炼钢金属原料的种类及对铁水、废钢、铁合金的要求，常用的铁合金的作用，非金属料的种类、作用及其要求

【本章学习要点】本章学习炼钢金属原料的种类及对铁水、废钢、铁合金的要求，常用的铁合金的作用，非金属料的种类、作用及其要求。         原材料的质量和供应条件直接影响炼钢的技术经济指标。保证原材料的质量，既指保证原材料化学成分和物理性质满足技术要求，还指原材料化学成分和物理性质保持稳定，这是达到优质、高产、低耗的前提条件。 炼钢原材料可分为金属料和非金属料两大类。   第一节　金　属　料       炼钢用的金属料主要有铁水、废钢、生铁、原料纯铁、海绵铁、中间合金材料和铁合金。     一、铁水     铁水是转炉炼钢最主要的金属料，一般占转炉金属料70％以上。铁水的成分、温度是否适当和稳定，对简化、稳定转炉操作，保证冶炼顺行以及获得良好的技术经济指标都十分重要。     转炉炼钢对铁水有如下要求：     1)温度：温度是铁水带入炉内物理热多少的标志，是转炉炼钢热量的重要来源之一。铁水温度过低，将造成炉内热量不足，影响熔池升温和元素的氧化过程，不利于化渣和去除杂质，还容易导致喷溅。一般要求入炉铁水温度不低于l250℃，而且要稳定。     2)硅：铁水中硅的氧化能放出大量的热量，生成的Si02是渣中主要的酸性成分，是影响熔渣碱度和石灰消耗量的关键因素。铁水含硅高，则转炉可以多加废钢、矿石，提高钢水收得率，但铁水含硅量过高，会因石灰消耗量的增大而使渣量过大，易产生喷溅并加剧对炉衬的侵蚀，影响石灰熔化，从而影响脱磷、脱硫。如果铁水含硅量过低，则不易成渣，对脱磷、脱硫也不利。因此，要求铁水含硅质量分数在0.2％～0.6％。     3)锰：锰是钢中有益元素，对化渣、脱硫以及提高炉龄都是有益的。但冶炼高锰生铁将使高炉焦比升高，为了节约锰矿资源和降低炼铁焦比，一般采用低锰铁水，锰质量分数为0.2％～0.4％。     4)磷：磷是一个强发热元素。一般讲磷是有害元素，但高炉冶炼中无法去除磷。因此，只能要求进入转炉的铁水含磷量尽量稳定，且铁水含磷越低越好。     5)硫：硫也是有害元素。炼钢过程虽然可以去硫，但会降低炉子生产率，增加原材料消耗。因此，希望铁水含硫量越低越好，一般要求铁水含硫质量分数小于0.04％。     二、废钢     废钢是电炉炼钢最主要的金属料，其用量约占金属料的70％～90％。氧气转炉炼钢时，由于热量富裕，可以加入多达30％的废钢，作为调整吹炼温度的冷却剂。采用废钢冷却，可以降低铁水量、造渣材料和氧气的消耗，而且比用铁矿石冷却的效果稳定，喷溅少。     按来源，废钢分为返回废钢、拆旧废钢、加工工业的边角余料及垃圾废钢等。返回废钢属于优质炉料。它是在炼钢、轧钢与锻压或精整过程中产生的，如炼钢车间的短尺、废锭、汤道、注余和轧钢或锻压车间的切头、切尾及其他形式的废品等。返回废钢的加工准备工作量小，并均按元素及其含量的多少分类分组保管，因此可随时随地回炉使用。在电炉钢生产上，使用返回废钢具有很大的经济意义，这是因为利用返回废钢作为炉料，可采用不氧化法或返吹法进行冶炼，不仅能够大量地回收贵重合金元素，而且也能降低成本、缩短冶炼时间，进而提高电炉的生产率。返回废钢的种类繁多，各个厂家根据钢种、成分、用途等均进行严格的分类分组。从合理使用的角度出发，分得越细越好，这样才能保证冶炼能够顺利的进行。拆除各种废旧机器、汽车、轮船、报废的钢轨与建筑物的构件、各种废旧武器及工具等所获的废钢称为拆旧废钢。工业越高度发达的国家或地区，拆旧废钢占废钢总量的比例越大，然而它的返回周期较长，往往需要几年，甚至几十年才能回炉使用。在钢铁制品的制造过程中，产生的各种边角余料、车屑及料头等，也是废钢的主要来源之一。除车屑外，加工工业的废钢如果没有混入其他杂质及有害元素，只要经过简单的打包、压块等处理，就可很快的回炉使用。垃圾废钢主要是从城市的垃圾中回收罐头筒轻薄料，它们之中含有较高的Sn或Zn；在使用前须将其分离。     废钢按形状、尺寸和对它的成分及密度的要求，可粗略地分为重型废钢、中型废钢、小型废钢、轻型废钢、渣钢和车屑等类。     不同性质的废钢应分类存放。为了准确掌握外来废钢的化学成分。通常是采用多点取样进行分析，并以分析的平均成分作为配料计算的依据。试样的分析方法有火花鉴别和手提光谱仪及化学分析等多种。对于没有经过挑选或化学成分不清的外来废钢，切忌直接卸在料槽或料筐中使用，防止在冶炼过程中出现意外的困难或事故、贵重元素损失和造成熔炼废品。性质相近或成分相克与表面相似或难以区别的废钢不能相邻堆放。如含镍废钢和含钨废钢，因镍和钨这两个元素在冶炼时不能或较难去除，而同时含有这两个元素的钢种又很少，所以含镍和含钨的废钢不能相邻运输与堆放，以免配料或装料时混淆而给冶炼带来困难。又如lCrl8Ni9Ti钢，在冶炼时需要严格控制吸入的氮气，以免生成氮化钛(TiN)夹杂，而铬锰氮钢中，氮是其中的合金元素，含量为0．20％～0．30％，如果混入，就会给JCrl8Ni9Ti带来大量的氮化钛夹杂，且这两种钢的外表颇为相似，都不易生锈和没有磁性，因此极易混淆，所以不能相邻堆放。还有高速钢的切头与Crl2切头，由于它们的锻造性能都很差，切头呈开花形状，外表不易区别，为了避免混淆，也不能相邻堆放。 废钢入炉前应仔细检查与挑选，严禁混入封闭器皿、爆炸物和毒品，各种废旧武器及枪炮弹等必须拆除信管、导火索及未爆炸的弹药等，防止在熔化过程中发生爆炸。