专利名称：常用钢种的生产方法
技术领域：
本发明属于冶金领域，更具体地说，是关于常规钢种的生产方法。
所谓常用钢种，我们应理解为具有下列组成(质量%)的钢种碳-0.05～0.50锰-0.25～2.50铁-其余。
此外，常用钢种还可包含以下成分(质量%)硅-0.60以下铝-0.08以下铬-2.00以下钒-0.20以下钛-0.20以下及其他元素。
本发明适用于转炉、平炉和电炉常用钢种的生产。
将本发明用于锰钢的生产最为有效。
目前，在世界实践中，钢的炉外(如在钢水包内)精炼法得到广泛发展，其目的是提高炼钢设备中所熔炼金属的质量。
在钢水包中，除了加入各种元素对钢水进行合金化和变质处理之外，还要对钢水进行脱硫、脱磷、脱氢、脱氮及其它元素的净化处理。
钢水的净化处理，一般都不与合金化过程同时进行，而是使这些工序依次进行-首先是往钢水包中加入含有合金元素的各种铁合金使钢水合金化，然后往钢水内吹入各种脱硫材料以使其净化，再后对钢水进行真空处理。
这些工序中的每一个工序都伴随着热损耗，因此，为了补偿钢水炉外处理的热损耗，要求或是将金属放在炼钢设备中再加热，这样会使钢水出炉前的氧化度增高并使钢的质量变差，或是制造能在钢水包中加热钢水的专用设备，当然，这样会增高钢的价格并且对于常用钢的生产来说并非任何情况下都是合算的。
用往钢水中加硅硼钙石精矿或金属锰熔渣作为合金元素和加入棒铝作为还原剂在钢水包中生产钢的方法(SU，A，1219654)是众所周知的。
这种方法包括往钢水包中出未脱氧的碳素半成品和截除氧化熔渣。合金元素是通过将它们从硅硼钙石精矿或金属锰熔渣中还原出来的办法加入钢水包内的钢水中，并且在加入钢水包之前要预先将合金元素固化在铝棒上。这种方法的材料消耗，要使加入铝的量要高于按化学计算法所必需的量来选用。
现有方法不能保证净化钢水中的有害杂质，尤其是硫，这样就为获得低含硫量的优质钢造成障碍。
采用将棒状材料强迫插入钢水的办法来往钢水中加入合金元素和还原剂会造成一些元素的消失，尤其是锰，对钢造成外来非金属杂质的污染，即被留在含有合金元素氧化材料成分中的废矿残留物的污染所有这些都会使钢的质量变差。
加入棒状的还原剂，会因与空气中的氧相互作用以及与碳素钢水表面永远少不了的铁氧化物接触的结果，使它强烈地烧损，这将会提高钢的价格。
此外，棒状还原剂的准备工作，在其表面涂上一层含有合金元素的氧化材料，要增加辅助费用，这同样会增加钢的价格。
采用专门制造的钢合金化用的棒料，除了会在其准备工作、储存和使用方面造成一定技术性困难外，它还会在生产常用钢种时限制它们的使用范围，在常用钢种的成分中，锰的含量从0.5至2.0%。
采用上面涂有一层含合金元素氧化材料的铝棒不能保证获得所要求锰和铝化学成分的钢，因为还原剂的烧损不是可控工序，而是取决于一系列不易控制或者完全不可控制的参数如出炉前碳素半成品的氧化度，碳素半成品从炼钢炉中出炉过程中以及出炉后通过钢水表面二次氧化的影响等。
用锰使钢合金化的现有方法(SU，A，1044641)是大家熟悉的。它包括在炼钢炉内熔炼碳素半成品，将它放入钢水包中，将含有合金元素预先经过热处理的氧化材料与还原剂和石灰一起加入钢水包内的钢水表面。作为合金元素人们常用铁合金生产中的低磷锰渣，而还原剂则常用铝，石灰的量应保证熔渣的碱性为2.0～3.5。然后向钢水面吹氧3～30秒并吹氩气。
但是，用这种方法不能获得优质钢，因为，同时将含有合金元素-锰(铁合金生产的低磷锰渣)的氧化材料、还原剂和石灰一起加到已由炼钢炉中放入钢水包内的碳素半成品钢水表面，接着再吹氧，这样会使得用锰使钢合金化的过程很难控制，并且不能保证钢水包中钢水的高度脱硫。
一般在钢水包内处理深度脱氧钢水时能够保证降低钢中的含硫量以及用脱硫材料，如合成的精炼熔渣，含钙或含镁材料(通常都是粉粒状)等进行处理也可降低钢水中的含硫量。
还有一个深度脱硫的必要条件，就是必须增加脱硫材料与钢水之间的接触。在钢水包中处理钢水时这种接触可以通过下列方式达到，例如，在未出钢之前，预先将合成的熔渣放入钢水包内，这样，在往钢水包中出钢之始就使钢水与合成熔渣剧烈地混合。
当使用含钙或含镁的脱硫材料时，是靠往钢水本体中加入粉状材料的办法来达到高接触。此外还有一系列其他方法。
在已知的方法中，用锰使钢水合金化之后所形成高碱性的熔渣，尽管还有一定的硫化物容量，但已无助于钢水的深度脱硫，因为在上述情况下已不能保证钢水与熔渣的激烈搅动。
因此，要得到含硫量低的优质钢又要同时降低其成本是不可能的。
吹氧会造成还原剂的不合理消耗，烧损，在锰还原的反应区内钢水局部过度氧化，降低形成表面熔渣的硫化物容量(或降低吸收硫的能力)，这样会使钢水被氧化物及硫化物杂质所污染，就是说，钢的质量变差，而成本增高。
在碳素半成品经钢水包中出完之后再一起往钢水包加入各种材料会降低对锰合金元素的回收。这一点与不能控制合金化过程的速度一起将会使钢的质量变差和成本增高。
用这种方法生产钢要比用铁合金对钢进行合金化会降低炼钢炉的生产率。这是因为在碳素半成品放入钢水包之后再加入全部材料会延长合金化的过程，因为材料熔化需要消耗时间，这样就会降低生产率而使钢的成本增高。
在上述方法中使用的含有锰合金元素的氧化材料是很昂贵的，因为它是一种能耗大的材料。由于它只能在电弧中生产，也就是说，它的生产要耗费大量电能，此外，还需要很大的设备投资。
采用这种材料会提高钢的价格。在锰合金元素回收率不高(80%)和还原剂损耗很高(达20%)的情况下，钢的价格还会增高。
此外，用上述方法只能获得锰钢，而不能得到其它元素的合金钢。
由于在上述方法中存在着提及的特征，使它在钢的生产中的应用受到局部并不能推广到含硫量低的优质钢的生产。
本发明的任务就是要创造这样一种往钢水包中加入含有合金元素的氧化材料、还原剂和脱硫材料的生产常用钢种的方法，它能在降低加工过程成本的待况下，由于降低了钢的含硫量和非金属杂质的含量而使得到钢的质量有所改善。
这个任务的解决方法如下在常用钢种的生产方法，包括在炼钢炉中熔炼碳素半成品，将其放入钢水包，往钢水包内加入脱硫材料、还原剂和含有合金元素的经过预先热处理的氧化材料之外，根据本发明，将还原剂分批加入钢水包，一批是当碳素半成品往钢水包中出到少于1/3质量的过程中与脱硫材料一起加入，另一批是在碳素半成品往钢水中出完之前，与含有合金元素的经过预先热处理的氧化材料一起加入。
使用经过预先热处理的氧化材料可降低钢的气体饱和度，因为在热处理的过程中，实际上就排除了氧化材料中的化合水分。
在钢水包内的生产过程中降低了钢的气体饱和度，就不需要以后的真空处理和其他旨在降低钢中气体的其他处理方法了。
降低钢中气体，如氢和氮的含量有助于提高钢的质量，因为降低了钢的白点感受性和氮磷非金属杂质的污染度。
在氧化材料的加热处理过程中，未经热处理的材料里所存在的碳酸盐化合物被破坏了。因此，在处理任何元素的合金钢时，使用经过热处理的氧化材料都会防止形成的熔渣起沫和从钢水包中溅出熔渣，同时会大大降低成品钢中氧化非金属杂质的含量。这样会使钢的质量改善，也能省去旨在消除钢中非金属杂质的附加精炼。
此外，在氧化材料的热处理过程中会破坏含合金元素的易熔高价氧化物和烧结成低价的氧化物，即部分排除结合在矿物中的氧。在热处理的还原条件下此方法很有效。
降低含有合金元素的氧化物中的含氧量，有助于降低合金过程中还原剂的消耗以及由于减少了氧化非金属杂质而使钢的质量得以改善和降低成本。
往钢水包中加入经过预先热处理的材料有助于加速氧化材料的熔化，形成均质的熔渣，在这种情况下，能提高调节和控制钢生产过程的可能性，从而提高钢的质量。
当碳素半成品出炉时，分批往钢水包内加还原剂可以调节出钢过程中钢的氧化度水平，也就是降低钢的含氧量，这将对钢的脱硫率有显著的影响。
不管加料的时间是在碳素半成品出炉之初，中间，还是出完之后将还原剂一批加入钢水包内会妨碍碳素半成品的均匀脱氧，也会降低脱硫率。
将第一批还原剂与脱硫材料一起放入，可使碳素半成品在出炉过程中有效地脱氧，可加速脱硫材料的熔化，也就是说，它能更早更充分地同熔化的金属相互作用，同时还能节省还原剂的消耗。
所以会发生这种情况，是因为还原剂与氧，比如熔解在碳素半成品本体中的氧，相互作用的反应。它带有散热性质，即在反应过程中发出热量。这种热量用于加速脱硫材料的熔化上，就是说，它们能尽早地参与钢水的脱硫反应。加速脱硫材料的均质化，有助于它们能较长时间地同被放入钢水包的碳素半成品流强烈搅动的钢水相互作用。所有这些都有助于提高钢的脱硫率，即提高钢的质量。
脱硫反应的结果所形成的硫化物和氧硫化物都浮上钢水表面，形成覆盖渣。这层熔渣能保护钢水表面免受二次氧化，减少还原剂的消耗。降低非金属杂质的含量。
所有这些都会提高钢的质量和降低其成本。
还原剂和脱硫材料分别加入就会使钢的生产过程工艺指标变差由于脱硫材料均质化时间长导致脱硫作用差，从而使脱硫作用减慢并不能充分进行，会增大还原剂的消耗以及随之而来的增高钢的氧化非金属杂质的污染度。这些都会降低钢的质量指标，会因为过高的还原剂和脱硫材料消耗而使钢的成本增加。
在碳素半成品出炉不大于质量1/3的过程中往钢水包中与脱硫材料一起加入第一批还原剂可保证钢水有效脱硫，这是由于加入材料的熔化、钢水脱氧和钢水脱硫三个过程重合进行的结果。碳素半成品与还原剂及脱硫材料在钢水包中强烈地混合也对此大有帮助，这是由于碳素半成品的下落钢水流的很大动能和由它引起钢水的对流的结果。
此外，当将上述材料一起加入钢水包时，在钢水包还未被注满1/3，便在碳素半成品表面出现一层均质的熔渣，它具有很高的吸收硫的性能并能阻止钢水通过表面与大量中的氧进行二次氧化。
所有这些都有助于使钢水有效地脱硫，提高钢的质量和降低成本。
