1、高级钢铁冶金学讲稿高级钢铁冶金学讲稿概述 1）我国钢铁工业面临的形势2006年生产粗钢41878.2万吨,比上年增加6533.25万吨，增长18.48%；生产生铁40416.7万吨，比上年增加6675.57万吨，增长19.78%，分别占全球粗钢、生铁产量的33.79%、46.6%；2006年中国粗钢产量大于世界排序26位国家粗钢产量之和。中国河北9096万吨,2006年全行业生产钢材46685.43万吨（含重复材，下同）,比上年增长24.45%。其中，板材（不含窄带钢）15402.46万吨，比上年增长36.54%，比钢材总量增幅高12.09个百分点。2006年全年板管带比达到49 .26%，其
2、中板材比（不含窄带钢）32.99%；管材比7.48%。2006年全年出口钢材4300.7万吨，比上年增长109.58%；进口钢材1851万吨，比上年下降28.3%；全年净出口钢材2450万吨。出口钢坯903.55万吨，比上年增长27.83%；进口钢坯37.04万吨，比上年下降71.82%。全年净出口钢坯867万吨。中国钢铁世界最大的市场，世界最高的产量世界最低的价格，世界最少的受益2006年 500万吨以上的企业由2005年底17家增加到了21家，产钢量所占比重达到了51.3%，但比上年下降2.8个百分点。1000万吨以上企业粗钢产量同比增长10.9%，而200万吨以下企业增幅达到了29.6%
3、。2006年产量大于1000万吨以上的企业9个，粗钢产量占全国总产量32.48%中国是钢铁大国，2006年粗钢产量（快报4.19亿吨)与世界排序27位的国家粗钢产量之和（4.25亿吨）相当。安赛乐和米塔尔重组后，是世界上最大的钢铁企业。2005年粗钢产量与排序第25企业（新日铁、浦项、JFE、宝钢）的粗钢产量之和相当。到2004年底，全国共有高炉1133座，总容积为41.7亿m3，炼铁总生产能力为38117万吨。2005年新增高炉99座，炼铁生产能力为6373万吨。 至2004年底，全国炼钢总生产能力为42171万吨。2005年全国新增炼钢生产能力7448万吨。钢材主要消费也主要是亚洲，占了5
4、2.3%。粗钢人均占有量第一是新加坡(1119Kg)、第二是中国台湾省(1089 Kg)、第三是韩国(953 Kg)、第四是中国香港(878.7 Kg)、第五日本(571 Kg)。中国（210 Kg）; 超过了世界平均水平（165 Kg），排名30位。 中国钢铁工业从1996年突破1亿吨以后，这10年中呈高速增长态势，中国的钢铁工业发展历程：1996年粗钢产量10000万吨2002年粗钢产量20000亿吨吨2003年粗钢产量22000万吨2004年粗钢产量27246万吨2005年粗钢产量34000万吨2006年粗钢产量41878.2万吨第一个5000万吨用了37年(1949-1986年)。第二
5、个5000万吨用了10年1986-1996年。第三个5000万吨用了5年(1996-2001)。第四个5000万吨用了2年(2001-2003)。第五个5000万吨用了1年(2003-2004年)。第六个5000万吨用了10.5个月。如果按1亿吨计算第一个1亿用了47年(1949-1996年)。第二个1亿用了6年(1996-2002年)；第三个1亿用了3年 (2003-2005年)促使钢产量迅速增长的原因是我国的炼钢技术日益成熟，其中炉衬寿命提高和连铸是两项重要技术。中国钢铁生产主要分布在 华东（35.1%）、华北（31.3%）、中南是（14.5%）、东北（9.5%）。中国钢铁企业发展的主要问
