鐵主要用於脫氧劑和合金化。矽鐵的牌號及化學成分（fèn）見GB2272--87。矽鐵中（zhōng）的雜質為P、Al等，它們（men）含量的（de）多少（shǎo）對（duì）矽鐵的（de）粉化有很大的影響。在冶煉後期大量加入矽鐵時，要考慮鋼（gāng）液中磷含量的變化，矽鐵中的氫含量也較高，因此矽鐵必須烤紅並經（jīng）恒溫脫（tuō）氫處理後使用。

2．矽鐵粉。矽鐵粉是一種價格較為便宜的優質脫氧劑。常（cháng）用的有含Si75％和含（hán）Si45％的兩種，由相應成分的矽鐵塊粉碎而成。矽（guī）鐵粉的密度稍大，渣況不良時，約有部分能與鋼液直接接（jiē）觸而降低（dī）鋼液的純潔度（dù）。此（cǐ）外，矽鐵粉加入（rù）後易使熔池平（píng）靜而吸氣。矽鐵粉的使用粒度一般小於lmm，水分小於0．5％，幹燥溫度為100～150℃，時間大於8h。

    3．錳鐵。錳鐵主要用於鋼液的脫氧和合金化（huà）。錳鐵可由高爐或電爐生產，但高爐隻能煉製碳素錳鐵。此外，還有電（diàn）矽熱法及電解法（fǎ）生產的（de）金屬（shǔ）錳。高爐煉製的錳鐵牌號及化學成分（fèn）見GB4007─83。電爐煉製的錳鐵牌號及化學成分見GB3795─87。電矽熱法生（shēng）產的金屬錳牌號及化學成分見GB2774─87。電解法生產的金屬錳牌號及化學成分（fèn）見GB3418─ 87。錳鐵中的（de）有害雜質（zhì）是（shì）磷，除金屬錳外，一般錳鐵中（zhōng）磷含量（liàng）均較高，特（tè）別是高爐錳鐵中磷含量更高（gāo），因此冶煉高（gāo）錳鋼時，要采取（qǔ）一切措施盡（jìn）量降低鋼液中的磷含量。錳鐵中碳含量越高，磷含量就越高，價格也就（jiù）越便宜。因此，在鋼種的C、P規格成分允許時，應盡量使用高碳錳鐵。金屬錳在鐵（tiě）合金領域（yù）內屬於C、P及其他雜質含量均很低的精煉產品。其中，電矽熱（rè）法（fǎ）生產的雜質略多些，而電（diàn）解法生產的雜質較少些，但氫的含量卻很高，這對冶煉白點敏感性強的鋼號是很不利的。因此，電解金屬錳應於淨化去氫後（hòu）使用（yòng）。

    4．錳矽合金。錳矽合金又稱矽錳合金（jīn），是煉鋼常用的複合脫氧劑，主要用於鋼液的直接預脫氧。在（zài）脫氧過程中，生成的脫氧產物互相接近，易於集結且熔點低、顆粒大、容易上浮，有（yǒu）利於純潔鋼液。有時也用於調整錳的成分，使之滿足於成品（pǐn）鋼的規格（gé）要求。這種合金的矽含量通（tōng）常小於28％，且碳含量也較低。錳矽合金的（de）牌號及化學成分見GB4008-- 87。

5．矽鈣合（hé）金。矽鈣合金是強脫氧劑和除（chú）氣劑，在冶煉不鏽鋼、優質結構鋼及特殊（shū）性能合（hé）金時使（shǐ）用（yòng）。矽鈣合金的牌號及（jí）化學成分見GB3419─82。矽與鈣（gài）生成很多的矽化物，如矽化二鈣(Ca2Si)、矽化鈣（gài）(CaSi)和（hé）二矽化鈣(CaSi2)，其中以CaSi為最（zuì）穩（wěn）定，CaSi的（de）熔點為1245℃。矽和鈣（gài）對氧的親和（hé）力都很大，其脫氧產物呈（chéng）球狀，顆粒也較大，容（róng）易上浮，而鈣在煉鋼的溫度下易揮發．有利於除氣和減少鋼中發紋等缺陷，因此用矽鈣合金脫氧的鋼液比較純淨。如前所述，矽鈣合金中的鈣與硫能夠形成穩定的化合物（wù）且不溶於鋼中，因此矽鈣合金也是良好（hǎo）的脫硫劑。塊狀的矽鈣合金密度小（xiǎo），在潮（cháo）濕的（de）空氣下，容易吸收水（shuǐ）分而粉化，所以應放在幹燥的條件下保管。

