钢铁的发展可以追溯到4000年前的铁器时代。随着冶铁技术的进步（还不能称为炼钢），铁器变得比青铜器更坚硬，取代了青铜在武器和工具中的应用，这点参看历史文章《钢铁春秋》。

然而，在随后的几千年中，生产的铁的质量将取决于矿石品味，其次是生产方法，历史上有名的大马士革刀风靡了一段时间后失传，有专家分析其原因就是用于冶炼这种钢的矿石耗尽了。

到了17世纪，铁开始广泛使用，欧洲城市化对铁的需求越来越大，到19世纪，铁路扩张更是加大了铁的需求，这也为铁的冶炼技术发展奠定了经济基础，更多的资金用于研究提升强度、塑性和生产效率。

钢铁史上最重大的突破是在1856年，当时亨利·贝塞默尔（Henry Bessemer）发明了一种有效的方法来减少铁中的碳含量：现代钢铁业诞生了。

贝塞默尔工艺与现代炼钢

贝塞默尔发现，将融化的生铁放进转炉内，从底部吹入高压空气，便可燃烧掉生铁所含的硅、锰、磷、碳，而炼成钢。

这是首创大量产钢的方法，贝塞默尔的炼钢转炉成了新的钢铁之王。而这种炼钢转炉也以贝塞默尔的名字而命名，此后，欧洲、美洲都引进了这一先进方法，世界进入了钢铁时代。

该方法既快速又廉价，可以在几分钟内从铁中除去碳和硅，但效果太差，除去了太多的碳又残留了太多的氧。这使得贝塞默尔赔了很多钱给投资者，直到他找到增加碳含量和去除多余氧气的方法。

同一时间，英国冶金学家罗伯特·穆什（Robert Mushet）得到一种名为spiegeleisen 的金属，碳和锰的化合物，锰可以从铁水中除去氧气，解决了贝塞默尔的问题。

但仍然存在一个问题。贝塞默尔未能找到一种从最终产品中去除磷的方法，磷会使钢变脆，这种有害杂质会使钢铁变脆。因此，只能使用瑞典和威尔士的无磷矿石。

1876年，Welshman Sidney Gilchrist Thomas提出了解决方案，在贝塞默尔工艺中添加石灰石。石灰石将磷从生铁中吸收到炉渣中，从而去除了不需要的元素。

这项创新意味着，世界上任何地方的铁矿石都可以用来制造钢铁，钢铁生产成本开始显着下降。由于新的钢铁生产技术发明，在1867年至1884年间，钢轨价格下跌了80％以上，推动了世界钢铁工业的发展。

平炉炼钢

1861年，在转炉炼钢风行的同一时期，西门子发明煤气发生炉，用煤气代替焦炭作燃料。1864年，在西门子指导下，马丁改造了炉体，用废气预热的蓄热炉将空气和燃料进行预热以提高炉温，将生铁和废钢炼成了优质钢。由于其炉体形状低平，又有一个比较平展的熔池，故常被称为“平炉”，亦称“西门子—马丁炉”或“马丁炉”。

此法冶炼时间较长但也有方便了合金添加和钢水成分测定，方便控制钢水成分，而且熔池大，每炉可产上百吨钢水，故产量高。

此外，它所用原料既可用生铁、铁水，也可用废钢、铁屑、熟铁和矿石，便于废钢铁的回收，加之炼出的钢均匀，质量稳定，可生产优质钢，从而取代了贝塞默尔工艺成为主流。

氧气顶吹转炉炼钢

二十世纪60年代，技术发展使得空气氧、氮分离进入工业化，推动了碱性氧气炉的发展。

一位名叫Robert Durrer的瑞士工程师将纯氧气吹入炉内，它可以更有效地从铁水中去除碳。Durrer 还发现，从上方向炉内吹氧，而不是像贝塞默尔转炉从底部吹入，该方法结合了贝塞默尔和平炉工艺的优点，使得钢铁产量又上了一个台阶，成本也降了下来。

氧气炼钢的低成本高效率使平炉工厂失去了竞争力，随着60年代氧气炼钢的出现，平炉生产退出历史舞台。美国最后一个平炉设施于1992年关闭，中国于2001年关闭。

1960年5月1日， 包钢平炉投产冶炼第一炉钢水时的情景

2001年12月28日上午，我国最后一座平炉在包钢光荣退休，这标志着中国冶金行业结束了半个多世纪的平炉冶炼历史。包钢1号平炉既是包钢第一座、也是我国最后一座大型平炉。

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