第一篇：民營鋼鐵論文123

論文關(guān)鍵詞:民營鋼鐵企業(yè) 工作滿意度 人口統(tǒng)計變量

論文摘要:民營鋼鐵企業(yè)已經(jīng)成為我國鋼鐵生產(chǎn)的重要組成部分，但是針對這類型企業(yè)的員工滿意度相對較少。以民營鋼鐵企業(yè)的員工為研究對象，通過研究人口統(tǒng)計變量在工作背景、個人發(fā)展、工作回報、人際關(guān)系和公司管理等工作滿意度維度上存在的差異，提出針對民營鋼鐵公司工作滿意度的建議。

1問題的提出

中國民營鋼鐵企業(yè)在改革開放后獲得大發(fā)展，經(jīng)過嚴格的市場經(jīng)濟的洗禮，逐步成長壯大，成為我國鋼鐵生產(chǎn)的重要組成部分。但是，民營鋼鐵企業(yè)同樣也面臨著員工流失率高，難以引進優(yōu)秀人才等問題。研究民營鋼鐵企業(yè)員工的工作滿意度，可以及時發(fā)現(xiàn)企業(yè)管理中存在的問題，了解員工的思想和心理需求，收集員工的意見，掌握企業(yè)發(fā)展動態(tài)，從而為企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供參考。

2施測過程

2.1研究對象

以河北省唐山市一家以鋼鐵生產(chǎn)為主業(yè)的大型民營公司為研究對象，發(fā)放問卷700份，收回628份，有效問卷497份。

2.2研究方法

根據(jù)現(xiàn)有文獻資料，結(jié)合我國民營企業(yè)現(xiàn)狀，以工作環(huán)境、工作回報、個人發(fā)展、人際關(guān)系和公司管理等五個維度編制工作滿意度調(diào)查問卷，將性別、年齡、教育背景、工作崗位等四個變量歸為人口統(tǒng)計變量，利用sPss 12s軟件分析不同人口統(tǒng)計變量的員工在工作滿意度各維度存在的差異。

研究之量表采用Likett五點式量表的設(shè)計，從“非常同意”、“同意”、“既不同意也不反對”、“不同意”到“非常不同意”分為五個選項，分別賦予5,4, 3,2、1的分數(shù)。3結(jié)果分析

3.1人口統(tǒng)計變?nèi)y(tǒng)計結(jié)果

根據(jù)表1可以看出，在民營鋼鐵企業(yè)中，男性員工占絕大多數(shù)，40歲以下的中青年是構(gòu)成的主要部分，同時，高學(xué)歷員工人數(shù)較少，生產(chǎn)性崗位的員工居多。

3.2問卷信度檢驗

信度(reliability)可界定為真實分數(shù)的方差與觀測分數(shù)的方差比例。研究采用的是李克特態(tài)度量表，故采用克隆巴赫a系數(shù)(Crobach a)信度檢驗方法。如果一個量表的信度愈高，表示量表愈穩(wěn)定。其中，a系數(shù)代表量表的內(nèi)部一致性信度，a系數(shù)愈高，代表量表的內(nèi)部一致性愈佳。在社會科學(xué)研究領(lǐng)域，總量表的信度系數(shù)最好在0.80以上，0.70-0.80屬于可以接受的范圍;分量表的的信度系數(shù)最好在。0.60-0.70屬于可以接受的范圍。

利用sPss12i軟件求出問卷信，見表2。

研究所使用的間卷中，“人際關(guān)系”維度的a系數(shù)(0.629)較低，但屬于可接受范圍。間卷總的信度為0.834，說明間卷具有較好的內(nèi)部一致性較好。此外，對問卷進行半分信度檢驗其半分信度為0.816，達到信度系數(shù)的要求。

3.3人口統(tǒng)計變量在工作滿意度的上的差異

利用SPSs13.0軟件對人口變量中的性別與工作滿意度各維度進行獨立樣本少檢驗，對年齡、教育程度和工作崗位與工作滿意度的各維度進行單因素方差分析，從而得到不同人口統(tǒng)計變量的員工在工作滿意度不同維度上的差異，見表3。

3.3.1性別

數(shù)據(jù)表明，男女員工在工作總體滿意度上沒有明顯差異。各維度中，在“工作本身”中男女員工存在差異性:男性員工更希望承擔挑戰(zhàn)性的工作，在工作滿足自我興趣，發(fā)揮自己的能力;女性員工由于自身的生理特征和心理特點，對事業(yè)本身的關(guān)注度不高，而對工作環(huán)境、工作回報相對關(guān)注。針對鋼鐵企業(yè)的實際情況，女性員工主要從事文職及技術(shù)工作，相對男性員工，女性員工工作環(huán)境更好，工作量相對小，工作休息安排比較合理;男性員工特別是一線男性員工工作量巨大，工作環(huán)境惡劣、枯燥乏味，因此會出現(xiàn)對“工作本身”的顯著差異。女性員工在“工作回報”方面雖然與男性員工沒有明顯差異性，但是在數(shù)值上卻是唯一低于男性員工的一個維度，一方面是因為女性更加關(guān)往工作回報，另一方面鋼鐵企業(yè)中女性員工的工作相對男性員工輕松，使得其崗位工資及工作津貼等要略低于男性員工。

3.3.2年齡

員工年齡在總體工作滿意度上存在差異性。年齡在“41~50歲”和“50歲以上”的員工的總體工作滿意度要高于小于40歲的各年齡段員工。而在“工作本身”、“工作回報”和“公司管理”三個維度上，不同年齡層的員工存在明顯的差異性。年長的員工在企業(yè)中基本處于工作相對穩(wěn)定，收入相對較高的職位，同時，這部分員工雖然人數(shù)不多，但一般屬于企業(yè)的元老級員工，對企業(yè)的歷史發(fā)展、管理體系比較了解，并且有著深厚的感情因素，因此有較高的工作滿意度。年輕員工進入企業(yè)時間普遍較短，工作主要分布生產(chǎn)部門，部分人員為較低級的管理人員，他們面對的壓力要更大，如住房、結(jié)婚、子女教育等，因此，對現(xiàn)有工作不滿，認為薪酬水平過低，不能很好的認識和理解公司的管理政策和方法。

3.3.3教育背景

不同學(xué)歷的員工在總體工作滿意度上存在明顯差異，大學(xué)及大專學(xué)歷的員工明顯高于中等及以下學(xué)歷。同時，除“個人發(fā)展”、“人際關(guān)系”維度沒有表現(xiàn)出明顯差異外，其他維度都表現(xiàn)出明顯差異性。例如在lh公司，高學(xué)歷員工一般處于管理、技術(shù)及銷售等關(guān)鍵部門，并且大部分擔任領(lǐng)導(dǎo)職務(wù)，工作環(huán)境良好，工作本身具有一定挑戰(zhàn)性，并可以滿足這部分員工的興趣。同時，高學(xué)歷員工的薪酬水平明顯高于其他學(xué)歷員工并且享受企業(yè)提供的較為優(yōu)越的福利待遇，這兩項在當?shù)仄髽I(yè)中亦具有相當?shù)母偁幜?。因此，“大學(xué)及大?！睂W(xué)歷的員工在“工作本身”和“工作回報”兩個維度的滿意度得分高于其他學(xué)歷的員工。同時，由于高學(xué)歷員工在企業(yè)中所處的位置較高，使他們能從更高層面關(guān)注企業(yè)內(nèi)部管理的各個方面，他們更加注意發(fā)現(xiàn)企業(yè)本身存在的問題和不足，從而使有“大學(xué)及大專”教育程度的員工對“公司管理”的滿意度低于其他教育程度的員工。同時，平均得分顯示，“初中及以下”學(xué)歷的員工滿意度普遍偏低，這主要是因為他們大部分在生產(chǎn)一線，由于學(xué)歷的原因，多從事重體力勞動，工作本身相對枯燥，薪酬水平在企業(yè)中是最低的，并且與周邊企業(yè)也無競爭力可言，晉升機會和參與公司管理機會也不多，因此滿意度得分不高。

3.4工作崗位

不同工作崗位的員工在總體工作滿意度存在明顯差異性，同時，在除“個人發(fā)展”的各緯度中也存在明星差異。管理部門的員工對“工作本身”滿意度最高，因為他們的工作滿足了這些員工對事業(yè)的追求并且在工作中得到滿足，而生產(chǎn)部門的員工面對相對乏味的工作，以及相對缺乏安全性的工作環(huán)境，所以在“工作本身”維度得分過低。管理層員工的工資實際收入和相對水平都非常高，而文職和生產(chǎn)部的員工卻相對很低，特別是與周邊同行業(yè)的員工相比，他們會覺得自己的工作回報不具有競爭力。營銷部門的員工由于工作本身的緣故，為人處世相能力較其他部門的員工要高，因此該部門員工在“人際關(guān)系”最高。管理層對公司管理的各個層面考慮都進行全面、深入的考慮，發(fā)現(xiàn)其中不足，因此相對其他部門的員工在“公司管理”維度得分要低。

4建議

(1)改善工作環(huán)境，優(yōu)化工作安排。

調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，基層員工對工作環(huán)境表現(xiàn)出不滿意。以鋼鐵生產(chǎn)為主業(yè)的企業(yè)，行業(yè)特征決定了其工作環(huán)境比較艱苦，但仍有改進余地，例如更新生產(chǎn)設(shè)備，改進工藝等。

(2)改善基層管理者選用情況，為優(yōu)秀青年人才提供更多晉升機會。

調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，在班組長、車間主任、工段長的選拔任用上，存在著一定的任人唯親的因素，由于這些基層管理者直接參與生產(chǎn)管理，他們的管理能力直接影響到生產(chǎn)的好壞，因此，需要避免任人唯親的情況出現(xiàn)，減少直接任命，而更多的通過職工選舉產(chǎn)生?！吧賶雅伞鼻∏∈瞧髽I(yè)發(fā)展的希望，如果為他們提供更多的晉升機會，使他們能夠得到他們需要的，那么一定會形成一股穩(wěn)定而高效的“年輕”力量為企業(yè)服務(wù)。

