先炼铁。从钢和生铁。铁矿石冶炼得到的生铁含碳量高，杂质多(如硅、锰、磷、硫等。).因此，生铁缺乏塑性和韧性，机械性能较差，除熔炼和铸造外，不能进行压力加工，从而限制了其应用。
为了克服生铁的这些缺点，使其在工业上发挥更大的作用，还需要在高温下利用各种来源的氧气，在一定程度上氧化去除生铁中的杂质，以获得具有一定成分和性能的铁碳合金& mdash& mdash钢铁。
这种在高温下氧化去除生铁中杂质的方法叫做炼钢。
炼钢的基本原理
生铁中的各种杂质在高温环境下都不同程度地与氧有很大的亲和力。因此，它们可以通过氧化制成液体、固体或气体氧化物。液态和固态氧化物在高温下与炉衬和加入炉内的熔剂反应，结合成渣，在扒渣过程中排出炉外。当钢水沸腾时，气体也被一氧化碳带出炉外。
在炼钢炉中，杂质的氧化主要取决于FeO的存在。
2Fe+O2 & rarr；2FeO
01硅元素氧化
它与硅和氧有很大的亲和力，所以硅的氧化非常迅速，在冶炼初期就已经完全氧化成SiO2:
si+2 FeO & rarr；二氧化硅+2Fe
同时，SiO2与FeO反应生成硅酸盐:
2 FeO+SiO 2 & rarr；2FeO & middot二氧化硅
这种盐是炉渣的重要组成部分，它与CaO反应生成稳定的化合物2CaO & middotSiO2 _ 2和FeO，前者牢固地存在于渣中，后者成为渣中的游离成分，增加了渣中FeO的含量，有利于促进杂质的氧化。反应如下:
2FeO & middotSiO 2+2CaO & rarr；2CaO & middot二氧化硅+2FeO
锰的氧化2
锰也是一种容易氧化的元素。它生产的MnO具有高熔点。MnO不溶于熔融金属，但与SiO2形成化合物，漂浮在液态金属表面，成为炉渣的一部分。
Mn+FeO & rarr；MnO+Fe
2MnO+SiO 2 & rarr；2MnO & middot二氧化硅
硅和锰的氧化反应放出大量的热量，能迅速提高炉温(这对转炉炼钢尤为重要)，大大加速碳的氧化过程。
03碳元素氧化
碳的氧化需要吸收大量的热能，所以必须在较高的温度下进行。碳的氧化是炼钢过程中的一个重要反应:
c+FeO & rarr；钴+铁
由于碳氧化时产生CO气体，从液态金属中逸出时起到强烈的搅拌作用，称为& ldquo沸腾& rdquo。沸腾的结果是熔池的成分和温度可以均匀，金属和熔渣之间的反应可以加速，钢中的气体和夹杂物可以去除。
磷的氧化
磷的氧化可以在低温下发生，脱磷过程由几个反应组成，这些反应如下:
2P+5 FeO & rarr；P2O5+5Fe
p2o 5+3 FeO & rarr；3FeO & middot五氧化二磷
当碱性渣中有足够的CaO时，会发生以下反应:
3FeO & middotp2o 5+4 Cao & rarr；4CaO & middotP2O5+3FeO
生成的4CaO & middotP2O5是一种稳定的化合物，牢固地保留在渣中，从而达到脱磷的目的。
必须注意的是，钢水脱氧过程中要加入硅铁、锰铁等脱氧剂，所以脱氧后炉渣往往呈酸性，产生3FeO & middotP2O5被破坏，从中还原出P2O5。P2O5是一种不稳定的氧化物，在高温下容易被碳还原，导致磷返回。这也说明在酸性炉中除磷是非常困难的。为了防止这种现象，需要适当提高炉渣的碱度和数量，改善炉渣的氧化性。
05硫元素的氧化
硫以FeS的形式存在。当渣中有足够的CaO时，硫也能被脱除。反应如下:
FeS+CaO & rarr；CaS+FeO
产生的CaS不溶解在钢水中，而是形成浮在钢水表面的炉渣。
上述反应是可逆的，它是在含FeO的炉渣中进行的。FeO与CaS反应时，硫会返回钢水中，所以脱硫效率会随着渣中FeO含量的降低而提高。
当炉渣含有足够的碳时，反应是不同的:
CaO+FeS+C & rarr；CaS+Fe+CO
由于碳带走了FeO中的氧，失去了CaS与FeO相互作用的可能性，反应无法逆转，这也是电炉炼钢脱硫比其他两种方法更彻底的原因。
在脱硫过程中，锰也起到促进脱硫的作用。流程如下:
FeS+MnO & rarr；MnS+FeO
生成的MnS很难溶解在钢水中并进入炉渣中。因此，脱硫效果随着锰的氧化而增强。
06FeO脱氧
经过上述一系列氧化反应后，虽然杂质被氧化达到去除的目的，但氧化的结果是钢水中含有更多的FeO，也就是说钢水中有大量的氧，给钢带来很大的危害。一方面，钢带中存在大量气泡；另一方面也使钢出现热脆和冷脆，危害随含碳量的增加而增加。
因此，在炼钢过程的最后，需要设法去除钢水中的大量氧。通常的方法是加入一些脱氧剂，如锰铁、硅铁、铝等。，到钢水中。它们强烈地从FeO中夺取氧，以达到脱氧的目的。他们的反应如下:
FeO+Mn & rarr；MnO+Fe
2 FeO+Si & rarr；二氧化硅+2Fe
3 FeO+2Al & rarr；Al2O3+3Fe
07炉渣的作用
整个炼钢过程由氧化和还原两个过程组成。通常碳、硅、锰、磷的氧化称为氧化阶段的反应，脱硫、脱氧称为还原阶段的反应。从上面的反应式可以看出，为了去除金属中的杂质，必须考虑很多因素，但最重要的是造渣和除渣。
炉渣在炼钢过程中具有以下重要作用:
①渣要保证炼钢过程按一定的反应方向进行(氧化或还原)。
②炉渣应保证最大限度地除去金属中的有害杂质(磷和硫)，并防止炉气中的气体(氮和氢)进入金属。
③炉渣应保证运行过程中铁和其他有价元素的损失最小。
炼钢的基本方法
①转炉炼钢
转炉炼钢是利用空气体或氧气，通过底吹、侧吹和顶吹，将铁水中的元素氧化到规定的限度，从而获得合格钢的炼钢方法。
电炉是用来把电能转化为热能来炼钢的。常用的电炉有两种:电弧炉和感应炉。电弧炉应用最广，适合冶炼优质钢和合金钢；感应炉用于冶炼高级合金钢和有色合金。
随着工业的发展，金属加工行业积累了大量的废钢。当时无法用转炉复吹成钢，炼钢工人就寻找一种以废钢为原料的炼钢方法。1864年，法国人马丁发明了平炉炼钢法。