6．矽鈣粉。矽鈣粉也是（shì）一種優質脫氧劑，成分與矽鈣（gài）合金略同，但密度較小。它在冶煉低碳高級結構鋼（gāng）或含鈦、含硼等鋼以及噴粉（fěn）上獲得了應用。矽鈣粉（fěn）中的鈣與鋼液中的硫容易形成穩定的化合物CaS且不溶於鋼中，因此它是（shì）一種（zhǒng）很好的除硫劑。在電爐鋼冶煉的還原期，除噴粉的外，一般（bān）是矽鈣粉與矽鐵粉搭配使用。矽鈣粉（fěn）與矽鐵粉難（nán）於分辨，保管和使用時要（yào）防止混淆（xiáo）。矽鈣粉的使用粒度小於lmm，水分小於0.5％，幹燥溫度為（wéi）100～150℃，時間大於8h。用於（yú）爐（lú）外噴粉精煉特製（zhì）的矽鈣粉，要求粒度小於0.6mm，水分小於0.1％。

    7．矽鋯合（hé）金。矽鋯合金屬於（yú）強複合脫氧劑，具有脫硫、脫氮和脫（tuō）氫的作用。此外，鋯有細（xì）化鋼的奧（ào）氏體晶粒以及減（jiǎn）少夾雜物偏析的傾向。但由於鋯在鋼中溶解度很小，矽鋯合金生產困（kùn）難，價（jià）格昂貴，目（mù）前在一般鋼中很（hěn）少應用，多用於（yú）特殊的用（yòng）途中。矽鋯合金含有20％～50％的鋯和30％～50％的矽。

8．矽鉻合金。矽鉻合金是Si、Cr和Fe的合金。其中矽含（hán）量大於35％，鉻含（hán）量大於30％，硫、磷含量低且穩定，常用於煉鋼的脫氧和合金化。隨著吹氧煉鋼技術的發展，矽鉻合金不僅能夠還原熔渣中的鉻，而且也能補（bǔ）加鋼中部分的鉻（gè），使（shǐ）之滿足鋼種規格的要求，因此目前它（tā）已獲得日（rì）益廣泛地應用。矽鉻合（hé）金的牌號及（jí）化學成分見GB4009─83。

    9．鉻鐵。根（gēn）據鉻鐵中碳含量的不同，鉻鐵可分為高（gāo）碳鉻鐵、中碳鉻鐵、低碳鉻鐵（tiě）、微碳鉻鐵。此外，還有金屬鉻及真空（kōng）法微碳鉻。通常鉻鐵中的鉻含量都（dōu）不小於50％，硫、磷含量（liàng）波（bō）動不大，但矽含量較高（gāo），因（yīn）此在冶煉過程中，應根據實際情況控製矽鐵粉（fěn）的用量，以免矽超（chāo）格。一般鉻鐵的牌號及化學成分見GB5687─87。金（jīn）屬鉻的牌號及化學成分見GB3211─87。真空法微（wēi）碳鉻鐵簡（jiǎn）稱真空鉻（gè），牌號及化學成分見GB5684─87。鉻鐵中的碳含量越低，熔點越高，煉製時所消（xiāo）耗的電能也越多，價格也（yě）就越貴，因此，在條件允許時，應盡量使用廉（lián）價的高碳鉻鐵或中碳鉻鐵。因鉻鐵中的（de）氫含量較高，所以在使用（yòng）前應烘烤並作恒溫處理，充分脫氫。真空鉻不僅含氫、氮較高，而且還含有3％～5％的鉻與矽等的氧化物夾雜（zá），此外，如用煤（méi）氣烘烤或隨爐料裝入爐中，它還會產生嚴重的吸氮現象。因此，真空鉻一般在150℃溫度下長期幹燥後即可使用。但冶煉高鉻鋼或不含鈦的奧氏體不鏽鋼時，如果在冶煉後期加入，真空鉻應在大於800℃的溫度下烘烤且保持恒溫3h，以便於吸氮，從而有助於形成和穩定鋼的奧（ào）氏體（tǐ）組（zǔ）織。