(3)提高薪酬水平與福利水平。

薪酬和福利是決定產(chǎn)業(yè)工人從業(yè)的最具決定性的因素，因此，帶有競爭力的薪酬是留住優(yōu)秀員工的重要手段。同時，鋼鐵生產(chǎn)的特點是危險性高、工作強度大，由此產(chǎn)生的工作不滿意在很大程度上是由于滯后保險政策、工作福利等原因造成的，因此，較高的福利水平是員工安心工作的重要保障。

（4）改善公司的管理，加強與員工的溝通。

調(diào)查表明，民營鋼鐵企業(yè)機構(gòu)相對龐大，非生產(chǎn)人員過多，這一定程度上影響了管理的效率，同時也不符合“扁平化”管理模式，并在一定程度上滋生“官僚主義”思想(民營企業(yè)管理者中有相當多數(shù)曾經(jīng)為國有企業(yè)干部或者政府職能部門退休領(lǐng)導(dǎo))。因此民營鋼鐵企業(yè)需要不斷引進先進的管理經(jīng)驗，提高管理水平。

第二篇：鋼鐵冶金論文(DOC)

煉鋼中脫磷的研究

1.前言

一般情況下，磷是鋼材中的有害成分，使鋼具有冷脆性。磷能溶于a-Fe中(可達1.2％)，固溶并富集在晶粒邊界的磷原子使鐵素體在晶粒問的強度大大增高，從而使鋼材的室溫強度提高而脆性增加，稱為冷脆。但含磷鐵水的流動性好，充填性好，對制造畸形復(fù)雜鑄件有利。此外，磷可改善鋼的切削性能、易切削鋼中磷含量可達0.08％一0.15％。2．轉(zhuǎn)爐的脫磷

2.1轉(zhuǎn)爐脫磷的基本原理

通常認為，磷在鋼中是以[Fe3P]或[Fe2P]的形式存在，為方便起見，均用[P]表示。煉鋼過程中的脫磷反應(yīng)是在金屬液與熔渣界面進行，首先是[P]被氧化成（P2O5），然后與（CaO）結(jié)合成穩(wěn)定的磷酸鈣，其反應(yīng)式可表示為： 2[P]+5(FeO)+4(CaO)==(4CaO·P2O5)+5[Fe] 或 2[P]+5(FeO)+3（CaO）=(3CaO2·P2O5)+5[Fe] 2.2影響脫磷的因素

磷的氧化在鋼渣界面進行，按爐渣分子理論的觀點，反應(yīng)式如下： 2[P]+5(FeO)=（P2O5）+5[Fe]---Q1（1）3（FeO）+（P2O5）=（3 FeO·P2O5）---Q（2）

（3 FeO·P2O5）+4(CaO)=(4CaO·P2O5)+ 3（FeO）---Q（3）有式（1），（2），（3）可推導(dǎo)出（4）：

2[P]+5（FeO）+4（CaO）=(4CaO·P2O5)+5[Fe]---(4)式（4）表明，高堿度、高氧化性渣對脫磷有利，去磷是放熱反應(yīng)，故從熱力學(xué)講低溫條件有利于去磷反應(yīng)的進行。

（1）氧化性對爐渣去磷能力影響的理論分析

由上式不難看出（FeO）在脫磷過程中起雙重作用，一方面作為磷的氧化劑起氧化磷的作用；另一方面充當把（P2O5）結(jié)合成（3 FeO·P2O5）的基礎(chǔ)化合物的作用。可以認為渣中存在（FeO）是去磷的必要條件。由于（3 FeO·P2O5）在高于1470℃時不穩(wěn)定的，因此只有當熔池內(nèi)石灰熔化后生成穩(wěn)定的化合物(4CaO·P2O5)才能達到去磷的目的。（2）爐渣堿度對爐渣去磷能力的影響理論分析

CaO具有較強的脫磷能力，(4CaO·P2O5)在煉鋼溫度下很穩(wěn)定，因此，提高爐渣堿 度可以提高脫磷的效率。但不能無止盡的提高爐渣的堿度，如果CaO加入過多，爐渣的熔點增大，CaO顆粒不能完全熔入爐渣，則導(dǎo)致爐渣的流動性減弱，黏度增強，從而影響脫磷反應(yīng)在鋼液與爐渣之間的界面進行而降低脫磷效果。另外，爐渣堿度與氧化鐵的活度也有關(guān)系，過高堿度減少氧化鐵的活度，從而降低脫磷效果。（3）溫度對爐渣去磷能力影響的理論分析

溫度對去磷反應(yīng)的影響從兩個方面來看：一方面，去磷反應(yīng)是放熱反應(yīng)，高溫不利于去磷，然而，熔池溫度的提高，將加速石灰的熔化，提高熔渣堿度，從而提高磷在爐渣和鋼水中的分配比；另一方面，高溫能提高渣的流動性，能加強渣—鋼界面反應(yīng)，提高去磷速度，所以過低的溫度不利于去磷。

總之脫磷的條件為：高堿度、高（FeO）含量（氧化性）、良好的流動性熔渣、充分的熔池攪動、適當?shù)臏囟燃按笤俊?.3回磷現(xiàn)象

所謂的回磷現(xiàn)象，就是磷從熔渣中又返回到鋼液中。成品鋼中磷含量高于終點鋼中的磷含量也屬于回磷現(xiàn)象。熔渣的堿度或氧化亞鐵含量降低，或石灰劃渣不好，或溫度過高等，均會引起回磷現(xiàn)象。出鋼過程中，由于脫氧合金加入不當，或出鋼下渣，或合金中磷含量較高等因素，也有導(dǎo)致成品鋼中磷高于終點鋼[P]含量。由于脫氧，爐渣堿度、（FeO）含量降低，鋼包內(nèi)有回磷現(xiàn)象，反應(yīng)式如下：

2（FeO）+[Si]==(SiO2)+2[Fe]

(FeO)+[Mn]==(MnO)+[Fe]

2(P2O5)+5[Si]==5(SiO2)+4[P]

(P2O5)+5[Mn]==5(MnO)+2[P]

3(P2O5)+10[Al]==5(Al2O3)+6[P] 通常采用避免鋼水回磷措施：擋渣出鋼，盡量避免下渣；適當提高脫氧前堿度；出鋼后向鋼包渣面加一定量石灰，增加爐渣堿度；盡可能采取鋼包脫氧，而不采取爐內(nèi)脫氧；加入鋼包改質(zhì)劑。

2.4 還原脫磷

還原條件下進行脫磷近年來也很受關(guān)注，要實現(xiàn)還原脫磷，必須加入比鋁更強的脫氧劑，使鋼液達到深度還原。通常加入Ca，Ba或CaC2等強還原劑。還原脫磷反應(yīng)：

3[Ca]+2[P]===3(Ca2+)+2(P3-)3[Ba]+2[P]===3(Ba2+)+2(P3-)3CaC2(s)+2[P]===3(Ca2+)+2(P3-)+6[C] 還原脫磷加入強還原劑的同時，還需加入CaF2，CaO等熔劑造渣。還原脫磷一般是在金屬不宜用氧化脫磷的情況下使用，如含鉻高的不銹鋼，采用氧化脫磷會引起鉻的大量氧化。還原脫磷后的渣應(yīng)立即去除，否則渣中P3-又會被重新氧化成PO43-而造成回磷。【1】 3 鋼渣在微波場中還原脫磷

微波技術(shù)在加熱高電介質(zhì)耗損原料方面是一種簡單而有效的方法, 在冶金還原領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用

前景。相較于傳統(tǒng)加熱還原工藝需要較高的溫度和損耗, 具有體積性加熱、選擇性加熱、非接觸性加熱、即時性等加熱特性的微波場在較低溫度下能夠提供更多的熱量。因為通過渣料表面點位與微波能的強烈作

用, 物料表面點位選擇性被很快加熱至很高溫度。鐵氧化物是一種高微波響應(yīng)材料, 而且如果Fe3+ /(Fe2++ Fe3+)的比率在一個合適的范圍內(nèi), 鋼渣能得到有效加熱, 碳質(zhì)微粒物質(zhì)具有良好的微波吸收特性, 有利于迅速加熱原料。

3.1結(jié)果與討論

實驗表明鋼渣為微波的良吸收體, 如圖3所示, 當時間達到15~ 20min時, 純渣料及各配碳量條件下的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 物料的微波升溫曲線 圖1 微波冶金試驗爐

物料溫度均達到1000e 并呈線性穩(wěn)定增加。還原結(jié)果如圖表4所示, 溫度對還原反應(yīng)的影響很大, 隨著溫度的上升, 脫磷率穩(wěn)定增加。1400e 時脫磷率可達到87.15%。當溫度達到1200e 時, 渣料中出現(xiàn)大量直徑小于1mm的金屬顆粒, 并且呈均一彌散分布。由此證明微波體無溫度梯度的加熱方式使其中不同位置的物料獲得均一穩(wěn)定的加熱特性。當溫度達到1300e 時, 渣料中即出現(xiàn)易從渣相分離出的直徑在10~ 20 mm的大顆粒金屬球.碳熱還原鋼渣的反應(yīng)機理是: Ca3(PO4)2 + 5C= 3CaO+ 1 /2P4 + 5CO 該反應(yīng)在超過1000e 時能自發(fā)進行, 傳統(tǒng)工藝中溫度達到1400e 才能迅速反應(yīng)。微波場中當溫度達到1200e 脫磷率就已經(jīng)達到85% 以上。所實驗表明, 較傳統(tǒng)加熱工藝, 微波促進鋼渣脫磷, 使得還原脫磷反應(yīng)在低溫下得以實現(xiàn)。

