炉渣碱度与渣中FeO关系
含碱高炉渣的氧化铁活度
含碱高炉渣的氧化铁活度李建朝;孔延厂;李福民;吕庆【摘要】为了研究高炉渣化学成分与FetO活度、钾容量、硫容量间的规律,采用氧化锆固体电解质电池测定了气-渣-金平衡时的含碱高炉渣中FetO活度.结果表明:二元碱度增加,FetO活度增加,钾容量减小,硫容量增大；MgO,Al2O3含量增加,FetO活度降低,钾容量增大,硫容量先增大后减小；当高炉的碱负荷较高时,控制炉渣的化学成分,使FetO活度保持在0.074 ～0.078之间,可以使炉渣具有适宜的脱硫能力和较大的排碱能力,有助于降低碱金属的危害.【期刊名称】《东北大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(034)002【总页数】4页(P240-243)【关键词】含碱高炉渣;FetO活度;钾容量;硫容量;化学成分【作者】李建朝;孔延厂;李福民;吕庆【作者单位】东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110819;河北联合大学冶金与能源学院,河北唐山063009;河北联合大学冶金与能源学院,河北唐山063009;河北联合大学冶金与能源学院,河北唐山063009【正文语种】中文【中图分类】TF534随着资源供应日益紧张，我国高炉大量使用碱金属含量较高的铁矿石.高炉的碱负荷升高，同时富氧率的增加和焦比的降低，使理论燃烧温度升高，煤气量减少，有利于碱金属硅酸盐在高炉内还原.炉渣是高炉排碱、脱硫的主要介质，但排碱和脱硫的热力学条件相互矛盾.高炉的硫负荷增加，生产中通过提高炉渣碱度确保铁水合格，导致炉渣的排碱率大幅降低；渣量下降到300 kg/t左右，单位炉渣排碱、脱硫负担加重，排碱、脱硫间的矛盾更加尖锐.以上情况加剧了碱金属在高炉内的循环富集，碱金属危害又成为影响高炉正常生产的主要问题之一.用钾容量、硫容量可以准确地评价炉渣的排碱、脱硫能力，得到适宜的热力学条件.由钾容量、硫容量定义可知，渣中的O2-活度(即FetO活度，以aFetO表示，下同)与炉渣的排碱、脱硫能力密切相关[1-2].研究炉渣aFetO可以揭示高炉渣的排碱、脱硫性质，使高炉在保证铁水合格的条件下最大程度地排碱，对于解决碱金属的危害问题具有重要的理论意义.前人测定了一些炼钢渣系或熔融还原渣系的aFetO变化规律[3-7]，而对于高炉渣aFetO的研究成果尚未见报道.1 试验方法及步骤试验炉渣由CaO，SiO2，Al2O3，MgO，TiO2分析纯试剂在1 500 ℃预熔制成，FetO由Fe2O3经CO还原制得后加入[7]，炉渣的基准成分见表1.采用纯Ag(质量分数为99.99%)作金属浴，通过毛细流量计按照100∶100∶10∶190(mL/min)的比例通入CO，CO2，SO2，Ar混合气体，控制体系的pO2=2.3×10-3 Pa，pS2=2.127×103 Pa.将盛有60 g K2CO3的刚玉坩埚放入炉内1 350 ℃处，K2CO3分解出的K(g)通过透气砖向上扩散，提供所需的pK=20.17 Pa.表1 炉渣的基准成分(质量分数)Table 1 Base composition of slag used in experiment (mass fraction)元素CaOSiO2MgOAl2O3TiO2FeOFe2O3w/%38.2034.4010.8215.440.680.070.39二元碱度w(CaO)/w(SiO2)=1.11;三元碱度[w(CaO)+w(MgO)]/w(SiO2)=1.43图1 氧化铁活度测试装置布置图Fig.1 Schematic device for testing iron oxideactivity试验在二硅化钼高温炉内进行，测试装置如图1所示.