当晚些(碳素半成品已出过质量的1/3以上)将第一批还原剂与脱硫材料一起加入钢水包时，下落碳素半成品流的能量会被钢水包中钢水量所吸收，大大消弱金属与加入材料的对流过程，显著降低金属的脱氧和脱硫速度，从而造成材料的过高消耗并使钢的质量下降，成本增高。
另一批还原剂与经过预先热处理的含有合金元素的氧化材料一起加入，可使钢的合金化过程以及脱硫具有经济的氧化材料和还原剂的消耗。
所以会这样，是因为在加入还原剂和氧化材料时在钢水包中已具备良好的进行金属合金化和脱硫的条件。金属中的含氧量比出炉时碳素半成品中的含氧量低得多，这是由于加入第一批还原剂后已对它进行了预脱氧的缘故。这样可以合理地消耗还原剂，使它在这种条件下完全用于将合金元素从氧化材料中还原出来上。
此外，当加入第二批还原剂和氧化材料时，在金属表面形成的熔渣可保护金属免受二次氧化和阻碍第二批还原剂与空气中的氧相互作用。由于熔渣具有吸收硫的性能，所以它将继续对新注入钢水包中的碳素半成品进行有效的脱硫。这样一来，就使钢的合金化过程与脱硫过程重合了。
所有这些，都会由于降低含硫量而使钢的质量提高，以及由于合理使用还原剂和经过预先热处理的含有合金元素的氧化材料而使钢的精炼过程成本降低。
如果将第二批还原剂与含有合金元素的氧化材料分别加入，就会破坏钢的这种精炼过程。
当首先加入氧化材料时，就会使它提早熔化而与已经形成的覆盖熔渣混合，从而使熔渣冲淡，局部地降低了含有合金元素的氧化物在反应区的含量，将合金化过程变成了很慢的并且不能完全将合金元素吸收入钢内的扩散过程。此外，会由于在覆盖熔渣成分中含有合金元素的氧化物含量过高而使金属的脱硫过程恶化。这会使钢的质量降低，必须增大含有合金元素氧化材料、脱硫材料以及还原剂的附加消耗，这将会增加钢的成本。
首先往钢水包中加入第二批还原剂，之后再加入含有合金元素的氧化材料，这样会造成还原剂的不合理消耗，它熔化之后可能浮上熔渣表面，与空气中的氧相互作用。这样会因氧化非金属杂质的含量增多而使钢的质量下降，也由于还原剂过多消耗而使钢变贵。此外，会使钢的生产过程复杂化，以致有可能生产出不能控制化学成分的钢。
所有材料在碳素半成品出完之前加入钢水包内，与用铁合金对钢进行合金化过程相比不会降低炼钢炉的生产率。
将合金化过程与脱硫过程重合，不仅可以提高成品钢的质量，还可降低其价格。这是因为省去一个在专门装置中进行精炼脱硫的工序序。
这里推荐的将合金化与脱硫重合，只有在全部材料在碳素半成品出完之前都能加入钢水包的条件下才可能。
如果部分材料，比如，第二批还原剂与预先经过热处理的含有合金元素的氧化材料一起在碳素半成品往钢水包中出完之后再加入钢水包中，这时的合金化过程就很难控制，而脱硫过程如不来取特殊措施甚至会停止，而采取这些措施会提高钢的成本，比如，附加预热，在熔渣表面造成中性或还原气氛等。
所以会这样，是因为在碳素半成品往钢水包中出完之后再往钢水包中加入材料，由于缺少下落碳素半成品流对钢水包中金属的混搅作用，就大大改变了钢水包中钢水处理过程的运动条件。没有混搅会使还原和脱硫反应区内的运动过程变得非常复杂，也就是说，反应后产物的移开，比如从氧化物熔液中还原出来的元素，或是反应后的氧化产物从它的反应区出来。合金化和脱硫过程开始受到原始成分和反应产物扩散作用的限制。这种或那种反应的速度会显著减慢。还由于存在于熔渣内原始部分-含有合金元素的氧化物以及具有很高硫化物容量的熔渣成分，而使原始成分的温度和浓度梯度点变得更大。它们的大部分集结在熔渣的上层，而不在反应区。充满熔化还原剂的金属熔液的上层被还原出来的元素强烈地冲淡。熔渣与金属之间的合金元素的分配系数值在急剧变化，熔渣中合金元素的活性下降，这将导致还原速度下降和减少控制合金化过程的可能性。这意味着有可能获得规定化学成分的钢。这些条件会使钢的质量变差和增高其成本。
最好是用含铝材料来作还原剂。
根据其物理-化学性能，在合理利用的条件下，铝是最佳材料之一。它在金属热还原过程中得到广泛采用。铝比硅或碳对氧的亲合性要高得多，这就能更完全地将合金元素从熔渣中回收出来，铝的氧化产物是矾土(氧化铝)，它要比硅的氧化产物-硅石(氧化硅)能更少降低熔渣中合金元素的活性。硅石是表现明显的酸性氧化物，为了在还原过程中将它中和，一般再经熔渣中补充加入钙、镁及其他元素的碱性氧化物。这些附加剂不仅需要附加的能耗来熔化它并且要升到必要的温度，同时会冲淡熔渣，在某种程度上降低熔渣中合金元素的活性。所有这些会使钢的脱硫过程恶化，降低从熔渣中合金元素的回收率，钢被非金属杂质污染，降低钢的质量和提高成本。
使用铝作还原剂比用硅能提高过程的热处理性，当必要时可以往熔渣中补充加入相应的造渣和脱硫材料，如石灰，而不须为熔化这些材料再附加消耗热载体。
在不须增加能耗来熔化补充材料的情况下，补充加入脱硫材料有助于提高熔渣的硫化物容量，能直接在碳素半成品往钢水包注入过程中降低成品钢的含硫量，而不须在专门的装置上对钢进行附加的脱硫工序。这有助于提高钢的质量和降低钢的成本。
希望使用铝基、钙基、和硅基合金作为还原剂。
在含铝还原剂的成分中加进硅和钙不仅能强化碳素钢水的脱氧，而且能强化脱硫。在本方法中充分运用了这些元素在其物理化学特性上的差别。密度比铝大的硅在将它加入钢水包时，它能使甚至是静止钢水很深处的碳素半成品脱氧。当碳素半成品被落下的钢水流搅动时此效果就更佳。当钢水包中金属熔液的实际温度为1550-1620℃时，硅不会像钙、镁以及某种程度上铝那样形成气态的氧化物。因此，它与空气中的氧相互作用时的损耗异常小。
这一点有助于包的合理利用并且它能提高控制钢在钢水包中的处理过程的可能性。这就意味着能提高钢的质量，降低钢的成本。
进入合金成分中的钙加入钢水包后，与合金中的其他元素-铝和硅一起不仅能提高金属熔液的脱硫程度，还能有助于形成一层具有很高硫化物容量的覆盖熔渣。形成气态钙化物所需要的高温(1550-1620℃)下钙的高蒸汽压，在推荐的方法中用来保证金属熔液的脱硫而无很大的钙的气相损耗。所以会如此，是因为在合金中存在着其他成分-铝和硅而使合金中钙的活性大大下降。此外，合金的密度显著高于纯钙，因此，合金的熔化是在金属熔液本体内进行，而不是在金属的表面，这将会提高钙的有效利用程度。
上述方法，在使用合金的情况下由于降低钢中的含硫量，而使钢的质量提高，同样由于合理利用合金，而使钢的成本下降，此外还可以降低与空气中的氧相互作用时的合金损耗。
希望利用铝基、钙基和铁基的混合剂作为还原剂。
往混合剂的成分中加入铁有助于增大它的密度，还可使它能深入到金属熔液或熔渣本体中去。混合剂的密度高于其组成中的还原剂的密度，有助于降低还原剂与空气中的氧相互作用的损耗，有助于降低钢中非金属杂质的含量，有助于提高脱硫程互，从而提高钢的质量，降低钢的成本。
将具有高脱氧和脱硫性质的混合剂在往钢水包中出碳素半成品的过程中，首先与脱硫材料一起，然后与含有合金元素经过热处理的氧化材料一起加入钢水包内，可使碳素半成品的出炉与其脱氧、脱硫和合金化重合进行。
使用推荐的混合剂可保证强化钢水包中生产钢的过程，在不须在专用装置上补充加工的情况下使钢在出完后立即提高其质量。这也有助于降低钢的成本。
用在900°至1250℃温度下经过预先热处理的含锰氧化物作为预先经过热处理的含有合金材料的氧化材料是合适的。
使用任何种类的经过热处理的氧化材料都能消除它在与金属熔液接触而熔化时析出气体以排除熔渣起沫现象。在熔渣中没有分解氧化物的气体产物有助于还原剂的有效利用、降低它与进入气体分解成分中的氧相互作用时的损耗，由于降低了钢中氧化物和氧化硫化物非金属杂质，而使钢的质量提高，也会因为不需要采取改善工作人员劳动条件的附加措施和还原剂的无谓消耗，而使钢的成本降低。
如果考虑到绝大多数牌号常用钢种的成分中都有锰(其含量占质量百分比的0.2至2.0)，因此，采用推荐方法的广泛可能性是显而易见的。
含锰氧化材料的预处理温度的选择是受下述情况制约的，即在冶金炼制作业中所实际使用的所有锰矿石的组成中，除了有化合水分外还有锰及其他元素的碳酸盐化合物。
因此，在高温冶金过程中采用所谓“生”矿石将会有析出气体，经常导致熔液和钢水从炼钢炉或钢水包中喷出。
使用在温度不低于900℃下热处理过的含锰氧化材料会增高还原剂的消耗，它的损耗在析出气体过程中会增加。在这种情况下会降低锰从熔渣中还原出来的程度。此外，这会导致钢被非金属杂质污染以致使钢的质量下降和成本增高。
在900℃及900°以上温度下对含锰氧化材料进行热处理，可以粉碎锰矿石成分中所有的碳酸盐类的矿物，还有助于锰向氧化物的过渡并含较少氧，这将会降低还原剂的消耗，提高将锰从熔渣回收的效果，改善钢的质量和降低其成本。
在1250℃以上温度下进行含锰氧化材料的热处理，会形成难以还原的锰的硅酸盐，如Mn2SiO4(锰橄榄石)或MnSiO3(蔷薇辉石)。
此外，提高热处理的温度会增高获得材料的熔化温度，这也会妨碍还原过程的充分进行，促使钢水被非金属杂质污染，即降低钢的质量和提高成本。
最好是用中性气流将预先热处理过的含锰氧化材料送入钢水包内，这样能使金属熔液得到合理的加热。
这种加料法可保证在碳素半成品往钢水包中出炉过程中能更完全地从含锰金属中回收锰。
将加入经过热处理的氧化材料与在钢水包中同时加热金属熔液重合起来，这样就可以将固体的造渣材料和脱硫材料加入钢水包。这样会因降低钢中的含硫量而使钢的质量提高，也会由于合理地使用经热处理的含锰氧化材料而降低钢的成本。
当用中性气流将经过热处理的含锰氧化材料不是加入钢水包中的金属熔液本体内，而是比如加在钢水的表面，这样就会降低锰的还原速度，使金属熔液的脱硫过程大大恶化，会由于同空气中的氧相互作用而增大还原剂的损耗，会增加钢中的非金属杂质的含量。所有这些将会降低钢的质量和增高成本。