圖4 溫度對脫磷率的影響

實驗表明Ceq對還原反應(yīng)的影響顯著。在微波場中升溫到1300e 保溫20min檢測發(fā)現(xiàn), 隨著碳當量的增加, 渣中鐵和磷含量降低, 脫磷率增加。如圖6，當Ceq= 1時, 即體系中的還原劑剛好夠還原鋼渣氧化物所用, 由于體系開放, 部分碳質(zhì)還原劑在空氣環(huán)境下微波輻射氧化消耗, 使得還原劑的有效參與率降低,從而導(dǎo)致脫磷率較低。隨著Ceq增加, 當Ceq= 3時, 碳還原反應(yīng)劇烈, CO氣泡從坩堝界面和料面不斷冒出,遇空氣燃燒劇烈, 此時的脫磷率達到8619%。實驗發(fā)現(xiàn)配碳量較高情況下氣化脫磷占總脫磷率比重很大。主要由于高還原劑條件下產(chǎn)生大量CO氣體, CO上升過程將更多P(g)帶出, 促進了磷的氣化逸散。此外,微波加熱在1300e 下即可較充分的發(fā)生還原反應(yīng), 此溫度尚未產(chǎn)生宏觀熔池, 為固固相反應(yīng), 料柱松散, 磷蒸汽逸散阻力小, 易被CO氣體攜帶出體系。上述結(jié)果表明, 鋼渣的還原效果很大程度上還是受還原劑的影響, 碳當量越高, 鐵和磷在渣鐵間的分配比越小, 金屬聚集阻力和磷的氣化阻力越小, 即高碳當量有利于磷的還原和遷移。但過高的碳當量在反映出其對于體系升溫有負面影響。所以選擇合適的過量碳當量是必要的。本次實表明, 2~ 3倍碳當量既能返祖快速升溫啟動和促進脫磷反應(yīng), 又能避免碳資源的浪費。為研究保溫時間對還原效果的影響, 在1300e , 3Ceq條件下, 分別設(shè)定保溫時間0 min、10 min、20m in、30 min進行對比實驗, 結(jié)果如圖7。實驗證明, 保溫時間越長, 渣相中出現(xiàn)Fe2C合金球直徑越大, 可回收金屬量越大, 脫磷率也越高。這說明適當延長保溫時間, 能提供更長時間和更多熱量促進金屬球的聚集長大,利于合金采集和回收。

3.2鋼渣微波場中還原脫磷結(jié)論

(1)實驗結(jié)果表明, 轉(zhuǎn)爐鋼渣為微波的良吸收體可在20m in被迅速加熱至1000e 以上。微波加熱能促進鋼渣的還原反應(yīng), 實現(xiàn)鋼渣在1400e 以下的低溫還原脫磷。平均脫磷率達85% 以上, 最優(yōu)可達9115%。

(2)微波碳熱還原鋼渣反應(yīng)生成的Fe2C合金球, 最大直徑可達18mm, 易從渣中提取。其余呈均一彌散分布于殘渣中, 直徑大多在3mm以下, 需篩分與渣相分離。

(3)在1100e ~ 1400e 低溫范圍內(nèi), 鋼渣脫磷率隨溫度升高而增大, 1100e 時脫磷率達到80% , 1400e時脫磷率增高至8715%。適當增加保溫時間, 更利于還原反應(yīng)的進行。

(4)鋼渣的還原效果很大程度受還原劑影響。金屬收得率和脫磷率隨著碳當量Ceq的增加而增加,1Ceq時脫磷率67%, 3Ceq鋼渣脫磷率上升至86.19%。【2】 4 預(yù)熔脫磷劑進行鐵水脫磷的實驗

4.1w(CaO)/w(Fe2O3)對預(yù)熔脫磷劑脫磷效果的影響

根據(jù)脫磷的主要反應(yīng)式(式(1))可知, 脫磷劑中Fe2O3 在鐵水中的溶解氧[ O] 能將鐵水中的[ P] 氧化為P2O5 , 但P2O5 不穩(wěn)定, 必須和堿性氧化物(CaO)反應(yīng)生成穩(wěn)定的磷酸鹽渣(4CaO·P2 O5 或3CaO·P2 O5), 才能使鐵水中的磷脫除掉。通過實驗欲找到一個能使鐵水中磷含量降到最低的w(CaO)/w(Fe2O3)比值, 以達到最佳的脫磷效果。2[ P]+5(FeO)+4(CaO)=4(CaO)+(P2O5)+ 5[ Fe](1)為此, 在1350℃下固定w(CaF2)為10%不變,改變預(yù)熔脫磷劑中w(CaO)和w(Fe2 O3)的比值進行脫磷實驗, 脫磷劑加入量為鐵水量的10%, 處理時間為10 min, 結(jié)果如圖2 所示?？煽闯? 在w(CaO)/w(Fe2O3)的值介于0.5~ 1.0 之間時, 隨比值增大脫磷率逐漸上升, 當w(CaO)與w(Fe2O3)的比值為1.0 左右時, 脫磷率最大, 為95.22%, 這主要是由于w(CaO)/w(Fe2O3)約為1 時, 使鐵水中[ P] 與[ O] 充分結(jié)合生成的P2O5 能被CaO 完全固定為4CaO·P2O5 或3CaO·P2 O5 , 實現(xiàn)較好的脫磷效果;而在w(CaO)/ w(Fe2 O3)介于1.00~1．25 之間時, 隨比值增大脫磷率逐漸下降。

圖

2w(CaO)/ w(Fe2O3)對脫磷率的影響

4.2 助熔劑含量對預(yù)熔脫磷劑脫磷效果的影響

固定w(CaO)/w(Fe2O3)=1.0不變, 改變助熔劑CaF2 的含量在6% ~ 15% 之間變化進行脫磷實驗。處理10 min 的結(jié)果如圖3 所示, 可以看到在CaF2 含量為6% 時, 脫磷率相對較低, 進一步增加CaF2 的含量, 當w(CaF2)為10% 時, 脫磷率最大,為96.24% , 使鐵水中的磷由0.21% 降低為0.0079%, 這主要因為CaF2 與CaO 能形成低熔點化合物, 經(jīng)預(yù)熔處理后脫磷劑熔點和粘度得到了降低 ,使脫磷反應(yīng)的動力學(xué)條件得到了明顯改善;當w(CaF2)進一步增加為15%時, 脫磷率有一定程度的降低, 為91.43%。由于在脫磷劑加入量一定的情況下, 當助熔劑量多時, 氧化劑和固定劑的相對加入量就會減少, 因此, 脫磷效果反而不好;且預(yù)熔脫磷劑中CaF2 大于15% 時將對爐襯產(chǎn)生明顯的侵蝕。

圖3 預(yù)熔脫磷劑中CaF2 含量對脫磷效果的影響 4.3鐵水初始磷含量對預(yù)熔脫磷劑脫磷效果的影響

為適應(yīng)鐵水中初始磷含量的波動對脫磷反應(yīng)效果的影響, 對初始磷含量不同的鐵水用相同配比關(guān)系的預(yù)熔脫磷劑進行了實驗研究。在1 300℃, 加入量為10%的條件下, 分別選用初始磷的質(zhì)量分數(shù)為0．21%、0.168%、0.119% 的生鐵進行實驗, 結(jié)果如圖4 所示?？梢钥闯鲭S初始磷含量的增大脫磷率略有增大, 當鐵水中的初始磷的質(zhì)量分數(shù)為0.21%時, 經(jīng)過10 min 的脫磷處理后可使磷的質(zhì)量分數(shù)降低到0.007 9%, 脫磷率為96.24%;當初始磷的質(zhì)量分數(shù)為0.168% 時, 可將鐵水中的磷的質(zhì)量分數(shù)降低到0.015% 的較低水平;初始磷的質(zhì)量分數(shù)進一步降低為0.119% 時, 鐵水中的磷的質(zhì)量分數(shù)也能降低到0.012% 的水平, 脫磷率可達到89.92%。結(jié)果表明鐵水中初始磷含量對用預(yù)熔脫磷劑進行鐵水預(yù)處理脫磷的脫磷效果影響不大。

圖4 初始鐵水中磷含量對脫磷率的影響

4.4 處理溫度對預(yù)熔脫磷劑脫磷效果的影響

由熱力學(xué)分析可知, 脫磷反應(yīng)是強放熱反應(yīng)(ΔH =O 反應(yīng)大量進行, 保證脫磷在低溫下進行?？焖偬岣咴蠪eO 含量, 保證爐渣熔化速度和具有較好的氧化性。此時, 控制溫度在1 400 ℃以下, 控制ΣFeO 質(zhì)量百分數(shù)在35% ～40% , 使爐渣具有較高的氧化性, 爐渣堿度在210左右, 這樣在保證爐渣有良好的氧化性前提下有很好的流動性, 同時加強爐內(nèi)攪拌, 促進渣-金反應(yīng)的快速進行。脫碳升溫期的主要任務(wù)是脫碳升溫防止回磷。此時, 脫磷任務(wù)已基本完成, 隨著脫碳的進行帶來的高溫會使脫磷反應(yīng)逆向進行, 使渣中的磷又回到鋼中。因此改善爐渣熱力學(xué)條件來進一步強化脫磷，的目的?？刂平K點ΣFeO質(zhì)量百分數(shù)在15%左右爐渣堿度在315 ～410。各廠的生產(chǎn)條件的差異應(yīng)做適當?shù)恼{(diào)整, 以滿足生產(chǎn)的穩(wěn)定。但需要指出的是, 化渣脫磷期可采用高槍位軟吹或降低供氧強度, 即可以控制爐內(nèi)溫度, 在促進化渣的同時也可適當延長化渣脫磷期, 使脫磷反應(yīng)充分進行。脫碳升溫期, 盡量提高供氧強度, 快速脫碳升溫來降低回磷。在條件準許的情況下, 可以采用留鋼操作是獲得高質(zhì)量鋼的有效手段。