6、题(1)产能过剩；(2)国内铁矿资源不足国内铁矿资源只能维持1亿吨生铁产量的需要，2004年进口铁矿石53.31%。铁矿石进口国家：澳大利亚、巴西、 印度和南非。(3)中国钢铁工业的状态水平是先进与落后并存世界钢铁工业基本饱和，除中国以外的其他国家前几年对钢铁工业很少有投入。这几年美国、欧洲、日本他们没有建设新的生产线，世界上要搞钢铁，要推广新技术就在中国。宝钢、武钢等企业这几年改造建设，把世界上最先进的技术已经拿到中国来了。整体装备发生了很大的变化，有世界最先进的，最大的钢厂；但是也有比较落后的钢厂。(4)技术指标和能源消耗与国际上仍有很大差距 吨钢综合能耗：国际平均先进水平0.72、中国平
7、均为0.792；国内最差水平1.875 吨钢耗新水：国际平均先进水平5.7、中国平均为13.73。国内最差水平80，萊钢3.51(5)产业集中度低，从业人员过多，劳动生产率低我国目前钢铁从业人员约110万人，年人均产钢318吨，而先进国家(地区)日本1300吨、韩国800吨、美国653吨、德国610吨、法国550吨、中国台湾省78吨。中国粗钢产量的55%是在千家万户的小于500万吨的企业生产，不利于提高企业竞争力，所以，企业联合、重组、兼并、改制是今后的重要举措。钢铁从业人员过多，劳动生产率低， (6)环境污染严重中国钢铁工业还有发展空间：(1)中国工业化进程尚未完成，特别是在2010年前，中
8、国的发展仍处在工业化进程中，目前中国人均GDP已超过1000美元，预测2010年可接近2000美元，仍属于低中等收入国家之列。我国经济增长速度在7-8%，对基础原材料需求也是不断增长。(2)中国城镇化尚未完成。(3)居民消费结构的升级，带来新的钢铁市场需求。(4)制造业向中国转移，带来钢铁的新需求。(5)钢材及其制品除满足国内需求增加外，应不断扩大出口，还应包括大量与消费钢材密切相关的机械制造、造船、汽车、集装箱、家电等的出口。2）钢铁产业政策：第三条 通过钢铁产业组织结构调整，实施兼并、重组，扩大具有比较优势的骨干企业集团规模，提高产业集中度。到2010年，钢铁冶炼企业数量较大幅度减少，国内
9、排名前十位的钢铁企业集团钢产量占全国产量的比例达到50%以上；2020年达到70%以上。第五条 按照可持续发展和循环经济理念，提高环境保护和资源综合利用水平，节能降耗。最大限度地提高废气、废水、废物的综合利用水平，力争实现“零排放”，建立循环型钢铁工厂。为确保钢铁工业产业升级和实现可持续发展，防止低水平重复建设，对钢铁工业装备水平和技术经济指标准入条件规定如下，现有企业要通过技术改造努力达标：建设烧结机使用面积180平方米及以上；焦炉炭化室高度6米及以上；高炉有效容积1000立方米及以上；转炉公称容量120吨及以上；电炉公称容量70吨及以上。沿海深水港地区建设钢铁项目，高炉有效容积要大于300
10、0立方米；转炉公称容量大于200吨，钢生产规模800万吨及以上。钢铁联合企业技术经济指标达到：吨钢综合能耗高炉流程低于0.7吨标煤，电炉流程低于0.4吨标煤，吨钢耗新水高炉流程低于6吨，电炉流程低于3吨，水循环利用率95%以上。其它钢铁企业工序能耗指标要达到重点大中型钢铁企业平均水平。企业应积极采用精料入炉、富氧喷煤、铁水预处理、大型高炉、转炉和超高功率电炉、炉外精炼、连铸、连轧、控轧、控冷等先进工艺技术和装备。加快淘汰并禁止新建土烧结、土焦(含改良焦)、化铁炼钢、热烧结矿、容积300立方米及以下高炉(专业铸铁管厂除外)、公称容量20吨及以下转炉、公称容量20吨及以下电炉(机械铸造和生产高合金