在用中性气流往金属熔液本体中加入经过热处理的氧化材料过程中不将金属熔液加热，就会由于加入冷的氧化材料和中性气体而金属熔液的温度下降。这样就必须将碳素半成品放在炼钢炉中补充加热并使其过分氧化，这意味着要增加还原剂的消耗，增大非金属杂质在钢中的数量，使钢的质量恶化。
此外，由于钢水的温度低，落入金属熔液本体中的经过热处理含锰氧化材料小颗粒可能不会完全熔化，浮到金属熔液与熔渣的分界面并被后者同化，从而会使锰的还原速度下降。这会增高覆盖熔渣中的锰氧化物的含量和降低其硫化物容量。熔渣的脱硫过程将恶化，会降低钢的质量，提高其成本。
希望用造渣混合剂作为脱硫材料，其加入钢水包的量，按混合剂与第一批加入还原剂的比例为(1.0～1.1)∶(0.20～0.30)来选择。
在往钢水包中出碳素半成品，开始时加入还原剂和造渣脱硫混合剂，可以降低溶解在碳素半成品中氧的浓度，这会造成金属熔液的脱硫条件，以及达到显著增大金属与熔渣接触表面的效果。
扩大熔渣与金属间的接触表面要靠碳素半成品下落流的动能造成的金属熔液的强烈对流以及碳素半成品在出炉时至加到钢水包1/3重量时本身的液流来保证，这时的液流具有能将金属熔液表面上的造渣脱硫材料一起带入金属熔液本体的能力。
此外，将还原剂与造渣脱硫剂同时加入，由于金属表面盖有熔渣层而避免了还原剂的烧损。这样可以减少还原剂的消耗，降低消耗，减少钢中非金属杂质的量，因而能提高钢的质量，降低其成本。
在这种情况下，造渣脱硫剂与还原剂的量是按照脱硫剂与第一批还原剂的比例为(1.0-1.1)∶(0.20-0.30)确定的，这个量可使在碳素半成品出炉过程中在钢水包中具有脱氧的金属和液体熔渣层在金属表面上，这将造成为钢脱硫的有利条件。
当还原剂消耗降低到低于规定值时，金属熔液的脱氧度水平就会下降，即熔液中氧的含量降到不足的数量。这将会降低脱硫率。
当还原剂消耗增大到高于规定值时，钢中的非金属杂质量就会增加，这会降低钢的质量和由于材料的不合理消耗而使钢的成本增高。
当改变造渣脱硫剂与还原剂的比例，使造渣剂的消耗往减少的方面改变时，熔渣的脱硫性能及其硫化物容量就会下降，而当造渣剂的消耗增大到高于规定值时，其均化过程就会延长，这样会降低脱硫率，以致降低成品钢的质量和增大成本。
希望在加入另一批还原剂时也补充加入脱硫材料。
这种加料方法可以使碳素半成品的脱氧，在保留脱硫过程的情况下与其合金化相重合，这样可以在节约材料消耗的情况下得到价格低廉的优质钢。往钢水包中一起加入各种材料时，可在含有合金元素的氧化材料以及脱硫材料还未熔解之前就发生碳素半成品强烈的脱氧。以这种方法为从熔渣中还原出合金元素以及钢水的脱硫剂创造有利条件。
在金属熔液表面存在脱硫和含有合金元素的氧化材料，可以保护金属熔液免受二次氧化并保证合理使用还原剂，实际上是防止它与空气中的氧相互作用而烧损所需的有利条件。
考虑到，还原剂的熔化温度总是低于含有合金元素氧化材料熔化温度，还原剂要以比氧化材料更快的速度熔解于金属熔液的本体中。因此，当含有合金元素的氧化材料熔化时，还原剂在金属材料中的浓度已经很高，因此从熔液中还原出来元素的过程会以很高的速度进行这对于在钢水包中生产钢的过程非常重要，因为在这种过程中延长处理时间就要伴随着大量的热损耗和附加的载热体消耗。
还原剂反应结果所形成的余热也有助于提高还原过程的速度，余热主要是消耗在熔化脱硫材料和含有合金元素的氧化材料上，因为在使用金属还原剂时，还原剂的反应带有放热性质。在这种情况下，脱硫材料急剧恶化并提高覆盖熔渣的硫化物容量。
合理利用还原剂有助于降低钢中非金属杂质的含量。所有这些都对提高钢的质量和降低钢的成本有利。
分别往钢水包中加入各种材料就会破坏这个过程。首先只加入第二批还原剂，就会由于同空气的氧相互作用而产生很高的还原剂损耗、钢被非金属杂质污染和恶化钢的脱硫条件。所以会这样，是因为在还原剂高消耗(原考虑主要可用它来从熔渣还原合金元素)和在熔渣中没有合金元素氧化物的情况下，很大部分的还原剂在熔解后浮到熔渣的表面并与空气中的氧相互作用，使金属熔液被非金属杂质污染这些会降低钢的质量。此外，在加入合金元素的氧化材料时，很大部分的还原剂已经用完，因此，从熔渣中还原合金材料的过程效果很差这些也会使熔化脱硫材料的热量条件恶化，从而使金属熔液的脱硫过程变差。
先往钢水包中加入含合金元素的氧化材料，然后再加其他材料，这样会恶化金属熔液的还原和脱硫过程。所以会这样，是因为熔解了的氧化材料与覆盖熔渣混合，这样会降低合金元素氧化物的浓度，从而恶化了合金的还原条件。此外，金属熔液脱硫的条件也变差，这是因为提高熔渣中合金元素氧化物的含量会导致熔渣与金属之间氧的重新分配以及金属熔液中氧的浓度提高了，这就会使钢的质量变差。
希望用白云石来作为补充加入钢水包中的脱硫材料，其数量按白云石与加入第二批还原剂的比例为0.8-1.2来选择。
将白云石与第二批还原剂一起加入钢水包，实际上可以完全避免还原剂与空气中氧的相互作用所造成的烧损(损耗)并有助于合金元素从熔渣中更充分的还原。在这种情况下，加入钢水包的白云石在熔渣表面形成一保护层，以阻～还原剂浮上熔渣表面并与空气中的氧相互作用。
在这种情况下，在金属与熔渣的分界面形成一个熔渣的最大程度脱氧层，显著增高其硫化物容量。以此为钢水中金属熔液脱硫造成有利条件，这将有助于提高钢的质量和降低其成本。
此外，熔渣中形成的沿界面深脱氧层由上层熔渣可靠地保护着，免受二次氧化，这是因为加入钢水包的白云石与第二批还原剂一起帮助形成熔渣上面的难熔层。这也会有助于提高钢的质量。降低其成本。
如果加入第二批还原剂而不加白云石就会增大还原剂的损耗，因为在脱氧后还原剂很容易浮上熔渣表面和被空气中的氧所氧化而损耗。在这种情况下会发生金属熔液被空气中的氧二次氧化。所有这些将导致钢的脱硫率降低，增大钢中非金属杂质的含量以及降低钢的质量和增加成本。
如果加入白云石而不加第二批还原剂会大大恶化金属熔液的脱硫条件，这是由于在加入白云石时金属熔液的脱氧度水平与以前一样，而熔渣的硫化物容量则由于它的粘度提高而降低了。这将会由于白云石的不合理使用而使钢的质量下降，成本提高。
按白云石的量为加入第二批还原剂0.8-1.2的比例加入可使金属脱氧和使熔渣上层的浓度增大。
如果消耗的白云石低于规定比例时，则上层熔渣不会变浓，这会造成还原剂的不合理使用，由于同空气中的氧相互作用而损耗，会降低金属熔液脱氧度水平，恶化脱硫情况，以及必然的降低钢的质量和增高成本。
当消耗的白云石高于规定比例时，会使熔渣完全变浓，从而失去了它的作为钢的脱硫剂的作用，这也会使钢的质量变差，成本增高。
当消耗的还原剂低于规定比例时，会降低钢的脱氧度水平并相应地降低脱硫率。如果增大了还原剂的消耗量，它会熔解在金属熔液中使它高于每个具体钢号的要求浓度，这会不符合规定的钢种化学组成。所有这些会降低钢的质量和增高成本。
最好使用碳化钙作为脱硫材料，将分批加入。在这种情况下，第一批碳化钙与第一批含铝材料及石灰一起加入，其量按石灰与含铝材料中的铝及碳化钙为(4.0-5.0)∶(0.3-0.6)∶(1.5-2.0)的比例。补充加的碳化钙与第二批含铝材料一起加入，其量按含铝材料中的铝与碳化钙相应为(1.0-1.2)∶(2.5-3.6)的比例来选定。
在碳素半成品往钢水包注入的开始加入造渣材料可保证金属与熔渣的接触面积最大，这时加入含铝材料可以保证最好的金属熔液脱氧这会使脱硫的条件恶化，而碳化钙在脱氧的金属熔液中，本身就是很好的脱硫剂。
将石灰与含铝材料及碳化钙一起加入钢水包可以提高金属熔液表面上形成熔渣的硫化物容量。所有这些将有助于提高钢的质量和降低成本，因为在钢的成分中降低了硫的含量。
石灰的消耗低于提到的比例，会由于碳化钙助熔不足，而导致熔渣熔化温度提高，及随之而来的降低脱硫率，使金属质量变差。此外由于熔渣量少则发生金属熔液通过其无熔渣保护的表面强烈地二次氧化。这样会导致铝的过高氧化，过高消耗和在金属熔液本体中形成大量的非金属杂质，恶化脱硫情况以及降低钢的质量，增高钢的成本。
石灰的消耗超过提到的比例也同样不合适，因为，在这种情况下会降低熔渣中碳化钙的浓度，使熔渣的硫化物容量减小，这会降低脱硫率和使钢的质量变差。在这种情况下，从熔渣中合金元素的回收率降低并使钢的成本增高。
含铝材料的消耗低于提出的比例，会使金属熔液脱氧度不足，会增高硫在其中的溶解度。以及降低脱硫率，使钢的过量变差和成本增高。
含铝材料的消耗高于提出的比例也同样不适宜，因为把它加入金属熔液时会发生熔化铝上浮现象和被空气中的氧所氧化。所有这些会导致钢中非金属杂质含量增高，使钢的质量下降和由于含铝材料的不合理消耗而使成本增高。
碳化钙的消耗低于提出的比例会使熔渣的硫化物容量降低以致使钢的质量变差。
碳化钙的消耗高于提出的比例时会导致熔渣熔化温度的增加，因而增高粘度，这会使熔渣的脱硫性能降低，使钢的质量降低，成本提高。
将第二批碳化钙与含有合金元素预先经过热处理的氧化材料和含铝材料一起在碳素半成品出炉的过程中加入钢水包，能保证金属熔液合金化过程与脱硫过程相重合。这一点可以由加入钢水包的材料的功能分配来达到。增加碳化钙能提高熔渣的硫化物容量，以此来增加金属熔液的脱硫程度。将含有合金元素经过预先热处理的氧材料与含铝材料一起加入可以保证金属熔液的合金过程及其补充脱氧，这也同样能提高脱硫率。所有这些能使钢的质量提高和成本降低。
当将碳化钙的消耗减少到低于提出的比例时，会出现熔渣的硫化物容量下降，脱硫率降低和钢的质量变差现象。
将碳化钙的消耗超过提出的比例时，会导致熔渣变浓，脱硫水平下降以及钢的质量变差和成本增高。
当将含铝材料的消耗减少到低于提出的比例时，会出现金属熔液脱氧不足现象，这会导致脱硫降低和钢的质量变差。此外，降低从熔渣中合金元素的还原率，这也会使钢的质量下降，成本增高。