废钢中严防混入钢种成分限制的元素和Cu、Pb、Zn、Sn等有色金属。Zn的熔点低，极易挥发，氧化产物氧化锌侵蚀炉盖耐火材料，尤其是对硅砖炉盖的危害更大；Pb的熔点更低，且密度大、易挥发，很难溶于钢中，因此如果炉料混有Pb时，不仅能毒化污染空气，也极易毁坏炉底；Cu和Sn使钢产生热脆。 废钢应清洁干燥、少锈，应尽量避免带入泥土、沙石、油污、耐火材料和炉渣等杂质。否则不能准确地确定金属液的重量，而于冶炼过程中因钢液重量不准而影响化学成分的准确控制；浇注时，因钢液重量不足，容易造成短尺废品；电炉炼钢用不氧化冶炼时，易增加合金元素的烧损。此外，铁锈还能使钢中的氢含量增加。某些重要的特殊废钢，还要经过酸洗，以便去除氧化铁皮及表面杂质。 废钢应有合适的外形尺寸和单重。轻薄料经分选去杂后采用打包、压块，对切屑采用装桶或冷、热压块的办法使之密实，如果利用切屑获得高质量的炉料，也可先将切屑熔化成料锭，但该法成本较高，在生产中并不常用，以便一次装入炉内，缩短装料时间；重型废钢应预先进行切割、冷剪、落锤、爆破解体，解体和切割，以保证顺利装料，既不撞伤炉体又有利于加速废钢熔化。电炉炼钢废钢越密实越好，炉料的最大块度和重量随炉子大小及装料方法而定，采用炉顶装料的块度可比炉门装料的大一些；炉门装料最大允许的块度随炉门大小而定，另外，对于人工装料还要有合适的重量。为了保证电炉冶炼操作顺利进行，轻、中、重型废钢的装料比例要合适，最大块度的钢铁料每炉不能装得过多。电炉钢炉料的合适尺寸见表7—1。 表7—1  电炉炼钢对炉料尺寸的一般要求        三、生铁 生铁在电炉炼钢中，一般被用来提高炉料或钢中的碳含量，并可解决废钢或重料来源不足的困难。严格说来，电炉炼钢用的生铁应分为配料生铁及增碳生铁两种。由于生铁中含碳及杂质较高，故电炉钢炉料中的生铁配比不能过高，通常为10％～25％，最高不超过30％，如果配比再高，将会引起全熔碳过高，而延长冶炼时间，不仅增加电耗．也降低炉衬的使用寿命。电炉炼钢对生铁的质量要求较高，一般S、P含量要低，Mn不能高于2.5％，Si不能高于l.2％。如果硅含量过高将会侵蚀炉衬或延缓熔池的氧化沸腾时间。用于还原期增碳的生铁必须选用无锈及S、P含量均小于0.05％的优质生铁。通常炼钢生铁的碳含量不小于2.75％，一般在3％～4％之间，在生铁成分表中不列出碳含量。电炉炼钢用生铁的化学成分应符合GB717—82规定。由于生铁的C、Si、Mn含量的变化较宽，为了便于炼钢工调整成分使用，增碳生铁的C、Si、Mn、S、P等含量应提供准确的成分。为了降低生产成本，可用返回废铁代替配料生铁。返回废铁主要是经加工破碎的钢锭模、中注管、底盘、帽口壳、铸铁轧辊以及其他各种废铸铁机件或制品等。返回废铁因多锈及S、P杂质含量较高，故不适用于还原期调整碳的成分。 除此以外，低磷、低硫生铁可作为冷却剂用。当铁水不足时，可用生铁作为辅助金属料。 四、原料纯铁 原料纯铁主要用于电炉炼钢不氧化法或返吹法冶炼低碳钢或超低碳高合金钢的配料中，也可作为永磁合金、精密合金、电工合金等重熔合金及粉末冶金的用料。原料纯铁中的C、P及其他杂质的含量非常低，从某种意义上讲，它是一种特殊钢，因此又称为软钢。原料纯铁的冶炼比较困难，成本较高。原料纯铁的熔点高、不易熔化，所以使用时不仅要求成分准确、表面清洁且块度要小。原料纯铁的牌号与化学成分见GB9971～88。      五、海绵铁     海绵铁是用氢气或其他还原性气体还原精铁矿而得。一般是将铁矿石装入反应器中，通入氢气或C0气体，也有的使用固体还原剂，在低于铁矿石软化点以下的温度范围(500～1000℃)内反应，不生成铁水，也没有熔渣，整个还原过程中矿石保持原状，仅把氧化铁中的氧脱掉，从而获得多孔性的金属铁即是海绵铁。     海绵铁在电炉炼钢中可代替废钢铁料使用，解决废钢铁料供应不足的实际困难。海绵铁中金属铁含量较高，S、P含量较低，杂质较少。电炉炼钢直接采用海绵铁可大大缩短冶炼时间，进而提高了电炉钢的生产率。另外，以海绵铁为炉料还可减少钢中的非金属夹杂物以及氮含量。海绵铁质轻、疏松多孔、在空气中具有较强的吸水能力，所以使用前应保持干燥或以红热状态入炉。     六、中间合金材料 中间合金材料是高质量的特殊专用料，它是通过合金元素配料重熔后制得，常作为冶炼高温合金或精密合金的炉料，有的也能用于钢液的脱氧。对于那些易氧化或密度较小的元素，当冶炼要求含量较高时，是很难直接加入到钢液中去的，又由于回收率不准而影响化学成分的准确控制。因此，往往利用合金配料重熔后得到的中间合金材料作为炉料进行冶炼。所以在中间合金材料中，易氧化或密度较小的元素(A1、Ti、Si、B、Mg、Ca等)含量较高或种类较多。特殊的中间合金料经粉碎后，可用于钢液的脱氧。合金元素的重熔过程也是合金的提纯过程，因此中间合金材料中的杂质及气体含量较少。不难看出，利用中间合金材料为炉料进行冶炼，化学成分稳定，且纯洁度较高，但成本比较昂贵。中间合金材料应按炉分别存放与运输。目前，中间合金材料尚无统一，各个厂家均是根据本单位的生产条件或用途等自定。       七、铁合金 铁合金是脱氧及合金化材料。用于钢液脱氧的铁合金叫做脱氧剂；用于调整钢液成分的铁合金叫做合金剂。 炼钢常用的铁合金有： 1．硅铁。硅铁主要用于脱氧剂和合金化。硅铁的牌号及化学成分见GB2272--87。硅铁中的杂质为P、Al等，它们含量的多少对硅铁的粉化有很大的影响。在冶炼后期大量加入硅铁时，要考虑钢液中磷含量的变化，硅铁中的氢含量也较高，因此硅铁必须烤红并经恒温脱氢处理后使用。 