11、钢产品除外)、叠轧薄板轧机、普钢初轧机及开坯用中型轧机、三辊劳特式中板轧机、复二重式线材轧机、横列式小型轧机、热轧窄带钢轧机、直径76毫米以下热轧无缝管机组、中频感应炉等落后工艺技术装备。1现代钢铁生产工艺流程1.1现代转炉炼钢生产工艺流程传统的高炉氧气转炉钢铁生产工艺流程：焦炉，烧结机高炉化铁炉转炉铸锭初轧开坯成品轧制。现代高炉氧气转炉钢铁生产工艺流程：高炉炼铁铁水预处理氧气转炉顶底复合吹炼炉外精炼（RH 、CAS-OB、 LF）连铸连轧或连铸铸坯热送和直接轧制。构成了现代氧气转炉炼钢车间的基本工艺流程。传统的高炉转炉钢铁生产工艺流程是一种冷态、间歇性的生产方式，物料在各工序流程中有大量的储
12、备库，吊装、运输设备、运输线路等，无炉外精炼措施。主要冶炼低碳钢和低合金钢，生产普钢长型材和板材。能耗高，生产成本高，污染严重。现代钢铁生产工艺流程是一种热态的连续专业化生产线。有四项重大技术组成：氧气转炉、超高功率交直流电弧炉、炉外精炼、连铸连轧。各工序之间布置紧凑、畅通。转炉和电炉的冶炼周期要与连铸生产节奏之间的协调一致。新型的转炉和电炉车间由于装备了炉外精炼设备，采用了必要的炉外精炼工艺流程，就为提高钢的质量和生产率，扩大品种创造了良好的条件，使炼钢与连铸更好的协调配合。提供了满足冶炼品种和产品质量要求的保证。现代工艺流程的形成现代钢铁工业工艺流程工艺技术流程是从原料经各个工序最终制成产
13、品的全过程，这种物料有序的流动，并在各工序流动中连续的改变化学和物理形态最终制成产品就是工艺技术流程。技术决定流程，技术的发展决定流程的发展和变化，各工业部门在各个技术发展时期都有自己当时的工艺技术流程。钢铁工业是一种多工序流程的工业，可以分为三类；第一类主工序，从原料到产品物料都要经过的工序叫主工序，炼焦、烧结球团、炼铁、炼钢、初轧、轧钢等是主工序。第二类辅助工序，由于各类品种质量要求不同，不同的品种物料要经过不同的辅助工序，例如锭坯半成品和成品的缓冷退火、酸洗、精整修磨、热处理、无损探伤、成品加工等都是辅助工序。第三粪，由于传统流程是一种冷态，间歇性的生产方式。物料在各工序流程中有大量的储
14、存库，焦炭储仓、烧结矿、球团矿储仓、生铁库、混铁炉、钢锭库、钢坯库、半成品库、成品库等，物料在流动中，不但有大量储存，而且有大量吊装、运输设备、运输路线等。传统钢铁工业的工艺流程。是一种冷态、间歇性的多品种联合企业，例如，日本在6070年代建设的一些大型联合企业就是这种流程。1952年，奥地利林茨30t氧气顶吹转炉投产以来，很短的时间内，就进行了技术完善化阶段。进入60年代，世界的经济发展带动了钢铁工业的发展，转炉大型化，转炉采用公称容量100300t的大型炉。但是连铸技术的发展较转炉的发展缓慢，虽然工业化连铸机在1950年和1951年分别在西德胡金根厂和前苏联红个月工厂投产，但是很长时间连铸
15、坯的质量不如模铸，特别是板坯连铸机，因此这个时期大转炉仍然采用模铸，采用1030t大钢锭，促进初轧开坯大型化，一套初轧机开坯可以供应几台成材轧机，形成规模较大的多品种联合企业。这种传统工艺技术流程，占地多、投资大、建设期长，人力、物力、能源消耗高，生产周期长，流动资金占用大，污染源多，环境质量差，是一种肥胖型工业，如何变成一种瘦型工业，只有不断地缩短工艺流程，减少主辅工序和储运连接环节。现代钢铁工业工艺流程，是现代工艺技术组成流程，是近20多年形成的，就其特点而言，可以叫做热态连续专业化生产线。50年代以后，有四个重大技术，即氧气转炉、炉外精炼、连续铸钢和超高功率电炉。它们对钢铁工业的发展有着
16、重大影响，弓I起了工艺流程的变化，其中最主要的是连铸和连铸技术的不断发展。1970年世界连铸比是5，铸钢主要采用模铸，而转炉则不同，经过15年，到1967年世界转炉钢的比例已经超过平炉钢，所以，50年代到70年代初，高炉一转炉流程虽然是钢铁工业的主要流程，但确是一种传统工艺流程。模铸大钢锭，初轧开坯，多火热轧成材，多品种，初轧机为板、管、型材多台轧机供坯。经过6070年代连铸技术的发展和炉外精炼的广泛应用，连铸坯质量得到改进，连铸机浇铸品种扩大，无缺陷铸坯技术发展。1972年，日本钢管京滨厂开始铸坯热送热装。1974年，新日铁新建大分厂，实现大型转炉厂全连铸，铸坯通过调宽轧机，热装热送至热带连
