煉鋼操作中去除鋼中雜質,主要是依靠將鋼水中雜質驅向爐渣。即利用鋼中雜質與某些造渣物質如氧化硅、氧化鈣、氧化鐵等相互結合成不溶于鋼水的渣,上浮在鋼水的表面,然后扒去渣液,即可得純凈鋼水。所以有句行話,“煉鋼即煉渣”,也就是說要得到好鋼必須造成合適的鋼渣。貝塞麥煉鋼爐的爐襯用的是硅質耐火材料,即所謂“酸性”爐襯,所形成的鋼渣也是含氧化硅很高的酸性爐渣。這種爐渣不能與硫、磷等雜質結合,所以去除雜質的能力很低,必須使用低硫、低磷的優質生鐵為原料。這就極大地限制了這種煉鋼爐的應用范圍。因為低硫、低磷的鐵礦資源極有限,一般情況下,不容易滿足貝塞麥煉鋼法對所用生鐵的質量要求,煉得的鋼往往性能欠佳。1877年,英國入托馬斯和吉爾克里斯特解決了這一難題。他們使用白云石(氧化鈣和氧化鎂為主的礦物)作轉爐爐襯,為使爐襯可塑性好并結合密實,其中摻人10%左右的瀝青作黏合料。用這種爐襯的煉鋼爐被稱為堿性轉爐或托馬斯爐,可以造成含氧化鈣較高的堿性渣,對去除鋼水中的磷很有效,而且由于鋼渣中富含五氧化二磷(P2O5)還可用作農家磷肥,真是一舉兩得。這種方法在法國、比利時等擁有高磷鐵礦的地區很受歡迎,延續使用到20世紀50年代,直到氧氣煉鋼興起方被淘汰。
就在貝塞麥轉爐煉鋼法問世后不到十年,煉鋼技術方面出現一顆耀眼的新星。1864年,英國籍德國人西門子(K.W.Siemens)發明了“平爐煉鋼法”。……