2．硅铁粉。硅铁粉是一种价格较为便宜的优质脱氧剂。常用的有含Si75％和含Si45％的两种，由相应成分的硅铁块粉碎而成。硅铁粉的密度稍大，渣况不良时，约有部分能与钢液直接接触而降低钢液的纯洁度。此外，硅铁粉加入后易使熔池平静而吸气。硅铁粉的使用粒度一般小于lmm，水分小于0．5％，干燥温度为100～150℃，时间大于8h。     3．锰铁。锰铁主要用于钢液的脱氧和合金化。锰铁可由高炉或电炉生产，但高炉只能炼制碳素锰铁。此外，还有电硅热法及电解法生产的金属锰。高炉炼制的锰铁牌号及化学成分见GB4007─83。电炉炼制的锰铁牌号及化学成分见GB3795─87。电硅热法生产的金属锰牌号及化学成分见GB2774─87。电解法生产的金属锰牌号及化学成分见GB3418─ 87。锰铁中的有害杂质是磷，除金属锰外，一般锰铁中磷含量均较高，特别是高炉锰铁中磷含量更高，因此冶炼高锰钢时，要采取一切措施尽量降低钢液中的磷含量。锰铁中碳含量越高，磷含量就越高，价格也就越便宜。因此，在钢种的C、P规格成分允许时，应尽量使用高碳锰铁。金属锰在铁合金领域内属于C、P及其他杂质含量均很低的精炼产品。其中，电硅热法生产的杂质略多些，而电解法生产的杂质较少些，但氢的含量却很高，这对冶炼白点敏感性强的钢号是很不利的。因此，电解金属锰应于净化去氢后使用。     4．锰硅合金。锰硅合金又称硅锰合金，是炼钢常用的复合脱氧剂，主要用于钢液的直接预脱氧。在脱氧过程中，生成的脱氧产物互相接近，易于集结且熔点低、颗粒大、容易上浮，有利于纯洁钢液。有时也用于调整锰的成分，使之满足于成品钢的规格要求。这种合金的硅含量通常小于28％，且碳含量也较低。锰硅合金的牌号及化学成分见GB4008-- 87。 5．硅钙合金。硅钙合金是强脱氧剂和除气剂，在冶炼不锈钢、优质结构钢及特殊性能合金时使用。硅钙合金的牌号及化学成分见GB3419─82。硅与钙生成很多的硅化物，如硅化二钙(Ca2Si)、硅化钙(CaSi)和二硅化钙(CaSi2)，其中以CaSi为最稳定，CaSi的熔点为1245℃。硅和钙对氧的亲和力都很大，其脱氧产物呈球状，颗粒也较大，容易上浮，而钙在炼钢的温度下易挥发．有利于除气和减少钢中发纹等缺陷，因此用硅钙合金脱氧的钢液比较纯净。如前所述，硅钙合金中的钙与硫能够形成稳定的化合物且不溶于钢中，因此硅钙合金也是良好的脱硫剂。块状的硅钙合金密度小，在潮湿的空气下，容易吸收水分而粉化，所以应放在干燥的条件下保管。 6．硅钙粉。硅钙粉也是一种优质脱氧剂，成分与硅钙合金略同，但密度较小。它在冶炼低碳高级结构钢或含钛、含硼等钢以及喷粉上获得了应用。硅钙粉中的钙与钢液中的硫容易形成稳定的化合物CaS且不溶于钢中，因此它是一种很好的除硫剂。在电炉钢冶炼的还原期，除喷粉的外，一般是硅钙粉与硅铁粉搭配使用。硅钙粉与硅铁粉难于分辨，保管和使用时要防止混淆。硅钙粉的使用粒度小于lmm，水分小于0.5％，干燥温度为100～150℃，时间大于8h。用于炉外喷粉精炼特制的硅钙粉，要求粒度小于0.6mm，水分小于0.1％。     7．硅锆合金。硅锆合金属于强复合脱氧剂，具有脱硫、脱氮和脱氢的作用。此外，锆有细化钢的奥氏体晶粒以及减少夹杂物偏析的倾向。但由于锆在钢中溶解度很小，硅锆合金生产困难，价格昂贵，目前在一般钢中很少应用，多用于特殊的用途中。硅锆合金含有20％～50％的锆和30％～50％的硅。 8．硅铬合金。硅铬合金是Si、Cr和Fe的合金。其中硅含量大于35％，铬含量大于30％，硫、磷含量低且稳定，常用于炼钢的脱氧和合金化。随着吹氧炼钢技术的发展，硅铬合金不仅能够还原熔渣中的铬，而且也能补加钢中部分的铬，使之满足钢种规格的要求，因此目前它已获得日益广泛地应用。硅铬合金的牌号及化学成分见GB4009─83。     9．铬铁。根据铬铁中碳含量的不同，铬铁可分为高碳铬铁、中碳铬铁、低碳铬铁、微碳铬铁。此外，还有金属铬及真空法微碳铬。通常铬铁中的铬含量都不小于50％，硫、磷含量波动不大，但硅含量较高，因此在冶炼过程中，应根据实际情况控制硅铁粉的用量，以免硅超格。一般铬铁的牌号及化学成分见GB5687─87。金属铬的牌号及化学成分见GB3211─87。真空法微碳铬铁简称真空铬，牌号及化学成分见GB5684─87。铬铁中的碳含量越低，熔点越高，炼制时所消耗的电能也越多，价格也就越贵，因此，在条件允许时，应尽量使用廉价的高碳铬铁或中碳铬铁。因铬铁中的氢含量较高，所以在使用前应烘烤并作恒温处理，充分脱氢。真空铬不仅含氢、氮较高，而且还含有3％～5％的铬与硅等的氧化物夹杂，此外，如用煤气烘烤或随炉料装入炉中，它还会产生严重的吸氮现象。因此，真空铬一般在150℃温度下长期干燥后即可使用。但冶炼高铬钢或不含钛的奥氏体不锈钢时，如果在冶炼后期加入，真空铬应在大于800℃的温度下烘烤且保持恒温3h，以便于吸氮，从而有助于形成和稳定钢的奥氏体组织。     10．钨铁。钨铁主要用于工具钢及一些结构钢的合金化。钨铁的牌号及化学成分见GB3648--87。钨铁的密度大，熔点高，且钨含量越高，密度越大，熔点也越高。如含W80％钨铁的密度约为16．5t／m3，熔点大于2000℃，因此在还原期加入钨铁的块度不应太大，一般为l0～130mm。由于工具钢中锰和硅的含量较低，而钨铁中锰和硅的含量较高，在大量使用钨铁时，应控制钢液中锰和硅的成分，计算钢的化学成分时，也应考虑钨铁所带入的锰及硅的含量，以避免这两种元素的含量超格。