将含铝材料的消耗增加到高于提出的比例时，会因其不合理消耗而使钢价变贵，此外，会因其铝含量不符合每种钢号的具体要求范围而使钢的质量变差。
因此，推荐的工艺能保证提高钢的质量和降低其成本。
常用钢种的生产方法按下列方式实施。
可以采用现有的任何炉子，如平炉、电炉、以及氧气、煤气氧气混合剂、中性气体及其他气体顶吹、底吹及混合吹的转炉作为炼钢设备。在炼钢炉中熔炼下列化学成分(按质量%)的碳素半成品碳-0.05-0.30锰-0.05-0.10
微量硫-0.30以下磷-0.025以下铁-其余。
按推荐的方法选择生产碳素成品的炼钢炉是受到对具体常用钢号提出的要求所制约，可由钢的生产工厂来确定。
在炼钢炉中所获得的碳素半成品放入钢水包中，后者的容量应与炼钢炉的容量相适当或呈倍数。
在碳素半成品出炉的过程中，往钢水包里加入脱硫材料(石灰、石灰基的混合剂、白云石、碳化钙和/或其他)。
当钢水包被碳素半成品充满不超过其质量的1/3时，与脱硫材料一起加入一批(份)还原剂。另一份还原剂是与含有合金元素经过预先热处理的氧化材料一起加入。加入所有这些材料都要在碳素半成品往钢水包中出完之前实现。
可以采用含锰材料，也可采用含铬、含钒、含钛及其他材料作为含有合金元素经过预先热处理的氧化材料，将它们分别地或根据要求熔炼钢种的化学组成配合地加入钢水包内。
含有合金元素经过预先热处理的氧化材料的加入一定要在碳素半成品经钢水包中出完之前结束。
作为还原剂可以使用铝、钙、硅、铁、钛及其他基的合金和混合剂。最后得到所需化学成分的钢。
使用预先经过热处理的氧化材料可以完全避免钢水包中熔渣的起沫还可防止在往钢水包中注入碳素半成品时由钢水包内往外喷溅钢水和熔渣。还原过程平稳进行和实际上在含有合金元素预先经过热处理的氧化材料中完全没有化合水份，可以大大减少所得钢中的氢和氮的气体含有量，减少钢中的非金属杂质的量(它们在熔渣起沫时形成的)，以此来改善成品钢的质量和降低其价格。
从加入钢水包中的预先经过热处理的氧化材料中还原合金元素的过程是不长的，实际上与往钢水包中出碳素半成品的完成而结束。这时，从氧化材料中向钢中回收合金元素的程度达到90～97%，大大提高了利用铁合金直接回收合金元素的程度。所有这些都有助于获得廉价的钢。
往钢水包中分批加入还原剂可以保证在碳素半成品出炉过程中使它均匀脱氧，减少由于同空气中的氧相互作用造成的还原剂的损耗，降低钢中非金属杂质的含量，有助于金属熔液的脱硫，这些都会提高钢的质量并降低其价格。
当往钢水包中一次性(一批)加入还原剂时，不管加入的时间如何-是在碳素半成品出炉的开始、中间或是出完之后，碳素半成品的脱氧过程均不能均匀进行。这样会使金属熔液的脱硫条件恶化，由于同空气中的氧相互作用而增大还原剂的损耗。钢被非金属杂质、还原剂的氧化产物所污染。所有这些都会使钢的质量变差，使价格变贵。
一批还原剂与脱硫材料一起加入可保证金属熔液脱硫的有利条件这是因为脱氧过程与金属熔液的脱硫处理同时进行。在这种情况下合理地利用了还原剂实际上完全用于碳素半成品的脱氧上。在钢水包中具有脱硫材料在很大程度上对此也有帮助。这些脱硫材料在熔化之后在金属熔液表面形成一个熔渣层，保护金属熔液免受二次氧化，而使还原剂避免给空气中的氧相互作用。所有这些都有助于获得高质量的钢并降低其价格。
当分别将一份还原剂和脱硫材料加入钢水包时，这个过程就被破坏了。预先加入还原剂会由于同空气中的氧相互作用，由于熔化的还原剂的密度比碳素半成品小，所以它浮在金属熔液的表面，从而使它与空气中的氯直接接触以及通过与机械熔融物中的氧(由于二次氧化不断进入熔融物中)相互作用等途径造成还原剂的很大损耗。
这会在往钢水包中加入脱硫料燃之后使金属熔液的进一步脱硫过程恶化，以致使钢的质量变差并提高其价格。
往钢水包中加入脱硫材料而不加还原剂，不能保证从金属熔液中有效地排除硫，因为它的脱氧度水平很高影响这一点(脱硫)，这会使钢的质量下降，使价格变贵。
将一份还原剂与脱硫材料一起在碳素半成品出到1/3质量的过程中加入钢水包会保证金属熔液的强烈脱氧和脱硫。这是因为碳素半成品在开始出钢时，其钢水落下流动的能在钢水包中造成强大的金属熔液的对流，这有助于它与还原剂及脱硫材料混合。这样可以造成金属熔液与在搅动中熔化的脱硫材料及还原剂的很大接触面积，这样可以保证以很高的速度把硫排除到熔渣中和使金属熔液脱氧。此外，在碳素半成品往钢水包中注入的最初阶段，那时在金属熔液表面还未形成熔渣层，碱素半成品的落下流会将加入钢水包的还原剂和脱硫剂等材料带入金属熔液的深处。这也有助于增大这些材料与金属熔液的接触面积，这些会由于降低了钢中硫的含量而使钢的质量提高和使价格降低。
这些材料加入钢水包很晚，如在碳素半成品充满钢水包1/3质量以上之后，将会使加入材料(还原剂和脱硫剂)的混合过程显著恶化，这是因为落下流的动能在很大程度上被已经注入钢水包中的碳素半成品的本体所吸收。在这种情况下，将显著降低金属熔液的脱硫速度和硫沿钢水包高度分布的均匀度。这样会使钢的质量降低和成本增高。
另一份还原剂与含有合金元素的预先经过热处理的氧化材料一起加入能保证从熔渣中强烈并完全地还原合金元素，经济地消耗还原剂而不会中断金属熔液的脱硫率。所以会这样，是因为在加入第二份还原剂和含有合金元素的预先经过热处理的氯化材料时，在钢水包内已经有了脱氧很好的具有低含硫量的金属熔液。因此，加入钢水包的还原剂主要消耗在与熔渣内存在的合金元素氧化物的相互作用上，而只有很小的量用于新注入钢水包的碳素半成品的脱氧上。在钢水包中由于先前脱硫形成的金属熔液表面上以及在从熔渣中还原合金元素过程中又增大体积的覆盖熔渣层，可靠地保护着金属熔液的表面，使其免受二次氧化并以此来降低还原剂因与大气中氧的相互作用造成的损耗，由于脱硫提高钢的质量和降低非金属的、氧化物的和氧化硫化的杂质含量。所有这些都有助于降低钢的价格。
将还原剂与含有合金元素的经过预先热处理的氧化材料分别加入时，这个过程将被破坏，以致降低钢的质量，增高钢的价格。
先加第二份还原剂会导致它的不合理消耗，因为在加入第二份还是剂时，金属熔液中的含氧量很低，而且具有很高硫化物容量的熔渣中没有易还原的氧化物，如铁、锰、钒等的氧化物。因此，熔化的还原剂，其消耗量是根据用于合金元素的还原来确定，浮上熔液表面，与空气中的氧相互作用。这不仅会导致还原剂的损耗，并且还会使钢的质量变差，因为以后加入钢水包中的含有合金元素的经过预先热处理的氧化材料不能保证全部还原合金元素，这将会使钢的质量变差。
此外，在熔液中存在新还原的合金元素氧化物，会降低它的硫化物容量，使脱硫过程恶化，从而降低钢的质量。
当首先往钢水包中加入含有合金元素的经过预先热处理的氧化材料，然后再加还原剂也不合理，因为，在这些材料熔化时它使熔渣饱和，因此降低了它的硫化物容量和恶化脱硫条件。此外，进入合金元素氧化物中的部分氧，转换到此时已经很好脱过氧的金属熔液内。随着新注入的碳素半成品还有氧会进入金属熔液内。在没有还原剂时，在金属熔液中会产生氧的积存，这在以后将对钢的质量具有很坏的影响，会增高钢的含硫量和非金属氧化物杂质的含量。在这种情况下，钢的价格会增高。
在碳素半成品出完之前将所有材料都加入钢水包，可保证从熔渣中强烈还原出合金元素而不中断它的脱硫过程。这是因为在碳素半成品在出炉过程中，在其本体中有着强烈的由碳素半成品下落流的动能所引起的对流。在出炉过程中，金属熔液的搅动有助于将被还原的合金元素从反应区带入钢水包的深处，这有助于这些元素沿钢水包高度的均匀分布，同时也会加剧还原过程。因此，合金元素的还原过程是以很高的速度在强烈的动态下进行，实际上直到碳素半成品出完才结束。
这样还能保证从熔渣中很完全地回收合金元素。
在碳素半成品出完之后再往钢水包中加入另一份还原剂和含有合金元素的经过预先热处理的氧化材料时，会严重影响从熔渣中还原合金元素的速度和完全程度。未被还原的合金元素氧化物将熔解在熔渣中，使它的硫化物容量降低，这将会降低钢的质量和增高其价格。
作为还原剂最好使用含铝材料。
根据对氧的亲合性，铝是广泛用于冶金业钢的脱氧和还原过程的材料中最活跃的元素。
因此，为了合理利用对于还原过程应首先当推含铝材料。此外，如使用含铝材料，还原过程的放热性就会提高，这样可以不用对金属熔液补充加热就提高脱硫材料的消耗。
在钢水包内生产钢时，很重要的因素就是过程的快速性，因为生产过程延长不仅会降低炼钢炉的生产率，这会增加钢的成本，并且还要求补充加热以弥补金属熔液的热损耗，后者是与钢在钢水包中的生产时间直接相关的。
如果将这种能耗用炼钢炉就会提高碳素半成品出炉前的温度。这样，除了会增加钢的成本外，还会降低钢的质量。这是因为，碳素半成品在炼钢炉中过热经常伴随着它的含氧量增高，为了降低它就必须往金属熔液中加还原剂，而后者与氧相互作用会形成非金属杂质。非金属杂质含量的增高就会降低钢的质量。
利用其他元素基的材料作还原剂，由于它们对氧的高亲和性而效果不佳。例如，用硅铁时，还原过程的放热性降低了，但在熔渣中增高了酸性氧化物比重，它与含有合金元素的氧化物一起构成一整套化合物，使熔渣中的合金元素的活性显著下降，降低从熔渣回收合金元素的程度，从而降低钢的质量，增加钢的成本。此外，增高熔渣中酸性氧化物的含量会降低它的硫化物容量，从而使钢的质量变差。
利用含碳材料作还原剂不合适，因为从熔渣中还原合金元素的反应过程带有吸热性质，即吸收热量，为了补偿它就要附加消耗载能体这种消耗与用其它金属还原剂相比要高的多，因为，熔化含有合金元素的经过预先热处理氧化材料必须耗费热量。
所有这些都会降低钢的质量并使成本增高。