采用底部相通的双孔纯铁坩埚盛放炉渣和金属银.将15 g纯银放入双孔坩埚的底部和一侧，15 g渣样放入另一侧，再将铁坩埚放入炉内1 500 ℃恒温段内.温度升至600 ℃时从刚玉管底部通入氩气，温度达到1 500 ℃时通入混合气体，保持恒温并计时，不断搅拌渣样使气-渣-金充分反应.通过预试验测得反应达到平衡的时间为6 h.采用快速定氧型ZrO2(MgO)固体电解质电池测量渣中的平衡电动势.先将电池预热后伸入双孔坩埚的纯银侧，参比电极(钼丝)伸入双孔坩埚的待测渣侧(如图1 所示)，避免因电池直接伸入渣中裹渣而造成误差.通过毫伏记录仪记录电动势E，按下式计算出渣中FetO活度[6]：式中：R=8.314，为气体常数；T为体系温度，K；F=96.5，为法拉第常数.2 试验结果与分析试验测得的aFetO随炉渣成分的变化规律与采用炉渣结构共存理论的计算结果[8]相符，结合前期炉渣钾容量、硫容量的研究结果[9]，分析它们之间的影响规律，为制定合理的造渣制度提供理论依据.2.1 碱度的影响由图2a可知，炉渣的aFetO随w(CaO)/w(SiO2)的增加而增大.当w(CaO)/w(SiO2)从0.71增加到1.31时，w(CaO)从29.99%增加至41.04%.因为CaO的碱性强于FeO，渣中CaO增多，一方面可以从2FeO·SiO2中取代FeO，使渣中FeO含量增大，导致炉渣aFetO增加；另一方面，CaO增多也会带入较多的O2-，使渣中O2-数量增加，aFetO增加[10].由图2b可知，随着aFetO增加，钾容量CK减小，硫容量CS增大.aFetO增加，对炉渣的脱硫有利，但不利于排碱.当高炉碱负荷较高时，应适当降低炉渣碱度，使其保持在0.80～1.00；aFetO低于0.09，炉渣具有较大的排碱能力，能够有效降低碱金属的危害.2.2 MgO含量的影响由图3a知，炉渣的aFetO随着MgO含量的增加而减小.高炉渣中Al3+和Si2+都以和Si—Al—O复合阴离子团形式存在.MgO是碱性氧化物，MgO质量分数在6%～10%之间变化时，MgO分子增多，可以减少Al—O，Si—O阴离子团的作用，使渣中简单的单、双四面体结构增多；MgO能与SiO2，Al2O3，硅酸盐(如CaO·SiO2)形成一系列低熔点化合物，使渣中自由FeO含量减少，导致FetO活度降低[10].由图3b可知，随着aFetO的减小，钾容量增大，硫容量先增大后减小.FetO活度降低，有利于炉渣排碱，但不利于脱硫；MgO质量分数在10%～11%，即aFetO在0.078左右时，炉渣的排碱、脱硫能力均较强.图2 炉渣aFetO，CK，CS与w(CaO)/w(SiO2)的关系Fig.2 Relationship between aFetO，CK，CS and w(CaO)/w(SiO2) of BF slag(a)—aFetO 与二元碱度的关系； (b)—CK，CS与二元碱度的关系.图3 炉渣aFetO，CK，CS与MgO含量的关系Fig.3 Relationship between aFetO，CK，CS and MgO content of BF slag(a)—aFetO与MgO含量的关系；(b)—CK，CS与MgO含量的关系.2.3 三元碱度不变时MgO含量的影响由图4a可知，当[w(CaO)+w(MgO)]/w(SiO2)=1.43时，炉渣的aFetO随着MgO含量的增加而减小.由于CaO和MgO都属于碱性氧化物，其在炉渣中都可以离解出自由氧离子.Ca2+的静电势为1.89，Mg2+的静电势为3.08，Mg2+与O2-的结合能力要远大于Ca2+与O2-的结合能力，渣中CaO含量直接影响着自由O2-数目[10].