为了节约钨铁合金，冶炼有时也用钨酸钙或钨砂矿直接加入炉内还原，来达到钢液钨合金化的目的。     11．钼铁。钼铁用于冶炼某些含钼结构钢、工具钢、不锈钢以及要求特殊物化性能的金属材料上。钼铁的牌号及化学成分见GB3649─87。钼铁也是难熔合金，所以使用钼铁时应早期加入。由于钼对氧的亲和力小于铁，因此炼钢用的钼铁往往在装料时或在熔化期加入。冶炼后期补加钼铁的块度不宜过大，一般为l0～150mm，且需较长的熔化时间。在熔池平静的熔化末期或氧化期加入钼铁，熔池中有激烈沸腾的现象，这可能是由于钼的熔点较高，熔化过程中需要很大的热量，而使钢液的局部温度迅速降低，这样就破坏了原有的碳氧平衡，使碳氧反应发生与进行并排除C0气泡；钼铁在熔化过程中还有钼氧化物的升华与挥发，两者综合作用的结果就使熔池产生沸腾。钼铁极易生锈，保管时应保持干燥。钼在400℃以下是稳定的，当温度高于400℃时氧化，氧化物在600℃以上时容易挥发，因此钼铁不适于高温加热烘烤。在冶炼过程中，有时利用钼酸钙或钼砂代替钼铁进行钼钢的合金化。钼酸钙为自色粉末，容易吸水，因此于加入前须经长时间的焙烧以去除水分。钼酸钙和钼砂的价格比较便宜，但硫、磷含量较高，故只在含钢小于l％的钢中使用。使用时，钼砂常用粘结剂粘结成块加入炉中，使用效果也很理想，这就是所说的氧化钼块。氧化钼块的牌号及化学成分见GB5064--87。     12．钒铁。在冶炼模具钢、低合金工具钢和某些结构钢及一些代用钢上，常常使用钒铁。钒铁的牌号及化学成分见GB4139--87。钒铁中的磷含量较高，冶炼后期加入时必须考虑对钢中磷含量的影响。钒铁在使用前应在150℃左右的温度下烘烤，因它在500℃以上时发生激烈的氧化生成V205，而V2O5的熔点很低，仅为675℃。此外，钒铁随着烘烤温度的升高和时间的加长将吸收空气中的氮，氮进入钢中将出现氮化物夹杂，所以钒铁严禁长时间的加热与高温烘烤。通常钒铁以块状加入，小于l0mm×10mm的粉碎状钒铁应装桶，并最好用于单渣法的冶炼上。除此之外，在炼钢上还可将V2O5与还原剂(硅或铝、硅钙或硅铝等)压制成块后，直接投入钢液中，或者使用金属热法还原钒氧化物的钒铝合金。钒铝合金的牌号及化学成分见GB5063--87。     13．钛铁。在冶炼重要的结构钢或不锈钢时往往使用钛铁。钛铁既可作为钢的合金化材料，又是一种良好的脱氧除气剂，但在冶炼不锈钢时，钛铁中的Si、C、Al能促使钢生成两相组织。钛铁的牌号及化学成分见GB3282--87。钛铁易破碎，红热钛铁锭冷却时部分自行碎裂。此外，它同钒铁一样，随着烘烤温度的升高和时间的加长将吸收空气中的氮，因此钛铁一般需在低温的条件下长时间干燥。     14．铌铁。铌铁多用于不锈钢及高温合金中，也常用于不锈钢电焊条的涂料。铌铁的牌号及化学成分见GB7737--87。铌铁于使用前不能烘烤，这是因为铌在空气中稳定，当温度在于200～400℃之间时生成Nb0及Nb02，高于400℃生成白色粉末的Nb2O5且呈酸性危害较大。使用时铌铁以块状加入，为了加速熔化，块度应略小为宜。目前，世界上铌元素十分稀少，价格也相当昂贵，要注意节约使用。     15．硼铁。硼在常温下是不活泼元素，然而当高温加热时，它的化学活动性迅速增加，因此硼铁在使用前不准高温加热烘烤。硼与氧、氮的亲和力很强，为了确保钢中的硼含量，硼铁在加入前，钢液必须经过充分的脱氧和脱氮。硼铁按碳含量不同分为两类，牌号及化学成分见GB5682--87。 16．磷铁。磷对大多数钢而言是有害的元素。但在某些情况下，它有特殊作用，如冶炼轧辊钢加入的磷达到0．4％～0．5％，可改善流动性，避免表面裂纹；货车的闸瓦和钢轨中加入一定量的磷能提高耐磨性能。此外，还可提高和改善钢的切削性能。因此，在炼钢及铸钢生产中作为磷的加入剂常常使用磷铁。磷铁的牌号及化学成分见GB3210--82。 17．中间合金粉。中间合金粉中含有较高的Al、Ti、Si、Ca、Mg、B等易氧化元素，可用于钢液的喷粉或间接脱氧。从某种意义上讲，这种合金粉是强复合脱氧剂，但因生产加工困难，成本较高，所以在冶炼一般合金钢时很少使用。中间合金粉的使用粒度一般小于2mm，水分小于0．5％，并于室温密封保存。     18．镍。镍广泛地用于合金结构钢、不锈钢及高温与精密合金中。镍根据制取的方法不同分为板状电解镍和粒状火炼镍。电解镍中杂质少，表面结瘤，切面越疏松多孔，氢含量越高，因此电解镍在使用前需在大于800℃的高温下退火以达到充分去氢的目的。火炼镍因在水中粒化，所以含有较多的水分，氢含量大约为0.02％。这种镍杂质含量较高，不适于在冶炼后期加入。冶炼含镍高的钢时，产生有害作用的元素是硫，因为镍易与硫化合，在晶界上形成低熔点NiS的网状组织而使钢产生热脆，所以在冶炼过程中，不仅要尽量降低钢中的硫含量，还应注意金属镍中的硫含量。对于其他杂质的含量如Pb、As、Zn等也要严加限制。为了减少镍中的气体和有害的杂质含量，可将它在电炉中重熔或炼制中间合金材料后使用。电解镍的品号及化学成分见GB6516—86。     19．钴。钴是非常稀有的贵金属，资源缺乏，价格高，只在冶炼某些高速钢、永磁合金及高温强度钢时使用。钴有粒状和片状两种。粒状钴中氢含量较高，在冶炼后期加入时，需预先经长期高温烘烤，片状钴只经低温干燥即可。钴的牌号及化学成分见GB6517---86。 20．铝。铝与氧的亲和力很强，在炼钢过程中，主要用于钢液的脱氧和合金化。