    10．鎢鐵。鎢鐵主要用於工（gōng）具（jù）鋼及一些結構鋼的合金化（huà）。鎢鐵（tiě）的牌號及化學成分見GB3648--87。鎢鐵的密度大，熔點高，且鎢含量越高，密度（dù）越大，熔點也越高。如含W80％鎢（wū）鐵的密度約為16．5t／m3，熔點大於2000℃，因此在還（hái）原期加入鎢鐵的塊度不應太大，一般（bān）為l0～130mm。由於工具鋼中錳和矽的含量（liàng）較低（dī），而（ér）鎢鐵中（zhōng）錳和（hé）矽的含量較高，在大量使用鎢鐵（tiě）時，應控製鋼液中錳和矽的成分，計算鋼的化（huà）學成分時，也應考慮鎢鐵所帶入的錳及矽的含量，以避（bì）免這（zhè）兩種元素的含量超格。為了節約鎢鐵合金，冶煉有時也用鎢（wū）酸鈣或鎢砂礦直接加（jiā）入爐內還原，來達到鋼液鎢合金化（huà）的目的。

    11．鉬鐵。鉬鐵用於冶煉某些（xiē）含鉬結構（gòu）鋼、工具鋼（gāng）、不鏽（xiù）鋼以及要求特殊物化性能的金屬材（cái）料上。鉬鐵的牌號及（jí）化學成（chéng）分見GB3649─87。鉬鐵也是難（nán）熔合金（jīn），所以使用鉬（mù）鐵（tiě）時應（yīng）早期加入。由於鉬對氧的親和力小於鐵，因此煉（liàn）鋼用的鉬鐵（tiě）往往在裝料時或在熔化期加入。冶煉後期補加鉬鐵的塊度不宜過大，一般為l0～150mm，且需較長的熔化（huà）時間。在熔池平靜的熔化末期或氧（yǎng）化期加（jiā）入鉬鐵，熔池中有激烈沸騰的現象，這可能是由於（yú）鉬的熔點較（jiào）高，熔化過程中需要很大的熱量，而使鋼（gāng）液的局（jú）部溫度迅速降低，這樣就破（pò）壞了原有的碳氧平衡，使碳氧（yǎng）反應發生與進行並排除C0氣泡；鉬鐵在熔化過程（chéng）中還有鉬氧化（huà）物（wù）的升華與揮（huī）發，兩者綜合作用的結果就（jiù）使熔池產生沸騰。鉬鐵極（jí）易（yì）生鏽，保管時應（yīng）保持幹燥。鉬（mù）在400℃以（yǐ）下是穩定的，當溫度高於400℃時氧化，氧化物在600℃以上時容（róng）易揮發，因此鉬（mù）鐵不適於高（gāo）溫加熱烘烤。在冶煉過程中，有時（shí）利用鉬（mù）酸（suān）鈣或鉬砂代替鉬鐵進行鉬鋼的合金（jīn）化。鉬酸鈣為（wéi）自色粉末，容易吸水，因此於（yú）加入（rù）前須經長時間的焙燒以去除水分。鉬酸鈣和鉬砂的價（jià）格（gé）比較便宜，但硫、磷含量較高，故隻在含鋼小於l％的鋼中使用。使用時，鉬砂常用粘結劑粘結（jié）成塊加入（rù）爐中，使用效果也很理想，這就是所說的氧（yǎng）化鉬塊。氧化鉬塊的牌號及化學（xué）成分見GB5064--87。

