工业炼钢时为什么用纯氧而不用空气？

你说的应该是氧气转炉炼钢吧

生铁与钢的最大区别就是含碳量的不同，炼钢的过程其实就是脱碳过程。通入氧气的第一个目的就是与碳发生化学反应，其次才是除去钢中的其它杂质。
刚通入氧气时，氧化的顺序是硅、钒、锰、铬。随着温度的提高碳先于其它元素氧化。所以只要对通入的氧气总量加以控制，等到碳氧化到一定程度时停止吹氧，就能保证即又除去了碳，也不会导致损失铁。

使用氧气而不使用空气的原因主要是因为钢材中气体是一种有害杂质。
氧气转炉炼钢完毕后铁水中存留的少量氧气可以用添加除氧剂与之反应的方法解决。而若使用空气，则空气中大部分是氮气，氮气本身属于不活泼的元素，很难从钢水中除去。因此空气转炉钢的质量远不如氧气转炉，而其生产周期长，耗能较大。所以现在空气转炉炼钢早已经绝迹了。

炼钢是进一步除去炼出的铁中的杂质的过程，利用的是氧气与杂质金属反应。
因为杂质含量本来就不多，所以如果采用空气的话，氧气含量只有不到1/5，与杂质金属接触的几率更小了，不利于除杂。
次要的，通空气是出于成本方面的考虑，纯氧太贵了……也就医疗用用

通氧气是为了氧化除去铁中的硅、锰等杂质。它们比铁更以氧化，即使铁被氧化了，也会被这些杂质还原（以硅为例2FeO+Si==Fe+SiO2），因此杂质大都被除去，铁少有损失（有少量损失也问题不大）。
通氧气的原因是可以减少热损失。通入的气体温度必然会上升到炉温，尾气排出时带走热量。通入氧气可以减少总的通气量，降低了热量损失。

而且空气有灰尘

炼钢的前期就是氧化反应，杂质被氧化，变成钢渣排除掉。后期在还原反应，还原出钢水中的氧原子，而得到纯净优质的钢水。