钢液的脱氧用铝，多是将纯铝预制成铝饼、铝丸后使用，但也有的以铝铁(A120％～55％) 的形式加入，作为钢液合金化用铝，多是直接使用铝锭。纯铝的密度较小，为2.7g／cm。，熔点约为660℃。纯铝的强度也低，但塑性较高。高纯铝σb=50MPa，δ=50％，而铝合金钢强度可达980MPa，因此铝合金钢的强度与密度的比值较高。凡是要求减轻结构重量的地方，如飞机的结构件等，铝钢及铝的合金应用较多。纯铝分为高纯度铝及工业标准纯铝两大类。前者供科研用，纯度可达Al99．98％～99．996％；后者用于一般工业和配制合金，纯度为Al98．0％～99．7％。铝锭的牌号及化学成分见GBll96—88。 21．铝粉。铝粉是很强的脱氧剂，主要用于冶炼低碳不锈钢或某些低碳结构钢上，以提高合金元素的收得率和缩短还原时间。加入铝粉时，应注意它对钢液中硅含量的影响。此外，铝粉燃烧火焰大、温度高，加入时应注意安全。铝粉的使用粒度一般小于2mm；水分小于0.5％，并于室温密封保存。 22．铜。铜通常作为合金化材料加入钢中，以便改善钢的相关性能。铜的牌号及化学成分见GB466─82。 23．稀土合金。在钢的生产中添加稀土合金，可以改善钢的性能。常用的有稀土硅铁与铈镧合金等。 炼钢对铁合金的要求是： 1）为保证炼钢能够顺利地进行，专职人员应根据每日的生产，将所用铁合金提前备好，并保持有20％以上的贮存，以便超产及应付临时非计划改钢的需要。 2）验收人员对于进入车间的铁合金材料，应根据标准和质量保证书仔细复验材料的种类、化学成分及数量等，不符合交货状态的不经批准一律不许入库。炼钢常用铁合金材料的交接货状态及一般要求详见表7—2。 表7一2  常用铁合金材料的交接货状态及一般要求 序号 品    名 交接货状态 一  般  要  求 1 硅铁 呈块状  硅75、硅90块度小于20mm×20mm的数量不得超过该批总重量的l0％ 硅75的厚度不得超过100mm，硅的偏析不大于4% 硅45块度小于20mm×20mm的数量不得超过该批总重量的l5％   2 锰   铁 电炉锰铁 呈块状 碳素锰铁块度范围20～250mm，块度小于20mm×20mm的数量不得超过该批总重量的8％ 中低碳素锰铁块度小于20mm×20mm的数量不得超过该批总重量的l0％   高炉锰铁 呈块状 最大块度应小于20kg，块度小于20mm×20mm的数量不得超过该批总重量的8％，表面和内部均不得带有显著的夹杂物   金属锰 呈块状装箱 最大块度应不超过10kg，小于10mm×10mm的数量不得超过该批总重量的5％   3 硅锰合金 呈块状 块度范围为20～300mm，块度小于20mm×20mm的数量不得超过该批总重量的5％   4 硅钙合金 呈块状 最大块度不得超过10kg，块度小于5mm×15mm的数量不得超过该批总重量的10％   5 硅铬合金 呈块状 每块最大尺寸为200mm×200mm，小于20mm×20mm的数量不得超过该批总重量的10％   6 铬铁 微碳铬铁 以炉为批号呈块状 每块重量不得超过l5kg，块度小于20mm×20mm的数量不得超过该批总重的5％，表面及内部不得带有显著夹杂，平均试样中夹杂重量不得超过总熏量的0.5％ 其他铬铁 呈块状 金属铬 呈块状  最大块度为150mm×150mm，块度小于10mm×10mm的数量不得超过该批总重量的l0%。小于3mm×3mm的碎末不得交货，断面致密无气孔，金属铬的表面应清洁呈现铬的本色 序号 品    名 交接货状态 一  般  要  求 7 钨铁 以炉为批号呈块状  块度范围为10～130mm，小于1Omm×10mm的数量不应超过该批总重量的5% 8 钼铁 以炉为批号呈块状 块度范围为l0～150mm，小于10mm×10mm的数量不得超过该批总重量的5％ 9 钒铁 以炉为批号呈块状 每块重量不得超过8kg，块度小于lOmm×l0mm的数量不得超过该批总重量的3％ 10 钛铁 以炉为批号呈块状 块度范围为20～150mm，块度小于10mm×10mm的数量不得超过该批总重量的8％ 11 铌铁 呈块状 每块重量不得超过8kg，块度小于20mm×20mm的数量不碍超过总重量的5％ 12 硼铁 呈块状桶装 每块最大尺寸为100mm×1OOmm，小于lOmm×lOmm，大于5mm×5mm的数量不得超过该批总重的10％，5mm×5mm以下的不得装入桶中。表面和断面处不得有肉眼可见的炉渣和非金属夹杂物 13 磷铁 呈块状 每块重量不超过30kg，块度小于20mm×20mm的数量不得超过该批总重量的10％ 14 铝 呈锭型 表现清洁、无央渣 按牌号验收、归堆存放、严防混号 15 镍 散装包装 各品号镍应充分洗净板面及夹层内的电解液。镍板平均厚度不大于2mm 特号镍和一号镍应切除边部的树枝状结粒及密集气孔 特号镍和一号镍的剪切尺寸，宽度不大于500mm 特号镶和一号镍不得有直径太于2mm的密集气孔，0.5mm以下的气孔不作报废的依据，0.5～2mm的密集气孔不得超过镍板单面面积的10％ 特号镍不得有高度大于2mm的密集结粒，一号镍不得超过镍板单面面积的l0％ 16 钴 包装 一号钴以整块的或分切的阴极板供应，二号钴以阴极板或钴锭供应，三号及四号钴以锭状供应 电解钴板各边厚度不小于lmm，不附吊耳，不得有夹杂物及附着物。板面不得有高于5mm的结粒存在，密集结粒部分不得多于钴板单面面积的l0％，高度在2mm以下的结粒不作报废依据 电解钴板面密集气孔部分不得超过钴板单面面积的l0％，直径在0.5mm以下的气孔不作报废的依据 一只电解钴板各边不得有树枝状结粒及直径大于2mm的气孔 钴锭表面不得有熔渣及外来夹杂物。