    12．釩鐵。在冶煉模具（jù）鋼、低合金工具（jù）鋼和某些結構鋼（gāng）及一些代（dài）用鋼上，常（cháng）常使用釩鐵。釩鐵（tiě）的牌號及化學成分見（jiàn）GB4139--87。釩鐵中的磷含（hán）量較高，冶煉後期加入（rù）時必須考慮對（duì）鋼中磷含量的（de）影響。釩鐵在使用（yòng）前應在150℃左右的溫度下烘烤，因（yīn）它在500℃以上時發生激烈的（de）氧化生成V205，而V2O5的（de）熔（róng）點很低（dī），僅為675℃。此外，釩鐵隨著烘（hōng）烤溫（wēn）度的升高和時間的加長將吸收空氣中的氮（dàn），氮進（jìn）入鋼中將出現氮化物夾雜，所以釩鐵嚴禁長時間的加（jiā）熱與高溫烘烤。通常釩（fán）鐵以塊狀加（jiā）入，小於l0mm×10mm的粉碎狀釩（fán）鐵應裝桶，並最好用於單（dān）渣法（fǎ）的冶煉上。除此之外，在（zài）煉鋼上還可將V2O5與還原劑(矽或鋁、矽（guī）鈣或矽鋁等)壓製成塊後，直接投入鋼液中，或者使用（yòng）金屬熱法還原釩氧化物的釩鋁合金。釩鋁合金（jīn）的牌號及化學成（chéng）分見（jiàn）GB5063--87。

    13．鈦鐵。在（zài）冶煉重要的（de）結構鋼或不鏽（xiù）鋼時往往使用鈦鐵。鈦鐵（tiě）既可作為鋼的合金化材料，又（yòu）是（shì）一種良好的脫氧除氣劑，但在冶煉不鏽鋼時，鈦（tài）鐵中的Si、C、Al能促使鋼（gāng）生成兩相組織。鈦鐵的牌（pái）號及化（huà）學成（chéng）分見GB3282--87。鈦鐵易破碎，紅熱鈦鐵錠冷（lěng）卻時部（bù）分（fèn）自行碎裂。此外，它同釩鐵（tiě）一樣，隨著烘烤溫（wēn）度的升高和時間的加長將吸收空氣中的氮，因此鈦鐵一般需在低溫的條件下長時間幹燥（zào）。

    14．铌鐵。铌鐵多用於不鏽鋼及高溫合金中，也常用於不鏽鋼電焊條的（de）塗料。铌鐵的（de）牌號及化學（xué）成（chéng）分（fèn）見GB7737--87。铌鐵於使用前不能烘（hōng）烤，這是因為铌在空氣中穩定，當溫度（dù）在於200～400℃之間時生成Nb0及Nb02，高於400℃生成白色粉末的Nb2O5且呈酸性危害較（jiào）大。使用（yòng）時铌鐵以（yǐ）塊狀加入，為了（le）加速熔化，塊度應略小為宜。目前（qián），世界上铌元素十分稀少，價格也相當昂貴，要注意節（jiē）約（yuē）使用。

    15．硼鐵。硼在常溫下是不活潑元素，然而當高溫加熱時（shí），它的化學活動性迅速增加，因此硼鐵在使用（yòng）前不準高溫加熱（rè）烘烤。硼與氧、氮的親和力（lì）很強，為了（le）確（què）保鋼中的硼含（hán）量，硼鐵在加入前，鋼液必（bì）須經過充分的脫氧和（hé）脫氮。硼鐵按碳（tàn）含量（liàng）不同（tóng）分（fèn）為兩類，牌號及化學成（chéng）分見GB5682--87。

16．磷（lín）鐵。磷對大多數（shù）鋼而言是有害的元素。但在某些情況下，它有特殊作用，如冶煉（liàn）軋輥鋼加入的磷達到0．4％～0．5％，可改善流動性，避免表麵裂紋；貨車的閘瓦和鋼軌中加（jiā）入一（yī）定量的磷能提高耐磨（mó）性能（néng）。此外，還（hái）可提高和改善鋼的切（qiē）削性能。因此，在煉鋼及鑄鋼生產中作（zuò）為磷的（de）加入劑（jì）常常使用磷鐵。磷鐵的（de）牌號（hào）及化學成分見GB3210--82。