6.2復(fù)吹轉(zhuǎn)爐成渣對脫磷結(jié)論

1)成渣過程決定脫磷的效率, 冶煉的不同時期應(yīng)合理控制爐渣堿度、氧化性和溫度, 鐵水磷含量的不同應(yīng)選擇不同的成渣方式。

2)化渣脫磷期鐵水中磷含磷較高脫磷的驅(qū)動力較大, 主要通過改善動力學(xué)條件來加快脫磷, 采用鐵質(zhì)成渣。控制溫度在1 400 ℃以下, 控制ΣFeO質(zhì)量百分數(shù)在35% ～40% , 使爐渣具有較高的氧化性, 爐渣堿度在210左右, 這樣在保證爐渣有良好的氧化性前提下有很好的流動性, 促進渣-金反應(yīng)的快速進行。

3)脫碳升溫期鐵水溫度較高是脫磷的不利條件, 因此改善熱力學(xué)條件來進一步強化脫磷?？刂平K點ΣFeO 質(zhì)量百分數(shù)在15% ～20% , 爐渣堿度在315～410。【5】 7 結(jié)語

我國作為鋼材生產(chǎn)和消費大國, 煉鋼工序作為鋼鐵生產(chǎn)不可缺少的環(huán)節(jié), 鋼渣的產(chǎn)生不可避免。近年來, 我國鋼渣和鐵渣的堆置達3億多噸, 鋼渣占鋼鐵工業(yè)固體廢物的12109%。在冶金工業(yè)生產(chǎn)中, 排放的主要固體廢棄物是高爐渣和轉(zhuǎn)爐渣。其中高爐渣是利用技術(shù)最成熟的工業(yè)廢渣, 而轉(zhuǎn)爐渣的回收利用相對差很多, 對鋼渣利用比較好的國家主要有美國、德國和日本, 利用率均達到95%以上。而我國在2002年調(diào)查中鋼渣利用率僅為36% , 與國外先進國家相比, 在鋼鐵渣綜合利用方面還有較大差距。因而我們要多開發(fā)新技術(shù)如脫磷，做到如何在低成本下實現(xiàn)最大化的脫磷同時又不影響環(huán)境，從而做出高產(chǎn)出。新的技術(shù)還有待開發(fā)。

第三篇：鋼鐵冶金論文

專科論 文

題 目: 科 生 姓 名: 學(xué) 科、專 業(yè): :

業(yè)論文

鋼鐵中對脫磷反應(yīng)的

蔡月亮

冶金工程（高起專函授）

內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人教育學(xué)院

畢專學(xué)院（系、所）

內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人教育學(xué)院

畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書

專業(yè) 冶金工程（高起專函授）班級09級冶金班

學(xué)號 姓名蔡月亮

畢業(yè)設(shè)計(論文)題目:鋼鐵中對脫磷反應(yīng)的研究

設(shè)計期限:自2009年 9 月 1 日 至2011年 5 月 20 日

指導(dǎo)老師:龐峰淼

系 主 任:

2011年 4 月 27日

摘要

主要研究近年來脫磷的方法，一些防止冷脆和回磷的措施，復(fù)吹轉(zhuǎn)爐成渣過程對脫磷的影響，高磷鐵水脫磷效率影響因素等。

關(guān)鍵詞：脫磷；爐渣堿度；速率；預(yù)熔脫磷劑；高磷鐵水

Abstract Research in recent years dephosphorization method, some of the phosphorus to prevent cold crisp and return measures, blowing converter process for dephosphorization slag into the impact of high phosphorus hot metal dephosphorization efficiency influencing factors.Keywords: dephosphorization;slag basicity;rate;pre-melting dephosphorization agent;high phosphorus hot metal

前言

脫除鋼液中有害雜質(zhì)磷的物理化學(xué)過程。在高爐煉鐵時，原料中的磷幾乎全部還原到生鐵中，隨著鐵礦石磷含量的不同，生鐵中的磷可達0.1％～1.0％，特殊的可高達2.0％以上。鐵合金中同理也含有相當多磷。磷使鋼材在低溫下變脆，即產(chǎn)生“冷脆”現(xiàn)象。實驗研究證明，磷在鋼凝固過程中偏析聚集在晶界處，很少量的磷，例如0.01％(100ppm)即可使鋼呈現(xiàn)低溫脆性。冶煉普通鋼要求將磷降到0.030％～0.040％，而低溫用鋼如寒冷地帶鉆井平臺用鋼、液化氣體儲存和輸送用鋼等要求含磷低到0.002％～0.003％(即20～30ppm)。因此，脫磷是煉鋼過程的主要任務(wù)之一。

2．轉(zhuǎn)爐的脫磷

2.1轉(zhuǎn)爐脫磷的基本原理

通常認為，磷在鋼中是以[Fe3P]或[Fe2P]的形式存在，為方便起見，均用[P]表示。煉鋼過程中的脫磷反應(yīng)是在金屬液與熔渣界面進行，首先是[P]被氧化成（P2O5），然后與（CaO）結(jié)合成穩(wěn)定的磷酸鈣，其反應(yīng)式可表示為：

2[P]+5(FeO)+4(CaO)==(4CaO·P2O5)+5[Fe] 或 2[P]+5(FeO)+3（CaO）=(3CaO2·P2O5)+5[Fe] 2.2影響脫磷的因素

磷的氧化在鋼渣界面進行，按爐渣分子理論的觀點，反應(yīng)式如下： 2[P]+5(FeO)=（P2O5）+5[Fe]---Q1（1）

3（FeO）+（P2O5）=（3 FeO·P2O5）---Q（2）

（3 FeO·P2O5）+4(CaO)=(4CaO·P2O5)+ 3（FeO）---Q（3）有式（1），（2），（3）可推導(dǎo)出（4）： 2[P]+5（FeO）+4（CaO）=(4CaO·P2O5)+5[Fe]---(4)式（4）表明，高堿度、高氧化性渣對脫磷有利，去磷是放熱反應(yīng)，故從熱力學(xué)講低溫條件有利于去磷反應(yīng)的進行。

（1）氧化性對爐渣去磷能力影響的理論分析

由上式不難看出（FeO）在脫磷過程中起雙重作用，一方面作為磷的氧化劑起氧化磷的作用；另一方面充當把（P2O5）結(jié)合成（3 FeO·P2O5）的基礎(chǔ)化合物的作用?？梢哉J為渣中存在（FeO）是去磷的必要條件。由于（3 FeO·P2O5）在高于1470℃時不穩(wěn)定的，因此只有當熔池內(nèi)石灰熔化后生成穩(wěn)定的化合物(4CaO·P2O5)才能達到去磷的目的。（2）爐渣堿度對爐渣去磷能力的影響理論分析

CaO具有較強的脫磷能力，(4CaO·P2O5)在煉鋼溫度下很穩(wěn)定，因此，提高爐渣堿

度可以提高脫磷的效率。但不能無止盡的提高爐渣的堿度，如果CaO加入過多，爐渣的熔點增大，CaO顆粒不能完全熔入爐渣，則導(dǎo)致爐渣的流動性減弱，黏度增強，從而影響脫磷反應(yīng)在鋼液與爐渣之間的界面進行而降低脫磷效果。另外，爐渣堿度與氧化鐵的活度也有關(guān)系，過高堿度減少氧化鐵的活度，從而降低脫磷效果。

（3）溫度對爐渣去磷能力影響的理論分析

溫度對去磷反應(yīng)的影響從兩個方面來看：一方面，去磷反應(yīng)是放熱反應(yīng)，高溫不利于去磷，然而，熔池溫度的提高，將加速石灰的熔化，提高熔渣堿度，從而提高磷在爐渣和鋼水中的分配比；另一方面，高溫能提高渣的流動性，能加強渣—鋼界面反應(yīng)，提高去磷速度，所以過低的溫度不利于去磷。

總之脫磷的條件為：高堿度、高（FeO）含量（氧化性）、良好的流動性熔渣、充分的熔池攪動、適當?shù)臏囟燃按笤俊?/p>

2.3冷脆現(xiàn)象

磷是鋼中有害雜質(zhì)之一。含磷較多的鋼,在室溫或更低的溫度下使用時,容易脆裂，稱為“冷脆”。鋼中含碳越高，磷引起的脆性越嚴重。一般普通鋼中規(guī)定含磷量不超過 0.045％，優(yōu)質(zhì)鋼要求含磷更少。生鐵中的磷，主要來自鐵礦石中的磷酸鹽。氧化磷和氧化鐵的熱力學(xué)穩(wěn)定性相近。在高爐的還原條件下，爐料中的磷幾乎全部被還原并溶入鐵水。如選礦不能除去磷的化合物，脫磷就只能在（高）爐外或堿性煉鋼爐中進行。

2.4回磷現(xiàn)象

所謂的回磷現(xiàn)象，就是磷從熔渣中又返回到鋼液中。成品鋼中磷含量高于終點鋼中的磷含量也屬于回磷現(xiàn)象。熔渣的堿度或氧化亞鐵含量降低，或石灰劃渣不好，或溫度過高等，均會引起回磷現(xiàn)象。出鋼過程中，由于脫氧合金加入不當，或出鋼下渣，或合金中磷含量較高等因素，也有導(dǎo)致成品鋼中磷高于終點鋼[P]含量。由于脫氧，爐渣堿度、（FeO）含量降低，鋼包內(nèi)有回磷現(xiàn)象，反應(yīng)式如下：

2（FeO）+[Si]==(SiO2)+2[Fe]

(FeO)+[Mn]==(MnO)+[Fe]

2(P2O5)+5[Si]==5(SiO2)+4[P]

(P2O5)+5[Mn]==5(MnO)+2[P]

3(P2O5)+10[Al]==5(Al2O3)+6[P] 通常采用避免鋼水回磷措施：擋渣出鋼，盡量避免下渣；適當提高脫氧前堿度；出鋼后向鋼包渣面加一定量石灰，增加爐渣堿度；盡可能采取鋼包脫氧，而不采取爐內(nèi)脫氧；加入鋼包改質(zhì)劑。2.5 還原脫磷

還原條件下進行脫磷近年來也很受關(guān)注，要實現(xiàn)還原脫磷，必須加入比鋁更強的脫氧劑，使鋼液達到深度還原。通常加入Ca，Ba或CaC2等強還原劑。還原脫磷反應(yīng)：