在熔炼任何化学成份的锰钢时，使用含锰氧化材料作为氧化材料这种含锰氧化材料是在900-1250℃温度下经过预先热处理的。
选用这种含有合金元素锰的氧化材料，是基于以下原因，即在所有常用的钢种成分中实际上都含有锰，其含量在0.25至2.5%(质量)的范围内。
温度为900-1250℃的热处理温度是由排除氧化材料中化合水分的需要而定。如上面所说，化合水分的存在，在钢的合金化过程中会导致熔渣起沫和钢水及熔渣从钢水包中溅出，还会提高成品钢中被气体，如氢、氮的污染程度，这些会使钢的质量恶化。
此外，在这种温度下进行含锰氧化材料的热处理有助于破坏含锰氧化材料中所具有的碳酸盐化合物。如上面所述，它如同化合水分一样会导致熔渣起沫，金属与熔渣从钢水包中溅出以及使成品钢被氮、氢的污染程度增高和增大非金属杂质的含量，这将会降低钢的质量和增高钢的成本，因为必须采取附加措施来进行旨在消除气体和降低非金属杂质的精炼。
如采用未经热处理或是在经过900℃以下温度热处理的含锰氧化材料，如含有MnO2(软锰矿)、Mn3O4(黑锰矿)以及以碳酸盐形式矿物的MnCO3、CaCO3等材料时，当把这些材料加入钢水包时就会分解成氧化物及碳酸盐的成分并形成气体氧化物和二氧化碳。氧化材料分解的气体产物会使钢水包中的熔渣起沫并促使金属和熔渣从钢水包中溅出。此外，它们还能使氧从大气中过渡到熔渣本体中去，增大还原剂的消耗量，增加非金属杂质在成品钢中的含量，使钢的质量下降，同时使钢的成本增高。
含锰氧化材料在900℃以下温度下进行热处理不能保证完全排除化合水分，后者的存在会由于钢被增加的非金属杂质以及氮和氢的污染而使其质量变差。
加入经过1250℃以上温度热处理的含锰氧化材料也不合适，因为在这种温度下将发生氧化材料熔化，会改变其物理化学特性，尤其会导致提高熔化温度。这一点在下一步会导致钢水包内还原过程延长和碳素半成品往钢水包中出完之后还在继续这种低效的还原过程。
将经过热处理的含锰材料在中性气体流中加入钢水包会同时使金属熔液加热。这样，实际上可以更完全地从氧化材料中回收锰直到碳素半成品往钢水包中出完。
使加入经过预先热处理的含锰氧化材料与金属熔液加热相重合，可以补充往钢水包中加入脱硫填加剂，这样可以提高钢的质量和降低钢的成本。
在往钢水包中的金属熔液表面上加经过热处理的含锰氧化材料会使锰的还原过程恶化，严重恶化金属熔液的脱硫，这将降低钢的质量和增高它的成本。
在用中性气体流加入经过热处理的含锰氧化材料过程中不让金属熔液加热会降低钢的质量。所以会如此，是因为往金属熔液本体中加入冷材料会使熔液冷却，降低经过热处理含锰氧化材料的熔化速度，从而使锰的还原条件恶化，意味着降低金属熔液的脱硫率。由于钢的钢处理具有紧张的热工规范而没有可能补充加入脱硫材料，从而这种情况更加严重。所有这些将使钢的质量变差和增加其成本。
使用造渣材料作为脱硫材料并按造渣材料与加入第一份还原剂的比例相应为(1.0-1.1)∶(0.20-0.30)选定数量加入钢水包。
脱硫剂与第一份还原剂一起加入，能保证在碳素半成品往钢水包注入一开始就使它脱氧和脱硫。此外，在金属熔液表面上形成的熔渣具有很高的硫化物容量。这就可能在整个碳素半成品往钢水包注入的过程中提高金属熔液的脱硫程度。所以能降低还原剂的损耗，是由在金属液液表面上形成的熔渣保护它不受二次氧化和阻止还原剂浮上熔渣表面并与空气中的氧相互作用。
选择的脱硫造渣剂与还原剂的比例为(1.0-1.1)∶(0.20-0.30)，可保证在钢水包中得到焦油含量低的脱氧金属熔液和具有高硫化物容量的覆盖熔渣。将脱硫剂的消耗降得低于提出的规定时，会降低熔渣的脱硫性能，也就是降低其硫化物容量，这样会降低钢的质量和提高钢的成本。
增大脱硫剂的消耗也同样会使钢的质量恶化，这是因为在金属熔液表面上形成的熔渣具有很高的粘度。这会使金属熔液脱硫的运动条件恶化。还原剂的消耗量低于规定值会影响钢的脱氧以及它的脱硫，这也会使钢的质量变差。还原剂消耗量高于规定值会造成它的不合理使用，这会提高钢的成本和由于非金属杂质含量增高而使钢的质量变差在加入另一份还原剂的同时再补充加入脱硫材料。
可以用白云石作为脱硫材料，其数量按它与另一份还原剂的比例为0.8-1.2来选用。
这样往钢水包中加材料，可保证还原剂的合理使用，这是因为白云石熔化之后在金属熔液表面形成一个保护熔渣层，它挡住金属熔液不受二次氧化。此外，形成的熔渣具有很高的硫化物容量，这可以使金属熔液脱硫，从而可以提高钢的质量和降低成本。分别加入还原剂和白云石会使金属熔液的脱氧和脱硫过程恶化。所以会发生这种情况是因为，如果先往钢水包内加入还原剂，这样就会由于同空气中的氧互相作用而增大它的损耗，会增加钢中非金属杂质的量，降低钢的质量。过早加入白云石会使熔渣变浓，降低它的硫化物容量，这会导致由于含硫量高而降低钢的质量。此外，在这种情况下会造成还原剂不合理消耗，由于它与大气中的氧相互作用而增大它的损耗。这样会增加钢的成本。
在本发明的另一个例子中，用碳化钙作为脱硫材料。在这种情况下，第一份碳化钙与第一份含铝材料及石灰一起加入，其量按石灰与含铝材料中的铝和碳化钙相应为(4.0-5.0)∶(0.3-0.6)∶(1.5-2.0)的比例选用，而另一份碳化钙与另一份含铝材料补充加入，其量按含铝材料中的铝与碳化钙的比例相应为(1.0-1.2)∶(2.5-3.6)选用。
第一份碳化钙与石灰和含铝材料一起加入可保证碳素半成品有效地脱氧和脱硫并在金属熔液表面形成一层具有高硫化物容量的熔渣，使所有材料都合理地使用。作到这一点，是因为石灰和碳化钙熔化后形成的熔渣保护金属熔液免受大气中氧的二次氧化，这样，在金属熔液脱氧时可以作到其中氧化非金属杂质的含量很低。在碳素半成品强烈而完全脱氧的过程中，为脱硫创造有利条件。实际上脱氧是在隔绝与空气中的氧的相互作用的金属熔液中进行的。
因此，在碳化钙熔化时也在进行金属熔液的脱硫。
与碳化钙和含铝材料加入钢水包的石灰有助于在金属熔液表面形成具有高硫化物容量的熔渣层。所有这些有助于获得高质量和低成本的钢。
增大碳化钙的消耗量会使熔渣变浓，结果会降低其硫化物容量，由于同空气中的氧相互作用而增大还原剂的损耗，恶化脱硫条件，同时增加钢中非金属杂质的量，这些会使钢的质量变差和增高其成本。
降低碳化钙的消耗量，会使金属熔液的脱硫过程恶化并得到具有低硫化物容量的熔渣，这将会降低钢的质量。
含铝材料的过高消耗会导致它的不合理使用并使钢价变贵。降低含铝材料消耗会使钢的脱氧和脱硫恶化从而降低钢的质量。
提高石灰的消耗会使熔渣变浓，降低其硫化物容量，使金属熔液脱氧和脱硫恶化，这是由于和空气中的氧相互作用而使含铝材料的损耗增大。此外，钢中的非金属杂质量增加。这些都会使钢的质量降低和成本提高。
降低石灰的消耗同样会由于同空气中的氧相互作用而增大含铝材料的烧损。这会提高钢中非金属杂质的含量，以及降低脱硫率。这些都会使钢的质量变差，而成本增高。
与经过预先热处理的氧化材料和另一份含铝材料一起补充加入第二份碳化钙，其量按含铝材料中的铝与碳化钙的比例相应为(1.0-1.2)∶2.5-3.6)来选定，可保证新注入的碳素半成品的脱氧、脱硫和从熔渣中还原合金元素的过程同时进行。达到这一点就须使加入的含铝材料-还原剂，要由覆盖熔渣保护不被大气中的氧所氧化，有效地与熔解在碳素半成品中的氧以及包含在熔渣内合金元素氧化物中的氧相互作用。
因此，要由熔化的碳化钙为金属熔液的脱硫创造有利条件。此外碳化钙还能提高熔渣的硫化物容量，它还将具有酸性的氧化物联系在合成的化合物中。其结果是得到高质量和低成本的钢。
分别加入各种材料时，此过程就会被破坏，并会使钢的质量变差和成本增高。
首先加入含有合金元素经过预先热处理的氧化材料，会产生强烈的熔化和使熔渣冲淡。在这种情况下，在熔渣的组成中含有所谓“活泼”氧的氧化物浓度提高了，也就是说，热力不牢固的氧化物，在本情况下是含有合金元素的氧化物的浓度提高了。这时在金属熔液与熔渣之间发生氧的重新分配并且金属熔液中的氧的浓度也提高了。这会使金属熔液的脱硫条件恶化并导致成品钢的质量下降。此外，从熔渣中还原合金元素的条件也恶化，这将使钢的质量变差。
在加入第二份碳化钙和还原剂之后，再加入含有合金元素的经过预先热处理的氧化材料也是效果甚微的，因为原考虑主要是从熔渣中还原合金元素的还原剂的过高消耗只会造成它的大量损耗。剩余的还原剂浮上熔渣表面并与空气中的氧相互作用。所有这些将会降低钢的的质量和增高它的成本。
碳化钙的消耗超过提出的比例时，会使熔渣变浓，降低其硫化物容量，这些会降低钢的脱硫程度。此外，由于熔渣的粘度大，这就为从熔渣中还原合金元素的过程造成困难。所有这些，自然会使钢的质量变差和使成本增高。
降低第二份中碳化钙的消耗(比提高的比例低)，会由于降低了熔渣的硫化物容量而使金属熔液的脱硫条件恶化，这将导致钢的质量下降和成本增高。
还原剂的消耗高于提出的比例会造成它的不合理使用，过高的烧损，钢被非金属杂质污染以及必然会使钢的质量变差和成本增高。
还原剂的消耗低于提出的比例会导致钢中氧的剩余含量过高，在钢凝固时它就会以非金属杂质的形式留下来。
此外，降低从熔渣中回收合金元素的回收率，会造成钢不符合规定的化学成分。在这种情况下，会使金属熔液的脱硫条件恶化。所有这些会导致钢和质量下降，成本增高。
因此，当使用经过预先热处理的材料、上面提到的还原剂、脱硫材料、造渣材料并且按规定的消耗量具体加入钢水包时，推荐的这种生产钢的方法可以由于降低了含硫量和非金属杂质的含量而使钢的质量得到改善并使这种生产常用钢的方法成本低廉。
下面将通过具体完成的实例对本发明加以说明。
此外，为了对比举出一个按现有工艺生产钢的方法(SU，A，1044641)实例(例26)。
成品钢的化学组成及其特性均列于表1。