17、轧机加热炉，形成一条宽热带专业化生产线，减少整模脱模车间、钢锭库和初轧机，铸坯全部经过辊道运送，减少了火车吊装运输工作，由于专业化生产，提高了生产效率。1981年新日铁界厂连铸坯直接轧制，钢水运600m到连铸机，连铸坯经感应加热即直接进轧机，成功地实现了直接轧制，带来了很大的经济效益：节能 冷坯轧制能耗1 256 MJt钢热装轧制能耗837 MIt钢直接轧制能耗418 MIt钢 生产周期 冷坯轧制4 320 min热送轧制600 min热装轧制130240 min直接轧制10 min金属收得率提高1-4减少主工序初轧、加热炉，辅工序整模、脱模、钢坯缓冷精整修磨、减少锭坯库场地及吊运等储运连接环
18、节。70年代末到80年代，日本的钢铁工业经历了一次工艺技术流程调整，1983年，已经有十几个厂家分别实现全连铸、热装、直接轧制，例如：京滨、大分、八幡、名古屋、君津、福山、干什、水岛、加古川、吴厂等大多数厂家都逐步实现流程转变和产品结构的调整。西欧也是这样，美国在发展电炉的同时，于80年代也进行了流程转变的改造。80年代，连铸在线调宽技术发展，高温铸坯技术发展，特别是铸机拉速不断提高。1996年，鹿岛3#铸机拉速到1，8mrain，一台双机双流铸机年产达300多万t，可以匹配一台热带连轧机。目前，福山5#机的铸机拉速已达25mrain，更接近与轧机生产节奏相匹配。今后，发展一台单流铸机有可能配
19、合一台热连轧机，拉速的提高将有利于直接轧制，所以，近几年来，直接轧制的工厂在不断地增多。现代钢铁工业工艺技术的特点和要求1)热态连续生产线，要求各工序之间的物料流动距离短、运送快、保温输送，要求尽量减少热损失和温降。因此，各工序之间的布置要紧凑、流畅。连铸坯热送，最好是炼钢厂与轧钢厂紧凑连接，连铸机出坯辊道与加热炉或轧机辊道直通输送并加保温罩。老企业改造如果布置有困难，可以采用三种方法，最好的方法是采用快速辊道加保温罩，输送速度250mmin，由于投资大，故适用于近距离；第二种方法，用汽车或火车加保温罩输送热铸坯，这种方法要增加热坯、保温罩、装卸吊运工作量大，运送时间长，热送连铸坯温度低，一般
20、入加热炉温度仅40060012；第三种方法，将连铸机建设在轧机附近比较适用于大钢包，因为，大钢包降温小，每分钟大约0.51，比连铸坯输送过程的热损失小。界厂、鹿岛、福山等许多老厂为实现连铸坯直接轧制都采用了这种方法。迨金工厂除高温液态铁水和炉渣采用火车运输外，要尽量减少火车运送。因为，火车线路在厂房内、外占地面积过大，而且火车线路要求曲率半径大，使车间之间很难实现紧凑的布置，火车在运送过程中要装卸吊运，绕行倒车，运送速度很慢，所有这些不适于热态连续生产线的要求。另外，目前我国冶金工厂内的火车都以煤为燃料，污染严重又难治理。所以，如何以辊道、皮带、汽车运送取代火车运送是老厂改造中的一个值得研究的
21、问题。2)热态连续生产线，不但要求各工序之间的物流量均等，更要求各工序生产节奏均衡，只有这样，才能最大限度地发挥设备能力，近几年来，一些1530t转炉建设了一批中型板坯连铸机，供应中厚板厂，但是，转炉与连铸机生产节奏不相匹配，转炉炼一炉钢需要30min左右，而板坯连铸机浇铸一炉钢则仅需1015min，迫使用2台或3台转炉供一台板坯连铸机，其余小方坯、矩形坯只好停机等待。铸机利用率低，生产组织困难，更不能适应于连铸坯热装热送直接轧制的要求。有些钢厂已计划建大转炉或大电炉厂，把大中型板坯连铸机从小转炉厂分离出去，与中板厂建立热态连续生产线，这样做是很有道理的。这里再谈的是一个需要普遍注意的问题，因