3[Ca]+2[P]===3(Ca2+)+2(P3-)3[Ba]+2[P]===3(Ba2+)+2(P3-)3CaC2(s)+2[P]===3(Ca2+)+2(P3-)+6[C] 還原脫磷加入強還原劑的同時，還需加入CaF2，CaO等熔劑造渣。還原脫磷一般是在金屬不宜用氧化脫磷的情況下使用，如含鉻高的不銹鋼，采用氧化脫磷會引起鉻的大量氧化。還原脫磷后的渣應(yīng)立即去除，否則渣中P3-又會被重新氧化成PO43-而造成回磷?！?】

2.6脫磷反應(yīng)的速率

脫磷是渣一鋼界面反應(yīng)，反應(yīng)的進行包括3個環(huán)節(jié)：(1)鋼液中磷和氧向渣鋼界面?zhèn)髻|(zhì)；(2)在渣鋼界面進行化學(xué)反應(yīng)；(3)生成物在渣相內(nèi)的傳質(zhì)。高溫下脫磷的化學(xué)反應(yīng)是極快的，傳質(zhì)是脫磷速率的限制環(huán)節(jié)。對于渣相和金屬相中的傳質(zhì)快慢比較，不同研究者所得結(jié)果各異。這可能因兩相中的傳質(zhì)速率差別不大，所以測定有分歧。然而無論是哪個相中，增大傳質(zhì)速率的因素都是加強攪拌，增大界面流動速度，增大渣鋼界面面積等。頂吹轉(zhuǎn)爐中有大量金屬液滴彌散于渣中，造成良好的脫磷動力學(xué)條件，許多人捕集液滴進行化學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)液滴中磷含量比同一時刻的熔池含磷量低得多?？梢哉J為，頂吹轉(zhuǎn)爐的脫磷都是在液滴表面進行的。氧氣底吹轉(zhuǎn)爐，如果隨同氧氣噴入石灰粉，則石灰粉粒與生成的氧化鐵可以形成低熔點的鐵酸鈣渣滴，造成良好的脫磷熱力學(xué)條件和動力學(xué)條件，使脫磷能提前到脫碳時進行，大約有50％～70％的磷靠渣滴來脫除。所以說，加強冶煉過程的攪拌造成液滴乳化，是提高脫磷速率的根本性措施。預(yù)熔脫磷劑進行鐵水脫磷的實驗

3.1 w(CaO)/w(Fe2O3)對預(yù)熔脫磷劑脫磷效果的影響

根據(jù)脫磷的主要反應(yīng)式(式(1))可知, 脫磷劑中Fe2O3 在鐵水中的溶解氧[ O] 能將鐵水中的[ P] 氧化為P2O5 , 但P2O5 不穩(wěn)定, 必須和堿性氧化物(CaO)反應(yīng)生成穩(wěn)定的磷酸鹽渣(4CaO·P2 O5 或3CaO·P2 O5), 才能使鐵水中的磷脫除掉。通過實驗欲找到一個能使鐵水中磷含量降到最低的w(CaO)/w(Fe2O3)比值, 以達到最佳的脫磷效果。2[ P]+5(FeO)+4(CaO)=4(CaO)+(P2O5)+ 5[ Fe](1)為此, 在1350℃下固定w(CaF2)為10%不變,改變預(yù)熔脫磷劑中w(CaO)和w(Fe2 O3)的比值進行脫磷實驗, 脫磷劑加入量為鐵水量的10%, 處理時間為10 min, 結(jié)果如圖2 所示?？煽闯? 在w(CaO)/w(Fe2O3)的值介于0.5~ 1.0 之間時, 隨比值增大脫磷率逐漸上升, 當w(CaO)與w(Fe2O3)的比值為1.0 左右時, 脫磷率最大, 為95.22%, 這主要是由于w(CaO)/w(Fe2O3)約為1 時, 使鐵水中[ P] 與[ O] 充分結(jié)合生成的P2O5 能被CaO 完全固定為4CaO·P2O5 或3CaO·P2 O5 , 實現(xiàn)較好的脫磷效果;而在w(CaO)/ w(Fe2 O3)介于1.00~1．25 之間時, 隨比值增大脫磷率逐漸下降。

圖

2w(CaO)/ w(Fe2O3)對脫磷率的影響

3.2 助熔劑含量對預(yù)熔脫磷劑脫磷效果的影響

固定w(CaO)/w(Fe2O3)=1.0不變, 改變助熔劑CaF2 的含量在6% ~ 15% 之間變化進行脫磷實驗。處理10 min 的結(jié)果如圖3 所示, 可以看到在CaF2 含量為6% 時, 脫磷率相對較低, 進一步增加CaF2 的含量, 當w(CaF2)為10% 時, 脫磷率最大,為96.24% , 使鐵水中的磷由0.21% 降低為0.0079%, 這主要因為CaF2 與CaO 能形成低熔點化合物, 經(jīng)預(yù)熔處理后脫磷劑熔點和粘度得到了降低 ,使脫磷反應(yīng)的動力學(xué)條件得到了明顯改善;當w(CaF2)進一步增加為15%時, 脫磷率有一定程度的降低, 為91.43%。由于在脫磷劑加入量一定的情況下, 當助熔劑量多時, 氧化劑和固定劑的相對加入量就會減少, 因此, 脫磷效果反而不好;且預(yù)熔脫磷劑中CaF2 大于15% 時將對爐襯產(chǎn)生明顯的侵蝕。

圖3 預(yù)熔脫磷劑中CaF2 含量對脫磷效果的影響

3.3 鐵水初始磷含量對預(yù)熔脫磷劑脫磷效果的影響

為適應(yīng)鐵水中初始磷含量的波動對脫磷反應(yīng)效果的影響, 對初始磷含量不同的鐵水用相同配比關(guān)系的預(yù)熔脫磷劑進行了實驗研究。在1 300℃, 加入量為10%的條件下, 分別選用初始磷的質(zhì)量分數(shù)為0．21%、0.168%、0.119% 的生鐵進行實驗, 結(jié)果如圖4 所示?？梢钥闯鲭S初始磷含量的增大脫磷率略有增大, 當鐵水中的初始磷的質(zhì)量分數(shù)為0.21%時, 經(jīng)過10 min 的脫磷處理后可使磷的質(zhì)量分數(shù)降低到0.007 9%, 脫磷率為96.24%;當初始磷的質(zhì)量分數(shù)為0.168% 時, 可將鐵水中的磷的質(zhì)量分數(shù)降低到0.015% 的較低水平;初始磷的質(zhì)量分數(shù)進一步降低為0.119% 時, 鐵水中的磷的質(zhì)量分數(shù)也能降低到0.012% 的水平, 脫磷率可達到89.92%。結(jié)果表明鐵水中初始磷含量對用預(yù)熔脫磷劑進行鐵水預(yù)處理脫磷的脫磷效果影響不大。

圖4 初始鐵水中磷含量對脫磷率的影響

3.4 處理溫度對預(yù)熔脫磷劑脫磷效果的影響

由熱力學(xué)分析可知, 脫磷反應(yīng)是強放熱反應(yīng)(ΔH =O 反應(yīng)大量進行, 保證脫磷在低溫下進行?？焖偬岣咴蠪eO 含量, 保證爐渣熔化速度和具有較好的氧化性。此時, 控制溫度在1 400 ℃以下, 控制ΣFeO 質(zhì)量百分數(shù)在35% ～40% , 使爐渣具有較高的氧化性, 爐渣堿度在210左右, 這樣在保證爐渣有良好的氧化性前提下有很好的流動性, 同時加強爐內(nèi)攪拌, 促進渣-金反應(yīng)的快速進行。脫碳升溫期的主要任務(wù)是脫碳升溫防止回磷。此時, 脫磷任務(wù)已基本完成, 隨著脫碳的進行帶來的高溫會使脫磷反應(yīng)逆向進行, 使渣中的磷又回到鋼中。因此改善爐渣熱力學(xué)條件來進一步強化脫磷，的目的。控制終點ΣFeO質(zhì)量百分數(shù)在15%左右爐渣堿度在315 ～410。各廠的生產(chǎn)條件的差異應(yīng)做適當?shù)恼{(diào)整, 以滿足生產(chǎn)的穩(wěn)定。但需要指出的是, 化渣脫磷期可采用高槍位軟吹或降低供氧強度, 即可以控制爐內(nèi)溫度, 在促進化渣的同時也可適當延長化渣脫磷期, 使脫磷反應(yīng)充分進行。脫碳升溫期, 盡量提高供氧強度, 快速脫碳升溫來降低回磷。在條件準許的情況下, 可以采用留鋼操作是獲得高質(zhì)量鋼的有效手段。

5.2復(fù)吹轉(zhuǎn)爐成渣對脫磷結(jié)論

1)成渣過程決定脫磷的效率, 冶煉的不同時期應(yīng)合理控制爐渣堿度、氧化性和溫度, 鐵水磷含量的不同應(yīng)選擇不同的成渣方式。

2)化渣脫磷期鐵水中磷含磷較高脫磷的驅(qū)動力較大, 主要通過改善動力學(xué)條件來加快脫磷, 采用鐵質(zhì)成渣?？刂茰囟仍? 400 ℃以下, 控制ΣFeO質(zhì)量百分數(shù)在35% ～40% , 使爐渣具有較高的氧化性, 爐渣堿度在210左右, 這樣在保證爐渣有良好的氧化性前提下有很好的流動性, 促進渣-金反應(yīng)的快速進行。

3)脫碳升溫期鐵水溫度較高是脫磷的不利條件, 因此改善熱力學(xué)條件來進一步強化脫磷。控制終點ΣFeO 質(zhì)量百分數(shù)在15% ～20% , 爐渣堿度在315～410。【5】 結(jié)語