例1生产含铬钢的方法是在容积为350吨的浇铸钢水包内进行的。碳素半成品是以1650℃的温度从氧气顶吹转炉放入钢水包中。浇铸钢水包的包衬是用高矾土的耐火材料砌成。
作为氧化材料，使用了在1600℃温度预先热处理的含铬材料其化学组成(质量%)为70.81-Cr2O3;12.20-FeO;9.31-Al2O3;5.94-SiO2;1.74-MgO。
作为脱硫材料使用了萤石混合剂，它含有(按质量%)不低于75.0-CaF2;其余为其他附带的杂质和新烧成的石灰，它含有(质量%)CaO-92.0和MgO-6.5，其余为其他附带杂质。
作为还原剂使用了含铝材料铝基合金，含有主要元素-铝-约86%，其余-杂质。还原剂是与脱硫材料一起加入的。
一份含铝材料和脱硫材料一起当碳素半成品充入达1/3质量(0.1吨)时加入了钢水包。然后将5.7吨的含铬氧化材料和另一份1.8吨的含铝材料在碳素半成品往钢水包中出完之前一起加入钢水包。
成品钢浇铸到连续铸坯机上，钢坯断面为350×1650mm然后将它轧制成厚度为10-30mm的钢板并进行了金相检验。
获得下列化学组成(质量%)的钢C-0.12;Si-0.25;Mn-0.55;S-0.004;P-0.020;Al-0.020;Cr-0.49;Ni-0.70;Cu-0.45;Fe-其余。此时，铬的回收率为96.3%，脱硫率-71.4%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.6;硫化物-1.8;硅酸盐-1.9。
由于含硫量和非金属含量低得到的是优质钢。
例2常用钢的生产方法是在浇铸钢水包内实现的，碳素半成品是在100吨电弧炉内熔炼的。
作为含有合金元素的氧化材料，使用了在900℃温度下预先加热处理的含锰氧化材料，其成分(质量%)为MnO+Mn3O3+Mn3O4-54.8(其中Mn-42.3);SiO2-18.0;Fe2O3-2.3;Al2O3-3.0;CaO-5.0;MgO-2.1;C-2.2;P-0.15;S-0.015;其他附带杂质-12.435。
为了脱硫采用了石灰基的材料和萤石，其成分与例1中提到的情况相似作为还原剂采用了金属还原剂-铝基合金，其成分也与例1的情况类似。
当在电弧炉得到1640℃的碳素半成品后，用6分钟将它放入钢水包，其包衬为耐火粘土。
一份还原剂重60公斤与0.5吨的脱硫材料一起当碳素半成品出到1/3重量的过程中加入钢水包。
另一份还原剂重0.565吨与3.5吨的含锰氧化材料一起在碳素半成品出完之前加入钢水包。
成品钢的浇铸、轧制及金相检验与上例相似。
得到下列化学组成的钢(质量%)C-0.12;Si-0.22;Mn-1.51;S-.007;P-0.011;Al-0.022;Fe-其余。
此时，锰的回收率为95.27%，脱硫率-64.5%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.3;硫化物-2.2;硅酸盐-1.7。
由于含硫量和非金属杂质含量低，得到的是优质钢。
例3常用钢的生产法是在100吨浇铸钢水包内实现的，情况如例22。
所用的材料及其消耗量均与例1相同。
不同的是含有合金元素的氧化材料使用了在1100℃温度下经过预先热处理的含锰氧化材料，其化学组成如例2。
成品钢的浇铸、轧制和金相检验均与例1相似。
得到的钢具有以下化学组成(质量%)C-0.11;Si;0.23;Mn-1.53;S-0.008;P-0.010;Al-0.023;Fe-其余。
此时，锰的回收率为95.94%，脱硫率-61.9%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.4;硫化物-2.4;硅酸盐-1.8。
由于硫与非金属杂质含量低，因此得到的是优质钢。
例4常用钢的生产方法是在100吨浇铸钢水包中实现的，如例2和3。
使用了同样的材料及其同样消耗量。不同的是作为含有合金元素的氧化材料使用了在1250℃温度下经过预先热处理的含锰氧化材料，其化学组成如例2。
成品钢的浇铸、轧制和金相检验均与例1相似。
得到的钢具有如下化学组成(质量%)C-0.12;Si-0.3;Mn-1.52;S-0.007;P-0.022;Al-0.022，Fe-其余。
此时，锰的回收率为94.49%，脱硫率-63.6%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.5;硫化物-2.0;硅酸盐-1.9。
由于硫和非金属杂质的含量低，所得到的为优质钢。
例5常用钢的生产方法是在100吨浇铸钢水包中实现的，如例3-4。使用的材料及其消耗量均与例3相同。不同处在于含锰材料是在中性气体-氩的气流中加入钢水包的，与此同时，还对钢水包中的金属熔液进行了电弧加热。
成品钢的浇铸、轧制和金相检验均与例1相似。
所得到的钢具有如下化学组成(质量%)C-0.12;Si-0.21;Mn-1.55;S-0.004;P-0.012;Al-0.024;Fe-其余。
此时，锰的回收率为97.9%，脱硫率-83.2%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.2;硫化物-1.4;硅酸盐-1.6。
由于硫和非金属杂质的含量低，所以得到的是优质钢。
例6常用钢的生产方法是在浇铸钢水包中进行的，与例5相似。
作为脱硫材料使用了以石灰和萤石为基础的材料。
不同之处在于含有合金元素的氧化材料质量，采用了以下材料-在1100℃温度下经过预先热处理的含锰氧化材料，与例2的材料相似-在1600℃温度下经过热处理的含钒氧化材料，其成分为(质量%)V2O5-85(其中V-47.77);Al2O3-0.4;TiO2-1.8;SiO2-2.5;CaO-1.1Fe2O3-7.0;MgO-0.6;S-0.3;P-0.07;其他附带杂质-0.23。
作为还原剂使用了金属还原剂-铝基合金，其化学组成与例1中使用的合金相似。
具有1645℃温度的碳素半成品是在电弧炉中炼制，然后在6.5分钟的过程中将它注入到具有耐火粘土内衬的浇铸钢水包内。
一份重0.07吨的还原剂与脱硫材料一起在碳素半成品充入到1/3质量时加入钢水包。这时，脱硫材料的重量为0.55吨。
另一份还原剂与氧化材料是在中性气体-氩的气流中加入钢水包的，同时还对金属熔液进行了电弧加热。
这时还原剂的质量为0.63吨，含锰氧化材料-3.5吨，含钒氧化材料-0.225吨。
成品钢的浇铸、轧制及金相检验与例1相似。
得到的钢具有如下化学组成(质量%)C-0.10;Si-0.22;Mn-1.51;S-0.004;P-0.011;V-0.10;Al-0.022;Fe-其余。
此时，锰的回收率为93.7%，钒的回收率-94.2%，脱硫率-79.2%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.3;硫化物-1.8;硅酸盐-1.8。
由于硫和非金属杂质含量低，得到的为优质钢。
例7常用钢的生产方法是在350吨浇铸钢水包中实现的，情况与例1相似。
作为脱硫材料使用了与例1相似的混合剂。
作为含有合金元素的氧化材料使用了在1100℃温度下经过预先热处理的含锰氧化材料，其化学组成如例2。
为了还原合金元素使用了金属还原剂-铝基合金，其化学组成如例1。
碳素半成品熔炼至1650℃由转炉注入具有耐火粘土内衬的钢水包内，用时6分钟。
当碳素半成品充入达1/3质量时，往钢水包内加入一份还原剂和脱硫材料，其数量分别为0.46吨和2.3吨，然后在碳素半成品出完之前与含锰氧化材料一起加入另一份还原剂，其数量分别为112.6吨和1.9吨。
成品钢的浇铸、轧制和金相检验与例1相似。
得到的钢具有如下化学组成(质量%)C-0.09;Si-0.62;Mn-1.43;S-0.005;P-0.007;Al-0.027;Fe-其余。
此时，锰的回收率为95.0%，脱硫率-61.2%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.4;硫化物-1.8;硅酸盐-1.9。
由于硫和非金属杂质含量低，得到的是优质钢。
例8常用钢的生产方法是在350吨浇铸钢水包中实现的，情况与例7相似。
使用的材料及其消耗量与例7相同。
不同之处在于还原剂和脱硫材料的消耗量，作为脱硫材料使用了造渣剂，将它与一份还原剂一起加入钢水包内。
在此例中，造渣剂的消耗量为2.3吨，而还原剂为0.69吨，即造渣剂与第一份还原剂数量之比相应为1.0∶0.3。
成品钢的浇铸、轧制和金相检验均与例1相似。
得到的钢具有如下化学组成(质量%)C-0.10;Si-0.60;Mn-1.46;S-0.004;P-0.010;AAl-0.033;Fe-其余。
此时，锰的回收率为97.9%，脱硫率-58.4%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.5;硫化物-1.9;硅酸盐-1.9。
由于硫和非金属杂质的含量低，得到的是优质钢。
例9常用钢的生产方法是在350吨的浇铸钢水包中实现的，情况与例7相似。
所用的材料及其消耗量与例7相同。不同之处在于还原剂及脱硫材料的消耗量。后者与一份还原剂一起加入钢水包，作为还原剂使用了造渣剂。在本例中，造渣剂的消耗量为2.5吨，而还原剂-0.45吨，即二者的比例相应为1∶1∶0.2。
成品钢的浇铸、轧制和全相检验与例1相似。
得到的钢具有如下化学组成(质量%)C-0.10;Si-0.63;Mn-1.42;S-0.005;P-0.010;Al-0.030;Fe-其余。