在[w(CaO)+w(MgO)]/w(SiO2)不变时，增加MgO含量，意味着降低CaO含量，渣中自由O2-数目减少，导致aO2-变小，aFetO降低.由图4b可知，随着aFetO的减小，钾容量增大，硫容量减小.aFetO减小对于炉渣的排碱有利，但不利于脱硫；MgO质量分数保持10%～11%，即aFetO在0.076左右时较为适宜.图4 三元碱度固定条件下aFetO，CK，CS与MgO含量的关系Fig.4 Relationship between aFetO，CK，CS and MgO content with the fixed ternary basicity(a)—aFetO与MgO含量的关系； (b)—CK，CS与MgO含量的关系.2.4 Al2O3含量的影响由图5a可知，aFetO随着Al2O3含量的增加而减小.试验条件下，二元碱度和三元碱度分别为1.11和1.43，炉渣呈碱性，渣中Al2O3显酸性，其与渣中O2-发生反应(Al2O3+O2-=2AlO2-)形成阴离子团[10].Al2O3含量增加，有利于消耗O2-生成复杂铝酸根离子，使渣中自由O2-数目减少，aO2-减小，导致aFetO降低.由图5b可知，随着aFetO的降低，钾容量上升，硫容量先增加后减小.炉渣aFetO降低有利于炉渣的排碱，但不利于脱硫.当高炉碱负荷较高时，Al2O3含量保持在15%～17%之间，即aFetO在0.075～0.078之间时，炉渣的排碱脱硫能力均较好，有助于降低碱金属的危害.图5 炉渣aFetO，CK，CS与Al2O3含量的关系Fig.5 Relationship between aFetO，CK，CS and Al2O3 content of BF slag(a)—aFetO 与Al2O3含量的关系； (b)—CK，CS与Al2O3含量的关系.3 结论1)炉渣的二元碱度增加，aFetO增大，钾容量减小，硫容量增大.2)炉渣的MgO含量增加，aFetO减小，钾容量增大，硫容量先增大后减小；三元碱度不变时，MgO含量增加，aFetO降低，钾容量增大，硫容量减小.3)炉渣的Al2O3含量增加，aFetO减小，钾容量增大，硫容量先增加后减小.4)综合考虑，当高炉碱负荷较高时，炉渣的二元碱度控制在0.81～1.01，MgO质量分数控制在10%～11%，Al2O3质量分数控制在15%～17%，使aFetO保持在0.074～0.078，炉渣具有适宜的脱硫能力和较大的排碱能力，有助于降低碱金属的危害.参考文献：[1] 王成立，吕庆，马明鑫，等.高炉渣钾容量的试验研究[J].钢铁，2006，41(12)：15-18.(Wang Cheng-li，Lü Qing，Ma Ming-xin，et al.Potassium capacity of BF slag[J].Iron and Steel，2006，41(12)：15-18.)[2] Wang C L，Lü Q，Zhang S H，et al.Study on sulphide capacity of CaO-SiO-Al2O3-MgO-FeO slags [J].Journal of University of Science and Technology Beijing，2006，13(3)：213-217.[3] 张淑会.CaO+SiO2+Al2O3+MgO+FeO五元渣系的热力学性能的研究[D].唐山：河北理工大学，2003.(Zhang Shu-hui.Study on thermodynamics property ofCaO+SiO2+Al2O3+MgO+FeO slags [D].Tangshan：Hebei Polytechnic University，2003.)