我國作為鋼材生產(chǎn)和消費大國, 煉鋼工序作為鋼鐵生產(chǎn)不可缺少的環(huán)節(jié), 鋼渣的產(chǎn)生不可避免。近年來, 我國鋼渣和鐵渣的堆置達3億多噸, 鋼渣占鋼鐵工業(yè)固體廢物的12109%。在冶金工業(yè)生產(chǎn)中, 排放的主要固體廢棄物是高爐渣和轉(zhuǎn)爐渣。其中高爐渣是利用技術(shù)最成熟的工業(yè)廢渣, 而轉(zhuǎn)爐渣的回收利用相對差很多, 對鋼渣利用比較好的國家主要有美國、德國和日本, 利用率均達到95%以上。而我國在2002年調(diào)查中鋼渣利用率僅為36% , 與國外先進國家相比, 在鋼鐵渣綜合利用方面還有較大差距。因而我們要多開發(fā)新技術(shù)如脫磷，做到如何在低成本下實現(xiàn)最大化的脫磷同時又不影響環(huán)境，從而做出高產(chǎn)出。新的技術(shù)還有待開發(fā)。

參考文獻

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【3】魏穎娟,袁守謙,張西鋒,王偉,梁德安,張啟業(yè)?！额A(yù)熔脫磷劑進行鐵水脫磷的實驗研究》?！朵撹F》2008年10月第43卷第10 期

【4】金焱,畢學(xué)工《高磷鐵水脫磷效率影響因素的研究》?！段錆h科技大學(xué)學(xué)報》2010年2月第33卷第1 期 【5】王學(xué)斌 , 張珊珊, 張炯?！稄?fù)吹轉(zhuǎn)爐成渣過程對脫磷的影響》?！度R鋼科技》2010年6月

第四篇：鋼鐵冶金論文

煉鋼中脫磷的研究

摘要：主要研究近年來脫磷的方法，一些防止回磷的措施，復(fù)吹轉(zhuǎn)爐成渣過程對脫磷的影響，高磷鐵水脫磷效率影響因素，以及鋼渣在微波場中還原脫磷的工藝。

關(guān)鍵詞：脫磷；回磷；爐渣堿度；還原；預(yù)熔脫磷劑；高磷鐵水；煉鋼工藝

1.前言

一般情況下，磷是鋼材中的有害成分，使鋼具有冷脆性。磷能溶于a-Fe中(可達1.2％)，固溶并富集在晶粒邊界的磷原子使鐵素體在晶粒問的強度大大增高，從而使鋼材的室溫強度提高而脆性增加，稱為冷脆。但含磷鐵水的流動性好，充填性好，對制造畸形復(fù)雜鑄件有利。此外，磷可改善鋼的切削性能、易切削鋼中磷含量可達0.08％一0.15％。2．轉(zhuǎn)爐的脫磷

2.1轉(zhuǎn)爐脫磷的基本原理

通常認為，磷在鋼中是以[Fe3P]或[Fe2P]的形式存在，為方便起見，均用[P]表示。煉鋼過程中的脫磷反應(yīng)是在金屬液與熔渣界面進行，首先是[P]被氧化成（P2O5），然后與（CaO）結(jié)合成穩(wěn)定的磷酸鈣，其反應(yīng)式可表示為： 2[P]+5(FeO)+4(CaO)==(4CaO·P2O5)+5[Fe] 或 2[P]+5(FeO)+3（CaO）=(3CaO2·P2O5)+5[Fe] 2.2影響脫磷的因素

磷的氧化在鋼渣界面進行，按爐渣分子理論的觀點，反應(yīng)式如下： 2[P]+5(FeO)=（P2O5）+5[Fe]---Q1（1）

3（FeO）+（P2O5）=（3 FeO·P2O5）---Q（2）

（3 FeO·P2O5）+4(CaO)=(4CaO·P2O5)+ 3（FeO）---Q（3）有式（1），（2），（3）可推導(dǎo)出（4）：

2[P]+5（FeO）+4（CaO）=(4CaO·P2O5)+5[Fe]---(4)式（4）表明，高堿度、高氧化性渣對脫磷有利，去磷是放熱反應(yīng)，故從熱力學(xué)講低溫條件有利于去磷反應(yīng)的進行。

（1）氧化性對爐渣去磷能力影響的理論分析

由上式不難看出（FeO）在脫磷過程中起雙重作用，一方面作為磷的氧化劑起氧化磷的作用；另一方面充當把（P2O5）結(jié)合成（3 FeO·P2O5）的基礎(chǔ)化合物的作用?？梢哉J為渣中存在（FeO）是去磷的必要條件。由于（3 FeO·P2O5）在高于1470℃時不穩(wěn)定的，因此只有當熔池內(nèi)石灰熔化后生成穩(wěn)定的化合物(4CaO·P2O5)才能達到去磷的目的。（2）爐渣堿度對爐渣去磷能力的影響理論分析

CaO具有較強的脫磷能力，(4CaO·P2O5)在煉鋼溫度下很穩(wěn)定，因此，提高爐渣堿

度可以提高脫磷的效率。但不能無止盡的提高爐渣的堿度，如果CaO加入過多，爐渣的熔點增大，CaO顆粒不能完全熔入爐渣，則導(dǎo)致爐渣的流動性減弱，黏度增強，從而影響脫磷反應(yīng)在鋼液與爐渣之間的界面進行而降低脫磷效果。另外，爐渣堿度與氧化鐵的活度也有關(guān)系，過高堿度減少氧化鐵的活度，從而降低脫磷效果。（3）溫度對爐渣去磷能力影響的理論分析

溫度對去磷反應(yīng)的影響從兩個方面來看：一方面，去磷反應(yīng)是放熱反應(yīng)，高溫不利于去磷，然而，熔池溫度的提高，將加速石灰的熔化，提高熔渣堿度，從而提高磷在爐渣和鋼水中的分配比；另一方面，高溫能提高渣的流動性，能加強渣—鋼界面反應(yīng)，提高去磷速度，所以過低的溫度不利于去磷。

總之脫磷的條件為：高堿度、高（FeO）含量（氧化性）、良好的流動性熔渣、充分的熔池攪動、適當?shù)臏囟燃按笤俊?/p>

2.3回磷現(xiàn)象

所謂的回磷現(xiàn)象，就是磷從熔渣中又返回到鋼液中。成品鋼中磷含量高于終點鋼中的磷含量也屬于回磷現(xiàn)象。熔渣的堿度或氧化亞鐵含量降低，或石灰劃渣不好，或溫度過高等，均會引起回磷現(xiàn)象。出鋼過程中，由于脫氧合金加入不當，或出鋼下渣，或合金中磷含量較高等因素，也有導(dǎo)致成品鋼中磷高于終點鋼[P]含量。由于脫氧，爐渣堿度、（FeO）含量降低，鋼包內(nèi)有回磷現(xiàn)象，反應(yīng)式如下：

2（FeO）+[Si]==(SiO2)+2[Fe]

(FeO)+[Mn]==(MnO)+[Fe]

2(P2O5)+5[Si]==5(SiO2)+4[P]

(P2O5)+5[Mn]==5(MnO)+2[P]

3(P2O5)+10[Al]==5(Al2O3)+6[P] 通常采用避免鋼水回磷措施：擋渣出鋼，盡量避免下渣；適當提高脫氧前堿度；出鋼后向鋼包渣面加一定量石灰，增加爐渣堿度；盡可能采取鋼包脫氧，而不采取爐內(nèi)脫氧；加入鋼包改質(zhì)劑。

2.4 還原脫磷

還原條件下進行脫磷近年來也很受關(guān)注，要實現(xiàn)還原脫磷，必須加入比鋁更強的脫氧劑，使鋼液達到深度還原。通常加入Ca，Ba或CaC2等強還原劑。還原脫磷反應(yīng)：

3[Ca]+2[P]===3(Ca2+)+2(P3-)3[Ba]+2[P]===3(Ba2+)+2(P3-)3CaC2(s)+2[P]===3(Ca2+)+2(P3-)+6[C] 還原脫磷加入強還原劑的同時，還需加入CaF2，CaO等熔劑造渣。還原脫磷一般是在金屬不宜用氧化脫磷的情況下使用，如含鉻高的不銹鋼，采用氧化脫磷會引起鉻的大量氧化。還原脫磷后的渣應(yīng)立即去除，否則渣中P3-又會被重新氧化成PO43-而造成回磷?！?】 3 鋼渣在微波場中還原脫磷

微波技術(shù)在加熱高電介質(zhì)耗損原料方面是一種簡單而有效的方法, 在冶金還原領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用

前景。相較于傳統(tǒng)加熱還原工藝需要較高的溫度和損耗, 具有體積性加熱、選擇性加熱、非接觸性加熱、即時性等加熱特性的微波場在較低溫度下能夠提供更多的熱量。因為通過渣料表面點位與微波能的強烈作

用, 物料表面點位選擇性被很快加熱至很高溫度。鐵氧化物是一種高微波響應(yīng)材料, 而且如果Fe3+ /(Fe2++ Fe3+)的比率在一個合適的范圍內(nèi), 鋼渣能得到有效加熱, 碳質(zhì)微粒物質(zhì)具有良好的微波吸收特性, 有利于迅速加熱原料。

3.1結(jié)果與討論

實驗表明鋼渣為微波的良吸收體, 如圖3所示, 當時間達到15~ 20min時, 純渣料及各配碳量條件下的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 物料的微波升溫曲線 圖1 微波冶金試驗爐 物料溫度均達到1000e 并呈線性穩(wěn)定增加。還原結(jié)果如圖表4所示, 溫度對還原反應(yīng)的影響很大, 隨著溫度的上升, 脫磷率穩(wěn)定增加。1400e 時脫磷率可達到87.15%。當溫度達到1200e 時, 渣料中出現(xiàn)大量直徑小于1mm的金屬顆粒, 并且呈均一彌散分布。由此證明微波體無溫度梯度的加熱方式使其中不同位置的物料獲得均一穩(wěn)定的加熱特性。當溫度達到1300e 時, 渣料中即出現(xiàn)易從渣相分離出的直徑在10~ 20 mm的大顆粒金屬球.碳熱還原鋼渣的反應(yīng)機理是: Ca3(PO4)2 + 5C= 3CaO+ 1 /2P4 + 5CO 該反應(yīng)在超過1000e 時能自發(fā)進行, 傳統(tǒng)工藝中溫度達到1400e 才能迅速反應(yīng)。微波場中當溫度達到1200e 脫磷率就已經(jīng)達到85% 以上。所實驗表明, 較傳統(tǒng)加熱工藝, 微波促進鋼渣脫磷, 使得還原脫磷反應(yīng)在低溫下得以實現(xiàn)。