此时，锰的回收率为95.6%，脱硫率-55.9%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.3;硫化物-1.8;硅酸盐-1.8。
由于硫的非金属杂质含量低，得到的是优质钢。
例10常用钢的生产方法是在350吨浇铸钢水包中实现的，情况与例7相似。
所使用的材料及其消耗量均与例7相同。不同之处在于还原剂和脱硫材料的消耗量，后者与一份还原剂一起加入钢水包。此时，还原剂的消耗量为0.47吨，而脱硫材料-1.72吨，二者的比例相应为0.3∶1.1。
成品钢的浇铸、轧制和金相检验均与例1相似。
得到的钢具有如下化学组成(质量%)C-0.11;Si-0.54;Mn-1.46;S-0.006;P-0.012;Al-0.024;Fe-其余。
此时，锰的回收率为93.7%，脱硫率-63.1%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.6;硫化物-1.4;硅酸盐-1.7。
由于硫和非金属杂质的含量低，所得的是优质钢。
例11常用的生产方法是在350吨浇铸钢水包中实现的，情况与例7相似。
使用的材料及其消耗量与例7相同。不同之处在于还原剂和脱硫材料的消耗量上，后者与一份还原剂一起加入钢水包。此时，脱硫材料的消耗量为1.95吨，还原剂-0.46吨，即二者的比例相应为1.05∶0.25。
成品钢的浇铸、轧制和金相检验均与例1相似。
得到的钢具有如下化学组成(质量%)C-0.12;Si-0.57;Mn-1.49;S-0.004;P-0.011;Al-0.034;Fe-其余。
此时的锰回收率为96.7%，脱硫率-64.9%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.4;硫化物-1.3;硅酸盐-1.6。
由于硫和非金属杂质的含量低，故得到的为优质钢。
例12常用钢的生产方法是在100吨浇铸钢水包内实现的，情况与例6相似。
使用了同样的材料。不同之处在于含锰氧化材料的消耗量，此处为1.2吨。
此外，本例中，与另一份还原剂和含锰氧化材料一起补充往钢水包内加入了脱硫材料，其化学组成与例1中使用的材料相似，其消耗量为0.5吨，而另一份还原剂的消耗量为0.2吨。
成品钢的浇铸、轧制和金相检验与例1相似。
得到的钢具有如下化学组成(质量%)C-0.10;Si-0.24;Mn-0.51;S-0.004;P-0.012;Al-0.031;Fe-其余。
此时，锰的回收率为93.8%，脱硫率-82.4%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.7;硫化物-1.4;硅酸盐-1.6。
由于硫和非金属杂质含量低，得到的是优质钢。
例13常用钢的生产方法是在100吨浇铸钢水实现的，情况与例12相似。
使用了同样的材料和同样的消耗量。不同之处在于，与另一份还原剂一起补充加入钢水包的脱硫材料的组成。在本例中脱硫材料是由70%-CaO，10%-CaF2和20%Al2O3组成，其消耗量为0.5吨。
成品钢的浇铸、轧制和金相检验均与例1相似。
得到的钢具有如下化学组成(质量%)C-0.12;Si-0.21;Mn-0.49;S-0.006;P-0.010;Al-0.026;Fe-其余。
此时，锰的回收率为94.4%，脱硫率-74.9%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.8;硫化物-1.9;硅酸盐-2.1。
由于硫和非金属杂质的含量低，得到的为优质钢。
例14常用钢的生产方法是在100吨的浇铸钢水包中实现的，情况与例12相似。
使用了相同的材料及其消耗量，不同之处在于，与另一份还原剂同时补充加入的脱硫材料的组成。
此例中的脱硫材料是由60%-CaO，10%-MgO，5%-CaF2和25%-Al2O3组成，其消耗量为0.5吨。
成品钢的浇铸、轧制和金相检验均与例1相似。
得到的钢具有如下化学组成(质量%)C-0.10;Si-0.28;Mn-0.50;S-0.006;P-0.012;Al-0.028;Fe-其余。
此时，锰的回收率为95.6%，脱硫率-71.4%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.9;硫化物-1.8;硅酸盐-2.0。
由于硫和非金属杂质含量低，得到的是优质钢。
例15常用钢的生产方法是在350吨浇铸钢水包中实现的，情况与例11相似。
使用了同样的材料及其消耗量。不同之处在于，与另一份还原剂和含锰氧化材料一起补充加入钢水包的脱硫添加剂是白云石，其消耗量按白云石与另一份还原剂的比为0.8来选用。此外白云石的消耗量为1.75吨。
成品钢的浇铸、轧制和金相检验均与例1相似。
得到的钢具有如下化学组成(质量%)C-0.09;Si-0.57;Mn-1.48;S-0.005;P-0.012;Al-0.020;Fe-其余。
此时，锰的回收率为93.7%，脱硫率-79.4%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.7;硫化物-1.5;硅酸盐-1.9。
由于硫和非金属杂质的含量低，得到的为优质钢。
例16常用钢的生产方法是在350吨浇铸钢水包中实现的，情况与例15相似。
使用了相同的材料及其消耗量。不同之处在于，与另一份还原剂一起加入钢水包的白云石的消耗量。此处，白云石的消耗量按白云石与另一份还原剂的比为1.0来选用的。此处白云石的消耗量为2.2吨。
成品钢的浇铸、轧制和金相检验均与例15相似。
得到的钢具有如下化学组成(质量%)C-0.12;Si-0.51;Mn-1.51;S-0.006;P-0.015;Al-0.027;Fe-其余。
此处，锰的回收率为96.1%，脱硫率-74.6%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.7;硫化物-1.9;硅酸盐-1.5。
由于硫和非金属杂质的含量低，得到的是优质钢。
例17常用钢的生产是在350吨浇铸钢水包中实现的，情况与例15相似。
使用了相同的材料及其消耗量。不同之处在于，与另一份还原剂一起加入钢水包的白云石的消耗量。在本例中，白云石的消耗量是按白云石与另一份还原剂的比为1.2来选用的，此时的白云石消耗为2.6吨。
成品钢的浇铸、轧制和金相检验均与例1相似。
得到的钢具有如下化学组成(质量%)C-0.10;Si-0.56;Mn-1.46;S-0.005;P-0.012;Al-0.021;Fe-其余。
此时的锰回收率为93.9%，脱硫率-76.8%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.5;硫化物-1.4;硅酸盐-1.8。
由于硫和非金属杂质含量低，因此得到的为优质钢。
例18常用钢的生产方法是在100吨浇铸钢水包中实现的，情况与例12相似。
使用了同样的材料及其消耗量。不同之处在于，此例中作为与一份含铝材料一起加入的以及与另一份含铝材料补充加入的脱硫材料是使用了碳化钙。碳化钙是与一份含铝材料和石灰一起加入钢水包的，其数量是按石灰与含铝材料中的铝及碳化钙的比例相应为4.0∶0.3∶1.5来选用的。
石灰、含铝材料及碳化钙的总消耗量为0.6吨。
与另一份含铝材料加入钢水包的碳化钙数量是按含铝材料中的铝与碳化钙的比例相应为1∶2.5来选用的。此时碳化钙的消耗量为0.3吨。
成品钢的浇铸、轧制和金相检验均与例1相似。
得到的钢具有如下化学组成(质量%)C-0.10;Si-0.21;Mn-0.52;S-0.004;P-0.014;Al-0.023;Fe-其余。
这时的锰回收率为94.7%，脱硫率-79.1%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.5;硫化物-1.2;硅酸盐-1.8。
由于硫和非金属杂质的含量低，因此得到的为优质钢。
例19常用钢的生产方法是在100吨浇铸钢水包中实现的，情况与例18相似。
使用了同样材料及消耗量。不同之处只是碳化钙的消耗量。碳化钙与一份材料和石灰一起加入钢水包，其数量是按石灰与含铝材料中的铝和碳化钙的比例相应为4.0∶0.6∶1.5来选用的。
石灰、含铝材料和碳化钙的总消耗量为0.6吨。
与另一份含铝材料一起加入钢水包的碳化钙的数量是按含铝材料中的铝与碳化钙的比相应为1∶3.6选用的。此时碳化钙的消耗量为0.55吨。
成品钢的浇铸、轧制和金相检验均与例1相似。
得到的钢具有如下化学组成(质量%)C-0.12;Si-0.24;Mn-0.49;S-0.006;P-0.019;Al-0.024;Fe-其余。
此时的锰回收率为92.3%，脱硫率-76.8%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.8;硫化物-1.9;硅酸盐-2.0。
由于硫和非金属杂质的含量低，因此得到的是优质钢。
例20常用钢的生产方法是在100吨浇铸钢水包中实现的，情况与例18相似。
采用了同样的材料及其消耗量。不同之处在于碳化钙的消耗量。与一份含铝材料和石灰一起加入钢水包的碳化钙的数量是按石灰与含铝材料中的铝及碳化钙的比例相应为4.0∶0.5∶2.0来选用的。
石灰、含铝材料和碳化钙的总消耗量为0.6吨。
与另一份含铝材料一起加入钢水包的碳化钙的量是按含铝材料中的铝与碳化钙的比例相应为1∶30来选用的。这时碳化钙的消耗量为0.45吨。
成品钢的浇铸、轧制和金相检验均与例1相似。
得到的钢具有如下化学组成(质量%)C-0.09;Si-0.21;Mn-0.52;S-0.005;P-0.016;Al-0.021;Fe-其余。