[4] Mamdouh M E，Kamal A E，Wafia T，et al.Ferrous oxide activity inFeO-TiO2-CaO-Al2O3 system [J].ISIJ International，1996，36(5)：512-516.[5] Kenji M，Yasutoshi H，Kenta K，et al.Activity measurement of FetO-SiO2-TiO2-(CaO，MgO，Al2O3) melts in equilibrium with solid iron[J].ISIJ International，1998，38(10)：1147-1149.[6] Yoshinori T，Kazuki M，Nobuo S.Activities of FeO in CaO-Al2O3-SiO2-FeO and CaO-Al2O3-CaF2-FeO slags [J].ISIJ International，1997，37(10)：956-961.[7] Seo J D，Kim S H.The sulphide capacity of CaO-SiO2-Al2O3-MgO(-FeO) smelting reduction slags [J].Steel Research，1999，70(6)：203-214.[8] Li J C，Kong Y C，Lü Q，et al.Calculating model of FetO activity in BF slag containing alkali metals oxides[J].Advanced Materials Research，2012，402：28-34.[9] 欧阳坤.含碱高炉渣硫化钾容量的研究[D].唐山：河北联合大学，2011. (Ouyang Kun.Study on potassium sulphide capacity of BF slag containing alkali metals [D].Tangshan：Hebei United University，2011.)[10] 黄希祜.钢铁冶金原理[M].北京：冶金工业出版社，1997.(Huang Xi-hu.The principle of ferrous metallurgy [M].Beijing：Metallurgical Industry Press，1997.)。
FeO和Al_2O_3质量分数对高炉初渣粘度的影响
增至 15%，活化能变化不大，炉渣中简单的 Fe2+和 O2-离子的比例增大，流体阻力降低，粘度减小。另 外，炉渣活化能随 Al2O3 质量分数的增大而减小， 与图 3 的粘度曲线有很好的一致性；Al2O3 表现为 酸性，提供了炉渣简单的［AlO6］5-八面体结构，从而 降低炉渣粘度。
表 2 各成分炉渣的活化能 Tab.2 Activation energy of slag with different composition
图 2 三种 w( FeO）的炉渣粘度与温度的关系 Fig.2 Influence of FeO content on tviscosity of slag
图 3 为 FeO 质量分数为 5%、二元碱度为 2.0、 Al2O3的质量分数分别为 6%、9%、12%、15%的初渣 粘度-温度图。随 Al2O3的质量分数增大，粘度呈现 减小趋势。Al2O3 在炉渣中存在两性：一方面，破坏 了部分硅酸根离子所形成的网络结构［8］；另一方 面 ，生 成 一 些 相 对 简 单 的［AlO6］5- 八 面 体 结 构［9］。 对于高炉终渣来说，由于碱度较低，随着 Al2O3 质 量 分 数 的 增 加 ，炉 渣 粘 度 也 随 之 增 大 ，流 动 性 变 差。但是，在本研究中，初渣碱度为 2.0，可以认为 Al2O3 在初渣中主要以简单的［AlO6］5-八面体结构 存在，间接地降低了初渣的碱度，使初渣中由于高 碱度而引起的固相组分比例降低，进而降低了初 渣的粘度。