22、为我国多数企业是“小而全”、“大而全”，在规划全连铸厂时，为了向不同的轧机(板、管、型和线轧机)供应坯料，在一个炼钢厂建设几种类型的连铸机，有的铸机与转炉能匹配，有的铸机类型不能匹配，造成不合理的局面。另外，还应该根据市场的需求，淘汰一些不能合理匹配的落后的轧机。钢铁工业有两种生产方式，炼钢和轧钢是间歇生产方式，生产节奏调节余地较大，而连铸机多炉连浇是连续生产方式，调节余地较小。t因此，在设计连续生产线时，间歇式生产方式的生产节奏时间要小于连续生产方式的生产节奏时间。因为，间歇式生产方式可以停、等，不会影响全线停工。而对连铸机，如果钢水供应不及时、断流，则会造成全线停工，并且恢复生产的时间很长
23、。3) 热态连续生产线，专业化生产是高效率、高质量的生产方式，这里讲的专业化生产线还有进一步的要求，即要求减少工序，缩短流程，实现连铸坯一火热轧成材。许多年以来，已实现了轧机专业化，例如：宽带钢轧机、中厚板轧机、大、中、小型轧机、线材轧机等。为实现连铸坯一火热轧成材，连铸机按近终形铸造方向开发了一系列机型，配合各种专业化轧帆，例如，大板坯连铸机和薄板坯连铸机配合宽带轧机，圆环连铸机配合各种规格的无缝钢管轧机，异形坯连铸机配合H型钢轧机，大、中、小型方坯连铸机配合大、中、小型轧机和线材轧机，现代流程要求专业化轧机选用专业化连铸机，根据轧机能力和连铸机生产节奏，选择一定容量的电炉或转炉，根据产品质
24、量要求选择弓定类型的炉外精炼设备，以形成现代化流程。一些1530t的小转炉厂建高速线材，中小型材、中宽带、窄带轧机，选用中、小方坯连铸机，矩形坯连铸机，实现一次成材，效益也很好，而一些大转炉厂建高速线材轧机，选用大方坯或钢锭，经初轧或大型开坯，二次或三次热轧成材，效益反而不好。这说明，现代流程要求轧机和连铸机合理匹配，连铸机和炼钢炉容量合理匹配。我国1530t小转炉厂有60多家，钢产量约占全国总产量的三分之一。过去提出，小转炉厂的发展方向是现代化、大型化，但是改造资金太大，是不可能实现的。从现代工艺流程的观念出发，小转炉厂的出路应该是选择适合的产品，中小型材、高速线材、中宽带窄带组成现代工艺流
25、程，是可以有竞争力的。小转炉厂要不断地提高技术经济指标，采用实用的铁水预处理和二次冶金，提高质量，扩大品种，适应市场的要求。新建厂应尽量采用较大的炉容，例如：中小方坯连铸机，1530t的小转炉可以匹配，但是5080t的中型转炉也可以匹配，新建厂应该选用炉容量较大的为好，为适应生产线的规模，可减少炉座，目前转炉炉龄很高，甚至选用一吹一都是可以的。4)热态连续生产线要求消除或尽量减少物料在流动中离线检查和精整，同时又要保证产品质量，因此要加强各工序的质量控制，设置在线质量检测分析的仪器仪表和计算机专家质量诊断系统，是必不可少的手段。5)热态连续生产线生产周期短，节奏快，物料在热态连续流动，化学和物
26、理形态在不断地变化。物性控制，物流节奏的管制调度，物料跟踪，质量信息跟踪，整个物流与信息流有机集成，优化运行必须用计算机进行生产管理。近年来，CIMS应用于钢铁工业现代工艺流程已经取得了经验和效果。铁水入转炉前要对铁水进行预处理，经过转炉冶炼的钢水再进行炉外精炼。铁水预处理：即铁水脱硅、脱硫和脱磷三脱处理，目的是为转炉提供优质铁水，减轻转炉的冶炼任务，特别是脱硫。是转炉生产低硫钢的主要技术措施。氧气转炉吹炼：铁水三脱后，转炉冶炼的主要任务是脱碳和调温，采用少渣精炼方法。炉外精炼：氧气转炉作为初炼炉可以和多种炉外精炼方法配合，其类型、容量和精炼工艺取决于转炉的容量，连铸的能力，最终产品的品种和质