此时的锰回收率为96.3%，脱硫率-79.8%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.6;硫化物-1.7;硅酸盐-1.9。
由于硫的非金属杂质含量低，所以得到的是优质钢。
例21常用钢的生产方法是在100吨浇铸钢水包中实现的，情况与例18相似。
使用了同样的材料及其消耗量。不同之处在于碳化钙的消耗量。
与一份含铝材料和石灰一起加入钢水包的碳化钙的数量是按石灰与含铝材料中的铝及碳化钙的比例相应为4.0∶0.5∶1.7来选用的。
石灰、含铝材料和碳化钙的总消耗量为0.6吨。
与另一份含铝材料加入钢水包的碳化钙的数量是按含铝材料中的铝与碳化钙的比例相应为1.2∶2.5来选用的。这里的碳化钙消耗量为0.35吨。
成品钢的浇铸、轧制和金相检验均与例18相似。
得到的钢具有如下化学组成(质量%)C-0.10;Si-0.25;Mn-0.54;S-0.006;P-0.018;Al-0.023;Fe-其余。
这时的锰回收率为97.1%，脱硫率-74.9%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.7;硫化物-1.9;硅酸盐-1.6。
由于硫的非金属杂质的含量低，因此得到的是优质钢。
例22常用钢的生产方法是在100吨浇铸钢水包中实现的，情况与例18相似。
使用了同样的材料及其消耗量。不同之处在于碳化钙的消耗量。
与一份含铝材料一起加入钢水包的碳化钙及石灾的数量是按石灰与含铝材料中的铝和碳化钙的比例相应为5.0∶0.3∶1.5来选用的。
石灰、含铝材料及碳化钙的总消耗量为0.6吨。
与另一份含铝材料加入钢水包的碳化钙的数量是按含铝材料中的铝与碳化钙的比例相应为1.2∶3.6来选用的。
这时的碳化钙消耗量为1.08吨。
成品钢的浇铸、轧制和金相检验均与例1相似。
得到的钢具有如下化学组成(质量%)C-0.11;Si-0.23;Mn-0.51;S-0.004;P-0.021;Al-0.025;Fe-其余。
这时的锰回收率为95.3%，脱硫率为79.8%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.6;硫化物-1.4;硅酸盐-1.8。
由于硫的非金属杂质的含量低，所以得到的是优质钢。
例23常用钢的生产方法是在100吨浇铸钢水包中实现的。情况与例18相似。
使用了同样的材料及其消耗量。不同之处在于碳化钙的消耗量。
与一份含铝材料一起加入钢水包的碳化钙和石灰的数量是按石灰与含铝材料中的铝及碳化钙的比例相应为5.0∶0.6∶1.5来选用的。
石灰、含铝材料和碳化钙的总消耗量为0.6吨。
与另一份含铝材料加入钢水包的碳化钙的数量是按含铝材料中的铝与碳化钙的比例相应为1.2∶3.0来选用的。此时碳化钙的消耗量为0.4吨。
成品钢的浇铸、轧制和金相检验均与例1相似。
得出的钢具有如下化学组成(质量%)C-0.12;Si-0.27;Mn-0.55;S-0.005;P-0.014;Al-0.026;Fe-其余。
此时的锰回收率为97.6%，脱硫率-77.4%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.5;硫化物-1.7;硅酸盐-2.0。
由于硫的非金属杂质的含量低，所以得到的是优质钢。
例24常用钢的生产方法是在100吨浇铸钢水包中实现的，情况与例18相似。
使用了同样的材料及其消耗量。不同之处在于碳化钙的消耗量。
与一份含铝材料一起加入钢水包的碳化钙和石灰的数量是按石灰与含铝材料中的铝及碳化钙的比例相应为5.0∶0.5∶2.0来选用的。
石灰、含铝材料和碳化钙的总消耗量为0.6吨。
与另一份含铝材料加入钢水包的碳化钙的数量是按含铝材料中的铝与碳化钙的比例相应为1.1∶3.0来选用的。
这时的碳化物的消耗量为0.45吨。
成品钢的浇铸、轧制和金相检验均与例1相似。
得到的钢具有如下化学组成(质量%)C-0.09;Si-0.21;Mn-0.52;S-0.004;P-0.017;Al-0.023;Fe-其余。
这时的锰回收率为94.1%，脱硫率为-81.2%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.5;硫化物-1.2;硅酸盐-1.7。
由于硫和非金属杂质的含量低，因此得到的是优质钢。
例25常用钢的生产方法是在100吨浇铸钢水包中实现的，情况与例18相似。
使用了同样的材料及其消耗量。不同之处在于碳化钙的消耗量。
与一份含铝材料一起加入钢水包的碳化钙和石灰的数量是按石灰与含铝材料中的铝和碳化钙的比例相应为5.0∶0.5∶1.7来选选定为。
石灰、含铝材料和碳化钙的总消耗量为0.6吨。
与另一份含铝材料加入钢水包的碳化钙的数量如同例24，也为0.45吨。
成品钢的浇铸、轧制和金相检验均与例1相似。
得到的钢具有如下化学组成(质量%)C-0.12;Si-0.22;Mn-0.50;S-0.005;P-0.014;Al-0.020;Fe-其余。
此时的锰回收率为93.9%，脱硫率-77.3。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-1.7;硫化物-1.4;硅酸盐-1.9。
由于硫和非金属杂质的含量低，因此得到的是优质钢。
例26(作比较用的)常用钢的生产方法是在350吨浇铸钢水包中按现有工艺(SUA，1044641)实现的。
当全部碳素半成品都出到钢水包之后，往钢水包中加入4.2吨铁合金生产中的低磷锰渣，其化学组成(重量%)如下SiO2-25;MnO-65;CaO-5.5;FeO-0.2;Al2O3-2.2;MgO-2.3;P-0.010;其余为其他杂质;3.3吨石灰，其CaO含量为90%，其余为其他附带杂质和0.72吨含铝材料，其中有86%的铝，其余为其他附带杂质。
在此之后，往熔液表面上吹了15秒钟的氧气，然后往金属熔液上吹氩气10分钟。
成品钢的浇铸、轧制和金相检验均与例1相似。
得到的钢具有如下化学组成(质量%)C-0.12;Si-0.24;Mn-0.50;S-0.018;P-0.020;Al-0.021;Fe-其余。
此时的锰回收率-70.4%，脱硫率-21.2%。
钢的非金属杂质污染度(级)为氧化物-3.2;硫化物-3.6;硅酸盐-2.9。
由于硫和非金属杂质的含量高，因此得到的是非优质钢。
标准模式X铬的回收率%
从以上举出的实例和表中可以看出，利用推荐的方法可使脱硫率、锰回收率增高许多倍并显著降低非金属杂质的污染度。所有这些都是在降低常用钢生产方法成本的条件下进行的。
本发明可以用于转炉、平炉和电炉常用钢的生产。
本发明用于锰钢的钢水包生产效果最佳。
权利要求
1.常用钢种的生产方法，包括在炼炉内熔炼碳素半成品，将其注入钢水包，往钢水包中加入脱硫材料、还原剂和含有合金元素经过预先热处理的氧化材料，其特点是将还原剂分批加入钢水包，一份是与脱硫材料一起在碳素半成品往钢水包内出至质量不超过1/3过程中加入，而另一份同经过预先热处理的氧化材料一起在碳素半成品出完之前加入钢水包。
2.根据权利要求1，常用钢种生产方法的特点在于，将在900-1250℃温度下经过预先热处理的含锰氧化材料作为经过预先热处理的氧化材料使用。
3.根据权利要求2，本方法的特点在于，经过预先热处理的含锰氧化材料是在中性气流内加入钢水包，此时要对金属熔液加热。
4.根据权利要求1，本方法的特点在于，将造渣剂作为脱硫材料使用，将其按造渣剂与加入第一份还原剂的比例相应为(1.0-1.1)∶(0.2-0.3)选定的量加入钢水包。
5.根据权利要求1，本方法的特点在于，当加入另一份还原剂时同时要补充加入脱硫材料。
6.根据权利要求5，本方法的特点在于，将白云石作为另一份还原剂同时补充加入钢水包的脱硫材料使用，其数量按白云石与其同时加入还原剂的0.8-1.2比例选定。
7.根据权利要求1或4或5或6，本方法的特点在于，将含铝材料作为还原剂使用。
8.根据权利要求1和5，本方法的特点在于，将碳化钙作为脱硫材料使用，此时，碳化钙与一份含铝材料及石灰一起加入，其数量按石灰与含铝材料中的铝和碳化钙的比例相应为(4.0-5.0)∶(0.3-0.6)∶(1.5-2.0)来选用，而与另一份含铝材料同时补充加入的碳化钙的数量，应按含铝材料中的铝与碳化钙的比例相应为(1.0-1.2)∶(2.5-3.6)来选用。
全文摘要
推荐的常用钢种的生产方法，包括在炼钢炉内熔炼碳素半成品，将其注入钢水包，往钢水包内加入脱硫材料、还原剂和含有合金元素的经过预先热处理的氧化材料。此时，还原剂是分批加入，一份是与脱硫材料一起在碳素半成品注入钢水包不超过1/3质量过程中加入而另一份量与经过热处理的氧化材料一起在上述碳素半成品往钢水包中出完之前加入。
文档编号C21C5/00GK1046562SQ8910235
公开日1990年10月31日 申请日期1989年4月18日 优先权日1989年4月18日
发明者阿纳托里·雅柯夫列维契·纳柯内契尼, 马涅特·扎西博格诺尔赤·托里白考夫, 阿里先德·乔尔盖威赤·波挪马瑞考, 微拉德麦尔·格瑞高瑞夫赤·麦兹, 阿里先德·尤尔夫赤·兹特塞夫, 维他利·尤尔夫赤·他奔斯赤考夫, 丽戴·耐考拉夫纳·考洛格沃威, 尤瑞·弗道拉夫纳·威特肯, 阿里先德·阿纳托里夫赤·卓艳斯凯, 威拉恩特纳·麦克哈洛夫纳·皮夫特叟瓦, 阿纳托里·维斯拉为赤·皮卓夫, 依夫治内·纳考拉夫赤·白乐赤考, 维斯拉·色弗莫威赤·考乐皮考夫 申请人:顿涅茨综合技术研究所