较低，其质量分数的增大直接导致炉渣粘度和结 晶温度的降低；另外，FeO 在 Si-O 网络结构中提供 自由移动的 Fe2+和 O2-，而 Fe2+和 O2-与 Si-O 网络结 构相比较小，使炉渣粘度降低［7］。
氧化亚铁和碱度对高炉渣皮稳定性影响试验研究
变 R 系列
变 ω(FeO) 和 R 系列
No ω(FeO)/% R No ω(FeO)/% R No ω(FeO)/% R
1-1
5 1.0 2-1 15 0.5 3-1
5
1.3
1-2 10 1.0 2-2 15 0.7 3-2 10 1.1
1-3 15 1.0 2-3 15 0.9 3-3 15 0.9
同时可以得出，当 ω(FeO) 为 5% 时，模拟渣 的软化温度，半球温度和流动温度最高，分别为 1326℃，1329℃和 1340℃，当 ω(FeO) 为 25% 时， 模拟渣的软化温度、半球温度和流动温度最低， 分别为 1263℃，1271℃，1284℃。试验结果表明， 随着 增加，流动温度出现波动，高炉渣的稳定性 降低。与此同时，高炉渣的软化温度和半球温度 会一直降低，使高炉渣更容易熔化，不利于在铜 冷却壁热面凝固，从而不利于挂渣 [5]。
渣皮稳定性下降或者脱落都会给高炉冶炼带 来极大的危害，影响煤气分布破坏冶炼进程 [4]。 因此，本文通过在试验室配置济钢高炉模拟渣， 在分析模拟渣的软熔性及流动性的基础上，找出 高炉渣在高炉冶炼过程对铜冷却壁带来的影响， 为高炉冷却制度的调整、渣皮传热的数值分析和 延长高炉使用寿命提供理论依据。
1 试验原料及方案
收稿日期：2017-11-14；改回日期：2018-09-13 基金项目：河南省自然科学基金资助项目（17B450002） 作者简介：郭江 (1979-1), 男 , 副教授 , 硕士 , 主要研究方向为冶金技术。
第2期 2019 年 4 月
郭江：氧化亚铁和碱度对高炉渣皮稳定性影响试验研究
·95·
本 试 验 以 FeO 试 剂（ 含 MFe23.14%, FeO 72.34%，Fe2O3 2.56%）、CaO 纯 试 剂（98%）、 SiO2 纯试剂（99%）、济钢高炉终渣（见表 1）为 原料，通过调整 和 来模拟不同氧化性、碱度的高 炉渣，具体方案见表 2。通过改变 、碱度和温度 来研究炉渣的软熔性和流动性。熔化性温度测定 结束后，将三组模拟渣放入刚玉坩埚，刚玉坩埚
炉渣性质
1）掌握熔渣的以下化学特性将炉渣中的氧化物分为三类：（1）酸性氧化物：2SiO 、25P O 、25V O 、23Fe O 等；（2）碱性氧化物：CaO 、MgO 、FeO 、MnO 、23V O 等；（3）两性氧化物：23Al O 、2TiO 、23Cr O 等。
碱度的三种定义（1）过剩碱 根据分子理论，假设炉渣中有22RO SiO ⋅，254RO P O ⋅，23RO Fe O ⋅，233RO Al O ⋅等复杂化合物存在。
炉渣中碱性氧化物的浓度就要降低。
实际的碱性氧化物数B n 叫超额碱或过剩碱，其中CaO CaO MgO FeO MnO n n n n n =++++∑（2）碱度223%%%CaO SiO Al O +，223%%%%CaO MgO SiO Al O ++，225%%%CaO SiO P O +（3）光学碱度i N －氧化物i 中阳离子的当量分数。
具体计算i i i i i m x N m x =∑ ，其中 i m －氧化物i 中的氧原子数；i x －氧化物i 在熔渣中的摩尔分数。