27、量要求，可选择的炉外精炼方法有：RH、RH-OB(或KTB、MFB)，DH，CAS-OB，LF，VD，喂丝，喷射冶金，钢包吹氩等。1.2现代电弧炉炼钢工艺流程：传统特钢冶炼都是通过电炉流程，以电炉熔化、氧化和还原老三期工艺、模铸、大轧机开坯为特点。因为电炉冶炼周期长、生产批量小、基本是配模铸，没有建设连铸机。生产规模小。随着电弧炉炼钢技术的进步，特别是超高功率电弧炉及其相关技术的出现，和各种炉外精炼方法的出现和应用。电炉的功能也发生了较大的变化，改变了过去的老三期工艺，电弧炉已成为快速熔化固体料的设备，精炼任务通过选用不同的炉外精炼设备来完成。可选择的炉外精炼方法有：合成渣洗、钢包精炼炉（AS
28、EASKF，VAD，LF（V）,VD，VOD，AOD，喂丝，喷射冶金等。电炉吨位大型化，输入能量超高功率化，生产率提高，冶炼时间大大缩短，实现了与连铸机生产节奏匹配。此外，连铸技术的不断进步和完善，几乎所有的合金钢都可以连铸，电炉炼钢也可以实现全连铸。现代电弧炉炼钢生产工艺流程（短流程）：废钢预热（部分海绵铁）超高功率交、直流电弧炉熔化，炉底出钢炉外精炼（LFVD）连铸连轧或连铸铸坯热送和直接轧制。构成了现代电炉炼钢车间的的基本生产工艺流程，如图101所示。在现代电弧炉炼钢生产工艺流程（短流程）中使用直接还原铁，砍掉了两个耗能大户(高炉、焦炉)和三个污染大户(高炉、焦炉和转炉)。所有设备都集中
29、在一个封闭的车间内，环保措施比较容易搞。2铁水预处理铁水预处理是指铁水进入炼钢炉之前所进行的某种处理，可分为普通铁水的脱硫、脱硅和脱磷预处理（简称铁水三脱处理）和特殊铁水的提钒、提铌、提钨预处理（简称铁水三提处理），同时提取其它虽不贵重但在经济上综合利用有利的元素。铁水预处理技术始于铁水炉外脱硫，作为避免出现号外铁水的补救措施而用于生产。1877年伊顿(AEEaton)等人将之用以处理不合格生铁。铁水预脱硅、脱磷则始于1897年，英国人赛尔(Thiel)等用一座平炉进行预处理铁水，脱硅、脱磷后在另一座平炉中炼钢，比两座平炉同时炼钢效率成倍提高。到20世纪初，人们主要致力于炼钢工艺的开拓和改进，
30、铁水预处理技术发展曾一度迟缓。直至20世纪60年代，随着炼钢工艺的不断完善和材料工业对钢铁产品质量的严格要求，铁水预处理得到了迅速发展，逐步形成为钢铁冶金的必要环节：与此同时，不断发展了铁水预处理过程提钒、提铌、提钨、提铬等技术，使铁水预处理成为钢铁冶金中综合利用的一项技术。现代工业的发展和科学技术的进步，对钢材的质量和实用性能要求越来越高，要求钢的化学成分控制在较窄的范围内。石油及天然气输送管线、汽车工业要求钢材具有高强度、低温韧性、良好的冷成型和焊接性能，以及为改善板材厚度方向的性能，对低硫钢的要求日益迫切；火车时速已由100km/h提高到200km/h，要求钢轨能承受高速冲击和车轮磨滚，
31、车体结构轻而牢固，汽车的轻便高速化要求有高深冲性的车壳钢板和高强度的波动零件及车架；深层采油深达5000m以上，要求高强度耐冲击扭震的钻杆和油井管 ，如果一根管断裂，就会造成钻井报废，损失上百万元以上；（40100）104Kw的火力发电机组，要求经受蒸汽温度625和压力180105Pa的锅炉管和磁感应强度高而铁芯损失少的电机硅钢片；长跨度大桥要求易焊耐蚀并有185MPa的高强厚板；大型化工和炼油工业要求耐蚀耐压钢材；仪表电机工业的发展要求光洁而高强度钢和易切削钢；处于狂风巨浪的海上采油平台，载重（3050）104t的货轮以及超高层建筑，都对钢材性能提出了严格的要求。而原子核能工业、导弹和军工等对钢材性能及质量要求更高。用户对钢材质量的要求，其主要指标是钢材纯净度、均匀性能和精度，这是稳定钢材质量的重要方面。为了满足市场需求,世界各国钢铁工业都在不遗余力地通过降低钢中杂质特别是磷、硫含量的途径来提高钢材质量，而各种炉外处理技术则是获得高纯净度、均匀性