圖4 溫度對脫磷率的影響

實驗表明Ceq對還原反應(yīng)的影響顯著。在微波場中升溫到1300e 保溫20min檢測發(fā)現(xiàn), 隨著碳當量的增加, 渣中鐵和磷含量降低, 脫磷率增加。如圖6，當Ceq= 1時, 即體系中的還原劑剛好夠還原鋼渣氧化物所用, 由于體系開放, 部分碳質(zhì)還原劑在空氣環(huán)境下微波輻射氧化消耗, 使得還原劑的有效參與率降低,從而導(dǎo)致脫磷率較低。隨著Ceq增加, 當Ceq= 3時, 碳還原反應(yīng)劇烈, CO氣泡從坩堝界面和料面不斷冒出,遇空氣燃燒劇烈, 此時的脫磷率達到8619%。實驗發(fā)現(xiàn)配碳量較高情況下氣化脫磷占總脫磷率比重很大。主要由于高還原劑條件下產(chǎn)生大量CO氣體, CO上升過程將更多P(g)帶出, 促進了磷的氣化逸散。此外,微波加熱在1300e 下即可較充分的發(fā)生還原反應(yīng), 此溫度尚未產(chǎn)生宏觀熔池, 為固固相反應(yīng), 料柱松散, 磷蒸汽逸散阻力小, 易被CO氣體攜帶出體系。上述結(jié)果表明, 鋼渣的還原效果很大程度上還是受還原劑的影響, 碳當量越高, 鐵和磷在渣鐵間的分配比越小, 金屬聚集阻力和磷的氣化阻力越小, 即高碳當量有利于磷的還原和遷移。但過高的碳當量在反映出其對

于體系升溫有負面影響。所以選擇合適的過量碳當量是必要的。本次實表明, 2~ 3倍碳當量既能返祖快速升溫啟動和促進脫磷反應(yīng), 又能避免碳資源的浪費。為研究保溫時間對還原效果的影響, 在1300e , 3Ceq條件下, 分別設(shè)定保溫時間0 min、10 min、20m in、30 min進行對比實驗, 結(jié)果如圖7。實驗證明, 保溫時間越長, 渣相中出現(xiàn)Fe2C合金球直徑越大, 可回收金屬量越大, 脫磷率也越高。這說明適當延長保溫時間, 能提供更長時間和更多熱量促進金屬球的聚集長大,利于合金采集和回收。

3.2鋼渣微波場中還原脫磷結(jié)論

(1)實驗結(jié)果表明, 轉(zhuǎn)爐鋼渣為微波的良吸收體可在20m in被迅速加熱至1000e 以上。微波加熱能促進鋼渣的還原反應(yīng), 實現(xiàn)鋼渣在1400e 以下的低溫還原脫磷。平均脫磷率達85% 以上, 最優(yōu)可達9115%。

(2)微波碳熱還原鋼渣反應(yīng)生成的Fe2C合金球, 最大直徑可達18mm, 易從渣中提取。其余呈均一彌散分布于殘渣中, 直徑大多在3mm以下, 需篩分與渣相分離。

(3)在1100e ~ 1400e 低溫范圍內(nèi), 鋼渣脫磷率隨溫度升高而增大, 1100e 時脫磷率達到80% , 1400e時脫磷率增高至8715%。適當增加保溫時間, 更利于還原反應(yīng)的進行。

(4)鋼渣的還原效果很大程度受還原劑影響。金屬收得率和脫磷率隨著碳當量Ceq的增加而增加,1Ceq時脫磷率67%, 3Ceq鋼渣脫磷率上升至86.19%?！?】 4 預(yù)熔脫磷劑進行鐵水脫磷的實驗

4.1w(CaO)/w(Fe2O3)對預(yù)熔脫磷劑脫磷效果的影響

根據(jù)脫磷的主要反應(yīng)式(式(1))可知, 脫磷劑中Fe2O3 在鐵水中的溶解氧[ O] 能將鐵水中的[ P] 氧化為P2O5 , 但P2O5 不穩(wěn)定, 必須和堿性氧化物(CaO)反應(yīng)生成穩(wěn)定的磷酸鹽渣(4CaO·P2 O5 或3CaO·P2 O5), 才能使鐵水中的磷脫除掉。通過實驗欲找到一個能使鐵水中磷含量降到最低的w(CaO)/w(Fe2O3)比值, 以達到最佳的脫磷效果。2[ P]+5(FeO)+4(CaO)=4(CaO)+(P2O5)+ 5[ Fe](1)為此, 在1350℃下固定w(CaF2)為10%不變,改變預(yù)熔脫磷劑中w(CaO)和w(Fe2 O3)的比值進行脫磷實驗, 脫磷劑加入量為鐵水量的10%, 處理時間為10 min, 結(jié)果如圖2 所示?？煽闯? 在w(CaO)/w(Fe2O3)的值介于0.5~ 1.0 之間時, 隨比值增大脫磷率逐漸上升, 當w(CaO)與w(Fe2O3)的比值為1.0 左右時, 脫磷率最大, 為95.22%, 這主要是由于w(CaO)/w(Fe2O3)約為1 時, 使鐵水中[ P] 與[ O] 充分結(jié)合生成的P2O5 能被CaO 完全固定為4CaO·P2O5 或3CaO·P2 O5 , 實現(xiàn)較好的脫磷效果;而在w(CaO)/ w(Fe2 O3)介于1.00~1．25 之間時, 隨比值增大脫磷率逐漸下降。

圖

2w(CaO)/ w(Fe2O3)對脫磷率的影響

4.2 助熔劑含量對預(yù)熔脫磷劑脫磷效果的影響

固定w(CaO)/w(Fe2O3)=1.0不變, 改變助熔劑CaF2 的含量在6% ~ 15% 之間變化進行脫磷實驗。處理10 min 的結(jié)果如圖3 所示, 可以看到在CaF2 含量為6% 時, 脫磷率相對較低, 進一步增加CaF2 的含量, 當w(CaF2)為10% 時, 脫磷率最大,為96.24% , 使鐵水中的磷由0.21% 降低為0.0079%, 這主要因為CaF2 與CaO 能形成低熔點化合物, 經(jīng)預(yù)熔處理后脫磷劑熔點和粘度得到了降低 ,使脫磷反應(yīng)的動力學(xué)條件得到了明顯改善;當w(CaF2)進一步增加為15%時, 脫磷率有一定程度的降低, 為91.43%。由于在脫磷劑加入量一定的情況下, 當助熔劑量多時, 氧化劑和固定劑的相對加入量就會減少, 因此, 脫磷效果反而不好;且預(yù)熔脫磷劑中CaF2 大于15% 時將對爐襯產(chǎn)生明顯的侵蝕。

圖3 預(yù)熔脫磷劑中CaF2 含量對脫磷效果的影響

4.3鐵水初始磷含量對預(yù)熔脫磷劑脫磷效果的影響

為適應(yīng)鐵水中初始磷含量的波動對脫磷反應(yīng)效果的影響, 對初始磷含量不同的鐵水用相同配比關(guān)系的預(yù)熔脫磷劑進行了實驗研究。在1 300℃, 加入量為10%的條件下, 分別選用初始磷的質(zhì)量分數(shù)為0．21%、0.168%、0.119% 的生鐵進行實驗, 結(jié)果如圖4 所示?？梢钥闯鲭S初始磷含量的增大脫磷率略有增大, 當鐵水中的初始磷的質(zhì)量分數(shù)為0.21%時, 經(jīng)過10 min 的脫磷處理后可使磷的質(zhì)量分數(shù)降低到0.007 9%, 脫磷率為96.24%;當初始磷的質(zhì)量分數(shù)為0.168% 時, 可將鐵水中的磷的質(zhì)量分數(shù)降低到0.015% 的較低水平;初始磷的質(zhì)量分數(shù)進一步降低為0.119% 時, 鐵水中的磷的質(zhì)量分數(shù)也能降低到0.012% 的水平, 脫磷率可達到89.92%。結(jié)果表明鐵水中初始磷含量對用預(yù)熔脫磷劑進行鐵水預(yù)處理脫磷的脫磷效果影響不大。

圖4 初始鐵水中磷含量對脫磷率的影響

4.4 處理溫度對預(yù)熔脫磷劑脫磷效果的影響

由熱力學(xué)分析可知, 脫磷反應(yīng)是強放熱反應(yīng)(ΔH =O 反應(yīng)大量進行, 保證脫磷在低溫下進行?？焖偬岣咴蠪eO 含量, 保證爐渣熔化速度和具有較好的氧化性。此時, 控制溫度在1 400 ℃以下, 控制ΣFeO 質(zhì)量百分數(shù)在35% ～40% , 使爐渣具有較高的氧化性, 爐渣堿度在210左右, 這樣在保證爐渣有良好的氧化性前提下有很好的流動性, 同時加強爐內(nèi)攪拌, 促進渣-金反應(yīng)的快速進行。脫碳升溫期的主要任務(wù)是脫碳升溫防止回磷。此時, 脫磷任務(wù)已基本完成, 隨著脫碳的進行帶來的高溫會使脫磷反應(yīng)逆向進行, 使渣中的磷又回到鋼中。因此改善爐渣熱力學(xué)條件來進一步強化脫磷，的目的?？刂平K點ΣFeO質(zhì)量百分數(shù)在15%左右爐渣堿度在315 ～410。各廠的生產(chǎn)條件的差異應(yīng)做適當?shù)恼{(diào)整, 以滿足生產(chǎn)的穩(wěn)定。但需要指出的是, 化渣脫磷期可采用高槍位軟吹或降低供氧強度, 即可以控制爐內(nèi)溫度, 在促進化渣的同時也可適當延長化渣脫磷期, 使脫磷反應(yīng)充分進行。脫碳升溫期, 盡量提高供氧強度, 快速脫碳升溫來降低回磷。在條件準許的情況下, 可以采用留鋼操作是獲得高質(zhì)量鋼的有效手段。