熔渣的氧化还原能力 定义%FeO ∑表示渣的氧化性。
认为渣中只有FeO 提供的氧才能进入钢液，对钢液中的元素进行氧化。
渣中23Fe O 和FeO 的量是不断变化的，所以讨论渣的氧化性，有必要将23Fe O 也折算成FeO ，就有两种算法：（1）全氧法23%% 1.35%FeO FeO Fe O =+∑（2）全铁法 23%%0.9%FeO FeO Fe O =+∑ 注：决定炉渣向钢液传氧的反应是[]%FeOO K a ∅=或[]0%FeOO L a = 实验测得：6320lg 2.734KT ∅=-+ T ＝1873K ，K ∅或00.23L =。
令[]0%FeOO L a '=－代表实际熔渣中的值。
当00L L '>时，0000ln ln ln 0L G RT L RT L RT L ''∆=-+=>，反应逆向进行，钢液中的氧向熔渣传递；当00L L '<时，00ln 0L G RT L '∆=<，反应正向进行，熔渣中的氧向钢液传递。
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工业炉渣酸碱性怎么判断
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本文概述：工业炉渣酸碱性怎么判断？工业炉渣酸碱性判断法要多加了解，小编给大家详细的讲解一下。
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炉渣的要成分是SiO240-50%、Al2O330-35%、Fe2O34-20%、CaO1-5%及少量镁、硫、碳等。
所以应是中性或偏碱性。
炉渣的碱度就是氧化钙与二氧化硅的比值，有的时候也把氧化镁放到分子项，把三氧化二铝放到分母项。
炉渣的碱度越大，脱硫脱磷能力越强，也就是炼钢炉内多加石灰。
但是，钢渣的流动性越差，钢渣与钢水接触面越小，钢渣对炉衬的侵蚀越厉害。
所以，在冶炼制度上要合理造渣。
炉渣成分可分为碱性氧化物和酸性氧化物两大类。
现代炉渣结构理论认为熔融炉渣是由离子组成的。
熔融炉渣中能提供氧离子02-的氧化物称为碱性氧化物，反之，能吸收氧离子的氧化物称为酸性氧化物，有些既能提供又能吸收氧离子的氧化物则称为中性氧化物或两性氧化物。
组成炉渣的各种氧化物按其碱性的强弱排列如下：。
电炉炼钢过程渣线镁碳砖侵蚀机理
电炉炼钢过程渣线镁碳砖侵蚀机理
电炉炼钢过程中渣线镁碳砖侵蚀机理如下：
1.碱度的影响。
炉渣的碱度越低，对镁碳砖的侵蚀越有利。
若炉渣
碱度升高，使渣中SiO2的活度降低，可以降低对碳的氧化，同时随着碱度的升高，炉渣中的FeO的活度下降，相对减缓了熔渣对镁碳砖的侵蚀行为。
2.MgO的影响。
挂渣层中MgO的含量越高，镁碳砖侵蚀越慢。
3.Al2O3的影响。
炉渣中的Al2O3会降低炉渣的熔点和粘度，增大
炉渣与耐火材料的润湿性，使炉渣更容易从镁砂晶界处渗透，使方镁石脱离镁碳砖基体。
4.FeO的影响。
渣中FeO在高温下很容易与镁碳砖中石墨发生氧化
反应，并且产生亮白色铁珠，形成脱碳层。
炉渣碱度的波动原因
炉渣碱度的波动原因
1. 原料成分变化：炉渣主要由矿石、焦炭和燃料等原料组成，原料成分的变化会直接影响炉渣碱度。
例如，矿石中含有不同的铁、硅、钙等元素，不同元素的含量变化会导致炉渣碱度的波动。
2. 炉渣配方调整：为了满足炼钢过程中的要求，钢铁企业会根据不同的工艺要求对炉渣配方进行调整。
炉渣配方的变化会直接影响炉渣碱度的变化。
3. 操作温度的变化：在不同的炉温下，炉渣的化学反应速率和平衡状态会发生变化。
因此，炉渣在不同的温度下碱度也会发生波动。
4. 渣铁质量的变化：渣铁是炉渣中含有铁的成分，其质量的变化会影响炉渣碱度的变化。