每锭重量应不超过25kg 18 稀土 浸在煤油壁或石蜡灌注 按牌号验收、分别单独保管   3）入厍的铁合金材料要按种类、批号及成分的不同，分别归堆存放。做到成分清楚、标签明显、井然有序、堆放分明。 为了避免混淆，对于颜色断面相似难以分辨的铁合金不能相邻堆放。高碳锰铁和硅锰合金、低碳铬铁和微碳铬铁、硅90和硅75、还有硅铁粉和硅钙粉、中碳锰铁和低钒铁如若不注意极易弄混。它们不仅表面相似，而且有的物理性能也相似，如低碳铬铁和微碳铬铁的密度就很相近。中碳锰铁和低钒铁、高钒铁和金属铬经煤气烘烤后更难以分辨，因此在烘烤、搬运及使用过程中，一定要标签明确清楚。为了避免混淆，以上五组合金中每两种都应分别隔开保管。上述易混合金可依照表7—3中的方法进行区分。           表7-3  易混合金区分方法表   名称 颜    色 形状 密    度 晶    粒 其他物理性能 断面色 外观色 硅铁粉   硅钙粉 ─ 浅灰色粉末掺杂略亮颗粒 深灰色粉末掺杂略亮粉末 ─ 重 （铁含量高）   轻 （铁含量低） ─ ─ 中碳锰铁   低钒铁 ─ 暗淡   掺杂红绿色 ─ ─ 细小   粗大 易碎碰撞有火花   质硬碰撞无火花 低碳铬铁   微碳铬铁 暗淡   很亮 ─ ─ ─ 细小   粗大 粗大   含碳高质脆、易敲碎 较韧、不易敲碎   硅90   硅75 ─ 青灰色   银灰色 ─ 轻(铁含量低)   重(铁含量高) ─ ─ 高碳锰铁   硅锰合金   有时灰色   有时银白 无圆角   有圆角 重   轻 粗大 (柱状晶多) 细小 碰撞有火花   碰撞无火花   4）对于易潮、易氧化及其他贵重合金材料，必须按有关规定进行特殊的保管与贮存。如稀土合金材料应浸在煤油里或用石蜡灌注，与空气隔离，从而减少元素的氧化损失；铝粉一般应密封保存，以防止表面氧化。 5）要选用适当牌号的铁合金，以降低钢的成本。因为同一类合金的不同牌号中，合金元素含量越高，C、P等杂质含量越低，价格越高。 6）铁合金的入炉块度应根据种类、熔点、烧损与加入方法、用量及炉子的容量等因素综合决定。对于熔点高、密度大、不易烧损、人工加入、用量多、炉体容量小等，一般说来均采用块度较小的材料。以减少烧损和保证其全部熔化，使钢的成分均匀。 7）铁合金使用前均应在合适的温度下经过一定时间的干燥或烘烤，以便去除材料中的气体含量和粘附水分，另外也为材料的快速熔化和不过多地降低熔池温度及保证冶炼顺利进行创造条件。 铁合金材料的干燥、烘烤主要根据材料的熔点、化学性质、用处、气体含量等因素来制定。通常采用高温退火、高温烘烤及低温干燥三种。 铁合金材料的干燥、烘烤制度及块度要求见表7一4。 表7—4  合金材料的干燥、烘烤制度及块度要求   注：通过高位料仓或钢液经真空处理所加入的合金，不必烘烤，只保持长时间干燥即可。 8）为便于经营核算，合金材料入库、出库的重量，按品种要准确上帐，炉前返回的合金仍按类、按牌号归堆存放，严禁混乱。   第二节           非　金　属　料   炼钢用的非金属料主要有造渣材料、氧化剂、配碳剂、增碳剂、冷却剂。 一、造渣材料 在炼钢过程中，碱性造渣材料主要有石灰、萤石、白云石和火砖块，酸性造渣材料主要有硅石和石英砂，还原造渣材料主要有电石块、电石粉和碳化硅粉。 1.     石灰 石灰是炼钢主要的造渣材料，主要成分为Ca0。它由石灰石煅烧而成。其来源广、价廉、有相当强的脱磷和脱硫能力，不危害炉衬。炼钢对石灰的要求是： 1)Ca0含量高，Si02和S含量尽可能低。Si02消耗石灰中的Ca0，降低石灰的有效Ca0含量；S能进入钢中，增加炼钢脱硫负担。石灰中杂质越多，石灰的使用效率越低。 2)应具有合适的块度。转炉石灰的块度以5～40mm为宜；电炉石灰的化学成分及块度要求见表7—5。块度过大，石灰熔化缓慢，不能及时成渣并发挥作用；块度过小或粉末过多，容易被炉气带走，还会降低电炉砖砌炉盖的使用寿命。 表7—5  电炉石灰的成分及块度要求   3)石灰在空气中长期存放易吸收水分成为粉末，而粉末状的石灰又极易吸水形成Ca(OH)2，它在507℃时吸热分解成Ca0和H2O，加入炉中造成炉气中氢的分压增高，使氢在钢液中的溶解度增加而影响钢的质量，所以应使用新烧石灰并限制存放时间。石灰的烧减率应控制在合适的范围内(4％～7％)，避免造成炉子热效率降低。     4)活性度高。活性度是衡量石灰与炉渣的反应能力，即石灰在炉渣中溶解速度的指标。活性度高，则石灰熔化快，成渣迅速，反应能力强。     研究表明，石灰的熔化是一个复杂的多相反应，石灰本身的物理性质对熔化速度有重要影响。煅烧石灰必须选择优质石灰石原料，低硫、低灰分燃料，合适的煅烧温度以及先进的煅烧设备，如回转窑、气烧窑等。     石灰石在煅烧过程中的分解反应为： CaC03=Ca0+C02 CaC03的分解温度为880～910℃，而煅烧温度应控制在1050～11500C的范围。     根据煅烧温度和时间的不同，石灰可分以下几种：     （1)生烧石灰。煅烧温度过低或煅烧时间过短，含有较多未分解的CaC03的石灰称为生烧石灰；     （2)过烧石灰。煅烧温度过高或煅烧时间过长而获得的晶粒大、气孔率低以及体积密度大的石灰称为过烧石灰；     （3)软烧石灰。