6.2復(fù)吹轉(zhuǎn)爐成渣對脫磷結(jié)論

1)成渣過程決定脫磷的效率, 冶煉的不同時期應(yīng)合理控制爐渣堿度、氧化性和溫度, 鐵水磷含量的不同應(yīng)選擇不同的成渣方式。

2)化渣脫磷期鐵水中磷含磷較高脫磷的驅(qū)動力較大, 主要通過改善動力學(xué)條件來加快脫磷, 采用鐵質(zhì)成渣?？刂茰囟仍? 400 ℃以下, 控制ΣFeO質(zhì)量百分數(shù)在35% ～40% , 使爐渣具有較高的氧化性, 爐渣堿度在210左右, 這樣在保證爐渣有良好的氧化性前提下有很好的流動性, 促進渣-金反應(yīng)的快速進行。

3)脫碳升溫期鐵水溫度較高是脫磷的不利條件, 因此改善熱力學(xué)條件來進一步強化脫磷?？刂平K點ΣFeO 質(zhì)量百分數(shù)在15% ～20% , 爐渣堿度在315～410。【5】 7 結(jié)語

我國作為鋼材生產(chǎn)和消費大國, 煉鋼工序作為鋼鐵生產(chǎn)不可缺少的環(huán)節(jié), 鋼渣的產(chǎn)生不可避免。近年來, 我國鋼渣和鐵渣的堆置達3億多噸, 鋼渣占鋼鐵工業(yè)固體廢物的12109%。在冶金工業(yè)生產(chǎn)中, 排放的主要固體廢棄物是高爐渣和轉(zhuǎn)爐渣。其中高爐渣是利用技術(shù)最成熟的工業(yè)廢渣, 而轉(zhuǎn)爐渣的回收利用相對差很多, 對鋼渣利用比較好的國家主要有美國、德國和日本, 利用率均達到95%以上。而我國在2002年調(diào)查中鋼渣利用率僅為36% , 與國外先進國家相比, 在鋼鐵渣綜合利用方面還有較大差距。因而我們要多開發(fā)新技術(shù)如脫磷，做到如何在低成本下實現(xiàn)最大化的脫磷同時又不影響環(huán)境，從而做出高產(chǎn)出。新的技術(shù)還有待開發(fā)。

參考文獻

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第五篇：鋼鐵冶金小論文

論中國鋼鐵冶金技術(shù)發(fā)展史

姓名：楊帥班級：10級建筑工程技術(shù)一班 系部：材料與工程系

我雖然不是鋼鐵冶金專業(yè)的學(xué)生，但是通過選修本課程，不僅使我自己加深了對鋼鐵冶金技術(shù)的了解，在一定程度上彌補了我對鋼鐵冶金認識的空白，同時，使我對中國鋼鐵冶金技術(shù)發(fā)展史有了更具體的了解與認識。

冶金是研究如何經(jīng)濟地從礦石或其他原料中提取金屬或金屬化合物，并采用各種加工方法制成具有一定性能的金屬材料的科學(xué)。冶金工業(yè)的發(fā)展是伴隨人類活動而一步步發(fā)展起來的，可歸結(jié)為：石器→青銅器→鐵器→工業(yè)化(鋼鐵)→信息社會(多種新材料)中國作為世界文明古國，鋼鐵的發(fā)展要遠早于其他國家。

中國古代煉鋼方法可分為兩類。一是以塊煉鐵為原料，采用滲碳技術(shù)使其成鋼。二是以生鐵為原料，采取脫碳技術(shù)使其成鋼。

早期出現(xiàn)的大量鋼制品主要是用第一種方法煉成，就是把塊煉鐵直接放在熾熱的木炭上加熱，滲碳(在高溫下活性碳原子滲入鐵的表面 ,使含碳量增加)，再經(jīng)反復(fù)鍛打而成。反復(fù)加熱煅打的次數(shù)越多，鋼件越硬，由十次，三十次，五十次增至近百次從而得到所謂的“百煉鋼”。這就是百煉成鋼工藝的起源。

多次反復(fù)鍛打可排除鋼中夾雜物（鐵礦石中的脈石成分），減少殘留夾雜物的尺寸，從而使其成分趨于均勻，組織趨于致密，細化晶粒，改善鋼的性能。古代人們雖然不知道為什么打的次數(shù)越多，鋼件越硬，但是這種錘煉技術(shù)卻一直延續(xù)下來了。

在掌握冶煉塊煉鐵后不久，又學(xué)會了生鐵冶鑄，是把煉爐加高，強化地鼓風，使豎爐里的氧化還原反應(yīng)更充分，煉爐的溫度也有相應(yīng)的提高。當爐溫達到攝氏一千二百度（1200℃）左右，被還原的固態(tài)鐵會熔化為鐵水，鐵水則直接從爐口流出來用于澆鑄。用這種高溫液態(tài)還原法生產(chǎn)生鐵，與低溫固體還原法生產(chǎn)塊煉鐵相比，不僅可以連續(xù)生產(chǎn)，提高生產(chǎn)率，并能鑄造出器形較復(fù)雜的鐵器。中國在春秋時期創(chuàng)造的高溫液態(tài)法冶鑄生鐵，是世界冶金史上一個劃時代的進步。歐洲一些國家雖然早在公元前1000年前后已能生產(chǎn)塊煉鐵，但是直到公元十四世紀才掌握生鐵的冶鑄。

現(xiàn)代鋼鐵冶煉工藝流程大體分為以下三類：(1)高爐—轉(zhuǎn)爐流程2)直接還原爐—電爐流程(3)熔融還原爐—轉(zhuǎn)爐流程

目前，已出現(xiàn)了有效容積＞5000m3的巨型高爐。高爐大型化已經(jīng)成為鋼鐵冶煉的一個發(fā)展趨勢。除此之外，高爐的精料技術(shù)、強化冶煉技術(shù)、改進高爐設(shè)備改善人工勞動條件、為使高爐冶煉合理化和自動化創(chuàng)造必要條件也已經(jīng)成為煉鐵 技術(shù)的發(fā)展趨勢。

發(fā)展氧氣底吹轉(zhuǎn)爐法和頂?shù)讖?fù)合吹煉法；采用真空冶煉和鋼水爐外精煉技術(shù)，改善鋼的質(zhì)量，擴大鋼的品種；發(fā)展連續(xù)鑄鋼（連鑄）技術(shù)，采用計算機控制，使煉鋼工藝連續(xù)化和自動化；采用超大容量的轉(zhuǎn)爐和超高功率的電爐，提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本成為煉鋼技術(shù)的發(fā)展趨勢

自古以來，鋼鐵工業(yè)的發(fā)展狀況能準確地反映一個國家的經(jīng)濟發(fā)達程度和發(fā)展水平?？v觀當今世界各國，所有發(fā)達國家國家無一不具有相當發(fā)達的鋼鐵工業(yè)。

目前，沒有任何材料能替代鋼鐵材料在國民經(jīng)濟中的現(xiàn)有地位。盡管蓬勃發(fā)展的各種新型材料將會在很多領(lǐng)域逐漸取代傳統(tǒng)材料，但由于其高性價比和高循環(huán)使用率，鋼鐵材料不僅是迄今人類文明發(fā)展的“鋼筋鐵骨”，在未來人類社會的材料使用中還必將長期占據(jù)重要的地位。當然，其原料和能源結(jié)構(gòu)以及生產(chǎn)形式也必然會發(fā)生根本的變化。

未來鋼鐵工業(yè)的原料與能源結(jié)構(gòu)—高效低排放的新型生產(chǎn)方式。消耗天然資源，大量排放爐渣、廢熱和廢氣的傳統(tǒng)的鋼鐵材料生產(chǎn)方式必將逐步被取代。原材料和能源充分循環(huán)利用、高效率、低排放甚至零排放的新型生產(chǎn)方式應(yīng)得到發(fā)展和推廣。這種生產(chǎn)方式的細節(jié)尚不十分清晰，但從循環(huán)經(jīng)濟的要求和技術(shù)積累的層面分析，應(yīng)該包含以廢鋼循環(huán)為主的原料結(jié)構(gòu)和以氫能源為主體的能源結(jié)構(gòu)，包含對排氣、廢水和廢渣的回收和綜合利用, 以此從根本上保證可持續(xù)發(fā)展的需要。

雖然中國鋼鐵工業(yè)技術(shù)裝備已躋身世界先進水平，但是，其在資源消耗，環(huán)境污染上與發(fā)達國家相比，要嚴重得多，再加上我國資源方面的匱乏，使我國鋼鐵業(yè)面臨著嚴峻的考驗。

進入新世紀后人類社會發(fā)展發(fā)展呈現(xiàn)知識型經(jīng)濟和循環(huán)型經(jīng)濟兩大趨勢。知識型經(jīng)濟要求加強經(jīng)濟過程中智力資源對物質(zhì)資源的替代，實現(xiàn)經(jīng)濟活動的知識化轉(zhuǎn)向；循環(huán)型經(jīng)濟要求以環(huán)境友好的方式利用自然資源和環(huán)境容量，實現(xiàn)經(jīng)濟活動的生態(tài)化轉(zhuǎn)向。這就給我國技術(shù)轉(zhuǎn)型提供了一個良好的外部環(huán)境，相信在不久的未來，中國鋼鐵冶金業(yè)的發(fā)展必將會實現(xiàn)知識型經(jīng)濟和循環(huán) 型經(jīng)濟的轉(zhuǎn)變。