17．中間合金（jīn）粉。中間合金粉中含有較高的Al、Ti、Si、Ca、Mg、B等（děng）易氧化元素，可用於鋼液的噴粉或（huò）間接脫氧。從某種意義上講，這種合金粉是強複合脫氧劑，但因生產加工困難，成本較高，所以在冶（yě）煉一般合金（jīn）鋼時很少使用。中間合金粉的（de）使用粒度一般小於2mm，水分小於0．5％，並於室溫密封保存。

    18．鎳。鎳廣泛地（dì）用於合金結構鋼、不（bú）鏽鋼及高溫與精密合金中。鎳（niè）根據製取的（de）方法不同分為板狀電解鎳（niè）和粒狀火煉鎳。電解鎳中雜（zá）質少，表麵結瘤，切麵越疏鬆多孔（kǒng），氫含（hán）量越高（gāo），因此電解鎳在使用前需在大於800℃的高溫（wēn）下退火以達到充分去氫的目的。火煉鎳因在水中粒化，所以含有較多（duō）的水分，氫含量大約為0.02％。這種鎳雜質含量較高，不適於在冶煉後期加（jiā）入。冶煉含鎳高的鋼時，產生有害作用的元素是硫，因為鎳易與硫化合，在晶界上形成低熔點NiS的（de）網狀組織而（ér）使鋼產（chǎn）生熱脆，所（suǒ）以在冶煉過程中，不僅要盡量降低鋼中的硫含量，還應注意金屬鎳中的硫含量。對於其他雜質的含量如Pb、As、Zn等也要嚴加限製。為了減少（shǎo）鎳中的氣體和有害的雜質含量，可將它在電爐中重熔或煉製中間（jiān）合金材料後使用（yòng）。電解鎳的品（pǐn）號及化學成分見GB6516—86。

    19．鈷。鈷是非常稀有的貴金屬，資源缺乏，價格高，隻在（zài）冶煉某些高（gāo）速鋼、永磁合金及高溫強度鋼時使用。鈷有粒狀和片狀兩種。粒狀鈷中氫（qīng）含量較高，在（zài）冶煉後（hòu）期加入時，需預先經長期高溫烘烤，片狀鈷隻經低溫幹燥即可。鈷（gǔ）的牌號及化學（xué）成分見GB6517---86。

20．鋁。鋁與氧的親和力很強，在煉鋼過程（chéng）中，主要用於鋼液的脫氧和合金化。鋼液（yè）的脫氧（yǎng）用鋁，多是將純鋁預製（zhì）成鋁餅、鋁（lǚ）丸後使用，但也（yě）有的以鋁鐵(A120％～55％) 的形式加（jiā）入，作為鋼液合金化（huà）用鋁，多（duō）是直接使用鋁錠。純鋁的密度較小，為2.7g／cm。，熔點約（yuē）為660℃。純鋁的強度也低，但塑性（xìng）較高。高純鋁σb=50MPa，δ=50％，而鋁合金鋼強度可（kě）達980MPa，因（yīn）此鋁合金鋼的強度（dù）與密度的比值較高。凡是要求減輕結構重量的地（dì）方，如飛機的結構件等，鋁鋼及鋁的合金應用較多。純鋁分為高純度鋁及工（gōng）業標準純鋁兩大類。前者供科研（yán）用，純度可達Al99．98％～99．996％；後者用於一般工業和配製合金，純度為Al98．0％～99．7％。鋁錠的牌號及化學成分見GBll96—88。

21．鋁粉。鋁粉是很強（qiáng）的脫氧劑，主要用於冶煉低（dī）碳（tàn）不鏽鋼或（huò）某些低碳結構鋼上（shàng），以提高合金（jīn）元素的收得率和縮短還原時間。加入鋁粉時，應注意它對（duì）鋼液（yè）中矽含量的影響。此外，鋁粉燃燒火焰大、溫度高，加入時應注意安全。鋁粉的使用粒度一般小於（yú）2mm；水分小於（yú）0.5％，並於室溫密封保存（cún）。

22．銅。銅（tóng）通常作為合金化材料加入鋼中，以便改善（shàn）鋼的相（xiàng）關性能。銅的牌號及化（huà）學成分見GB466─82。

23．稀土合金。在（zài）鋼的生產中添加稀土合金，可以改善鋼的性能。常用（yòng）的有稀土矽鐵與鈰鑭合金等。