煅烧温度在1100℃左右而获得的晶粒小、气孔率高、体积密度小、反应能力高的石灰称为软烧石灰或活性石灰。 生烧和过烧石灰的反应性差，成渣也慢。活性石灰是优质冶金石灰，它有利于提高炼钢生产能力，减少造渣材料消耗，提高脱磷、脱硫效果并能减少炉内热量消耗。 2.     萤石     萤石是由萤石矿直接开采而得，主要成分为CaF2，它的熔点很低(约930℃)。它能使CaO和阻碍石灰溶解的2Ca0·Si02外壳的熔点显著降低，而且作用迅速，是改善碱性熔渣流动性且又不降低碱度的稀释剂，所以又称助熔造渣剂。萤石在造渣初期加入可协助化渣，但这种助熔化渣作用，随着氟的挥发而逐渐消失。萤石还能增强渣钢间的界面反应能力，这对脱磷、脱硫十分有利。大量使用萤石会增加转炉喷溅，加剧对炉衬的侵蚀。     炼钢使用的萤石要求CaF2的含量越高越好，而Si02的含量要适当，其他杂质如S、Fe等含量要尽量低。如果萤石中的Si02的含量大于l2％，会形成玻璃状熔渣；但含量太少，萤石的熔点升高而熔化困难，延长萤石的熔化时间，使很多氟挥发掉，而达不到快速稀释助熔的目的。含Si02少而CaF2高的萤石呈鲜绿色，而微微带白色的萤石的Si02的含量适中。萤石中往往还混有硫化物夹杂，如FeS、ZnS、PbS等，最好将其挑出，这种萤石表面有光泽的条纹或黑斑，在冶炼高标准结构钢或特殊合金时应绝对禁用。     萤石中容易混入泥砂、粉末，运往车间前应经冲洗和筛选。加入炉中的萤石块度要合适，并且干燥清洁。冶炼优质钢用的萤石使用前要在60～100℃低温下烘烤8h以上，以便去除吸附的水分，而高温烘烤将会使萤石崩裂。造渣时，配比、用量要合适，如果加入量过少，起不到稀释与助熔的作用；如果加入量过多将使熔渣过稀，对渣线侵蚀严重。另外，过稀的熔渣的渣面不起泡沫，既浪费了热量也降低了炉衬的使用寿命。 由于萤石价格贵而且供应不足，寻求其代用品的研究相当活跃。我国许多厂家使用铁钒土和氧化铁皮作为萤石代用品，但它们的助熔比萤石慢，而且消耗的热量也比萤石多。     3．白云石     白云石的主要成分是CaC03.MgC03，其熔点比石灰低，属于镁质造渣剂。镁质造渣剂是指Mg0含量比通常的造渣剂高。     配加部分自云石造渣，增加造渣料中Mg0含量，可以减少炉衬中的Mg0向炉渣中转移，而且还能加速石灰熔化，促进前期化渣，减少萤石用量和稠化终渣，减轻炉渣对炉衬的侵蚀，延长炉衬寿命。 炼钢用白云石，除应含有一定量的Mg0外，要求杂质少，块度合适。 4．硅石与石英砂       硅石与石英砂是酸性炉炼钢的主要造渣材料。在碱性电炉炼钢过程中，硅石和石英砂主要用于还原期调整中性渣的成分。在碱性炉中，大量加入硅石和石英砂，易造成炉衬渣线侵蚀严重，所以应控制硅石和石英砂的用量及在炉内的滞留时间。     硅石中的主要成分是Si02，含量约在90％以上，FeO<0．5％，并要求表面清洁，块度一般为15～50mm，使用前须在100～200℃温度下干燥4h，以便去除水分。石英砂中的主要成分也是Si02，含量大于95％，FeO<0．5％，水分小于0．5％，粒度一般为1～3mm，使用前应在400℃左右的温度下进行长时间的烘烤。 5.电石块。电石的主要成分为CaC2，是由石灰和焦炭在高温下炼制的暗灰色不的块状固体。纯CaC2的熔点高达2300℃，但CaC2与Ca0的共晶温度为l640℃，工业上所用的电石块一般含CaC2约为70％，含CaO约在25％以上，其他为杂质，因此电石的熔点约为l620℃。在电炉钢的冶炼过程中，电石块常用作造还原渣，并兼有脱硫作用。电石块在空气中极易潮解变为灰白色粉末，因此需应放在密封的容器内保存，在使用前需经高温烘烤。电石块遇水即发热分解放出乙炔气体，具有难闻气味，与火焰接触即可燃烧，温度可达3000℃，所以又常用于金属切割。 6.电石粉。电石粉主要用于喷粉精炼过程中，它是一种良好的脱氧除硫剂，在特定的条件下还可脱磷，但它直接与钢液接触能使钢液略有增碳现象。电石粉的使用粒度一般小于0.6mm，水分小于0．1％，贮存与运输要封闭，注意隔绝空气防止潮解，喷吹前需筛分。 7.碳化硅粉。碳化硅粉主要用于钢液的间接脱氧，它具有脱氧迅速，熔渣活跃，渣白快等较好的冶金效果。碳化硅粉的使用粒度一般小于3mm，水分小于0.5％，干燥温度为100～150℃，时间大于8h。用于炉外喷粉精炼特制的碳化硅，要求粒度小于0.6mm，水分小于0.1％。     目前，除使用上述造渣材料外，许多厂家还使用合成造渣剂。它是把石灰和熔剂预先在炉外混合而制成的造渣材料。具有熔点低、碱度高、颗粒小、成分均匀的特点，而且在高温下容易破碎，是效果良好的成渣料。     二、氧化剂     炼钢用的氧化剂主要有氧气、铁矿石、氧化铁皮等。 1．  氧气 炼钢过程中，一切元素的氧化都是直接或间接与氧作用的结果，氧气已成为各种炼钢方法中氧的主要来源。转炉吹氧使吹炼时间大大缩短，生产率提高；电炉熔化期使用氧气能加速炉料的熔化；电炉钢返吹法冶炼利用氧气能够回收返回废钢中的贵重合金元素；用氧代替铁矿石作氧化剂，由于氧气泡在钢液中的流动，对排除钢中气体和非金属夹杂物特别有利；用氧作氧化剂能使熔池温度迅速提高以及缩短各种杂质的氧化时间，这对改善炼钢的各项技术经济指标有利。 吹氧炼钢时成品钢中的氮含量与氧气纯度有关，氧气纯度低时，会显著增加钢中的氮含量，使钢的质量下降。因此，对氧气的主要要求是：氧气纯度应达到或超过99．5％，数量充足，氧压稳定且安全可靠。 2．铁矿石 铁矿石中铁的氧化物存在形式是Fe203、Fe304和Fe0，其含氧量分别为30.06％、27.64％和22.28％。在炼钢温度下，Fe304和Fe0是稳定的，而Fe203不稳定。铁矿石是电炉炼钢的主要氧化剂，它能创造高氧化性的熔渣，从而有利于脱磷。另外，铁矿石在熔化、分解过程中要吸热，进而引起熔池内温度的降低，起冷却剂的作用，但在氧化过程中，它却有利于各种放热反应的顺利进行，分解出来的铁可以增加金属收得率。     对铁矿石的要求是铁含量要高、密度要大、杂质要少。铁矿石中的杂质是指S、P、Cu 和Si02，它们影响钢中杂质的去除及钢的热加工性能。如Si02会降低碱度，改变熔渣的组成，这对脱磷及提高炉衬的使用寿命不利。因此，作为氧化剂的铁矿石，对成分应有严格的要求。有关天然富铁矿的化学成分及块度要求见表7—6。 表7—6  天然富铁矿成分及使用块度要求 铁矿石应在800℃以上的高温下烘烤4h后使用。这样不仅能够去除矿石表面的吸附水分和内部的结晶水，进而提高铁矿石中铁含量的品位，同时也有助于防止钢液中氢含量的增加，且又不过多的降低熔池温度。 3．氧化铁皮 氧化铁皮又称铁鳞，是钢锭(坯)加热和轧制中产生的。特点是铁含量高、杂质少，密度小、不易下沉，利用它主要用来调整炉渣的化学成份、提高炉渣的Fe0含量、降低熔渣的熔点、改善炉渣的流动性。在炉渣碱度合适情况下，采用氧化铁皮能提高去磷数果。另外，氧化铁皮还有冷却作用。 炼钢要求氧化铁皮不含油污和水分，使用前需在大于500℃的温度下烘烤4h，保持干燥。炼钢对氧化铁皮的化学成分要求见表7—7。 表7—7  氧化铁皮成分要求   4．其他氧化剂 电炉在冶炼某些合金钢时，为了降低铁合金的消耗，有时利用它们的矿石或精矿代替部分相应的铁合金，如锰矿、铬矿、氧化镍、钨砂、钼砂等，这些矿石或精矿在使钢液合金化的同时，也具有氧化剂的作用。 三、配碳剂 在电炉钢的冶炼过程中，为了弥补废钢中碳含量的不足，除用生铁配碳外，也经常用炭素材料如天然石墨、电极块、焦炭等配碳，这些材料统称为配碳剂。电炉常用的配碳剂有： 1)天然石墨。天然石墨的真密度约为1.9～2.1t／m3，碳含量因产地不同而不同，一般为60％～80％，最高可达95％。电炉炼钢的配碳应选用碳含量高，S、P及其他杂质如SiO2等含量低，灰分也低，且使用块度为40～70mm的石墨。利用石墨配碳，收得率不稳定，且与所炼钢种及用氧强度有关，一般波动在50％～70％之间。 2)电极块。电极块是由废电极破碎而成，碳含量约为93％～98％，灰分小于0.5％，硫含量也低，真密度为2．2t／m3，是较为理想的配碳材料，多用于返吹法冶炼的高级优质钢上。使用块度为20～50mm，在低碳钢上的收得率一般按65％考虑。     3)焦炭。焦炭根据使用原料的不同，分为石油焦、冶金焦、沥青焦多种。其中冶金焦最常见，也最廉价，如果不作特殊说明，通常所说的焦炭就是指冶金焦而言的。焦炭是把粉煤或几种粉煤的混合物，装在炼焦炉内，隔绝空气加热到950～1000℃，实行干馏后残留下来的多孔块状产物。焦炭的真密度为l．8～2．Ot／m3，质轻多孔易吸收水分，且S、P等杂质含量也高，因此只能用于氧化法冶炼的配碳，收得率约为30％。 这三种配碳剂，因密度小，多于装料前装入炉内，以利于钢液的吸收。也可将它们制成粉剂，利用喷粉设备喷入钢液中。       四、增碳剂     在电炉钢的冶炼过程中，由于配料或装料不当以及脱碳过量等原因，有时造成钢中的碳含量没有达到预想的要求，这时要向钢液中增碳。常用的增碳剂包括：     1)增碳生铁。增碳生铁要求表面清洁、无锈，且硫、碳含量低，使用前应进行烘烤,避免将表面粘附的水分带入钢中，并防止加入时引起熔渣喷溅伤人。与其他增碳剂比较，生铁的含碳较低，约有4％左右，因此利用生铁增碳时，增碳量不宜过大，以避免钢水量增加过多而引起其他元素成分发生波动。另外，生铁远不如钢液纯洁，加入量过大会使钢中夹杂物含量增加而不利于提高钢的质量。因此，用生铁增碳一般不超过0.05％。利用生铁增碳时，碳在钢液中的收得率为100％。     2)电极。电极的碳含量较高、硫含量和灰分较低，用于钢液的增碳时收得率比较稳定，因此是一种比较理想的增碳剂。     3)石油焦。石油焦中灰分极少，含硫也少，用于钢液的增碳效果也比较理想，但价格较高。     4)木炭。木炭中的灰分和硫含量虽然很低，但密度小，用于钢液的增碳时收得率低且价格较贵，目前已很少使用。 5)焦炭。焦炭是由冶金焦磨制而成，价格低廉，制取容易，是最常见的增碳剂。但灰分和硫含量较高，增碳作用不如电极粉好。由于粉末状的炭素材料吸水性很强，且含有较高的氮，因此使用前需在60～100℃的温度下干燥8h以上，并要求残留水分不大于0.5％。一些炭素增碳剂的化学组成、粒度要求及收得率见表7—8。 表7—8  炭素增碳剂的化学组成粒度要求及收得率     注：表中喷粉增碳的收得率适用于碳含量小于0．70％以下的钢种，当碳含量大于0．70％时，收碍率还要低。 转炉炼钢中有时为了调整冶炼终点的含碳量，也需要加入一些炭素增碳剂。 五、冷却剂 炼钢过程中，有时需要加入冷却剂来平衡热量。常用的冷却剂有：废钢、氧化铁皮、烧结矿、球团矿、铁矿石等。   复 习 思 考 题  1．炼钢常用的原材料有哪些? 2．炼钢对铁水和废钢有哪些要求?  3．常用的铁合金有哪些？对铁合金有哪些要求？  4．炼钢常用的非金属材料有哪些?  5．炼钢对石灰和萤石有哪些要求? 6．常用的增碳剂有哪些？