例如，渣铁含碳量的增加会导致炉渣碱度的下降。
5. 外部条件的影响：诸如气候、环境等外部条件的变化也可能对炉渣碱度造成一定的影响。
例如，湿度的变化会影响炉渣中水分的含量，而水分的变化会导致炉渣碱度的波动。
总之，炉渣碱度的波动是由多种因素的综合作用所导致的，钢铁企业需要通过合理的原料选择、炉渣配方调整和操作控制等手段来稳定炉渣碱度，以保证炼钢工艺的正常进行。
高炉炉渣性质及理论1
高炉炉渣性质及理论（判断题）1．提高炉渣碱度，较低炉温及适当增加渣量有利于排碱。
( )答案：×2．FeO能降低炉渣粘度。
( )答案：√3．炉渣理论分为分子理论和电子理论。
( )答案：×4．熔化温度高于熔化性温度。
( )答案：×5．提高碱度可提高渣中（SiO2）的活度。
( )答案：×6．炉渣组分中属于酸性氧化物的有SiO2、Al2O3、P2O5。
（）答案：√7．炉渣Al2O3/CaO大于1时，随着Al2O3含量的增加，粘度也随之增大。
（）答案：×8．炉渣的熔化性温度是炉渣的液相线温度。
( )答案：×9．利用萤石矿洗炉时应提高渣碱度，保证生铁质量。
( )答案：×10．减少渣中带铁的主要条件是物理热充足。
( )答案：√11．渣中MgO主要作用是降低炉渣黏度，改善脱硫效果，改善流动性。
( )答案：×12．炉渣的稳定性是指炉渣的性质不随其成分改变而变化的性质。
( )答案：×13．炉渣表面张力小、粘度高容易泡沫化。
( )答案：√14．降低炉温和炉渣碱度有利于排碱。
( )答案：√15．由于炉腰部位有炉渣形成粘稠的初生炉渣使这里的炉料透气性恶化。
( )答案：√16．炉渣氧势越高，对炉渣脱硫反应越有利。
( )答案：×17．表面张力的物理意义可以理解为生成单位面积的液相与气相的新的交界面所消耗的能量。
( )答案：√18．MnO对炉渣流动性的影响和FeO完全不一样。
( )答案：×19．成渣带的高低厚薄与沿高炉高度上的温度分布无关。
( )答案：×20．初渣偏流是恶化焦炭透气性的重要因素。
( )答案：√21．从渣的用途来看，可用作绝热材料的是干渣。
( )答案：×22．从渣口和铁口出渣的情况看，渣液的流动不是三维的非稳定态流。
( )答案：×23．高炉生产的产品是生铁，副产品是炉渣、煤气和炉尘。
炼钢中的造氧化渣工艺
炼钢中的造氧化渣工艺目前的炼钢渣主要有氧化渣和还原渣两种，为了强化去磷和去硫过程，两者均为碱性渣，不同的是，它们对渣中（FeO）的含量要求不同。
LD转炉的炉渣均为氧化渣。
造氧化渣的主要目的是为了去除钢中的磷，并通过氧化渣向熔池传氧。
造氧化渣就是要使熔渣具有适于脱磷反应的理化性质，同时精心控制造渣过程，以充分去除钢中的磷，并减少对炉衬的侵蚀。
炼钢过程对氧化渣的要求是：较高的碱度、较强的氧化性、适量的渣量、良好的流动性及适当的泡沫化。
1、碱度的控制。
碱度是炉渣酸碱性的衡量指标，是有效去磷的必须条件，常用二元碱度表示，即R=ω（CaO）/ω（SiO2）。
理论研究表明，渣中（∑FeO）含量相同的条件下，R=1.87时其活度最大，炉渣氧化性最强。
LD转炉炼钢中，通常碱度控制在2.4～2.8的范围内；对于含磷较高或冶炼低硫钢种的情况，碱度则控制在3.0以上。
2、渣中的（∑FeO）含量。
渣中（∑FeO）含量的高低，标志着炉渣氧化性的强弱及去磷能力的大小。
碱度一定时，炉渣的氧化性随着渣中（∑FeO）含量的增加而增强。
但过高的（∑FeO）含量使得炉渣过稀易产生喷溅，同时会加速炉衬的侵蚀及铁的损耗。
生产中通常将渣中（∑FeO）含量控制在10%～20%之间，有时高达30%，但要求终渣中的（∑FeO）在满足石灰完全溶解的条件下尽量低。
3、渣量的控制。
其他条件不变的情况下，增大渣量可增加冶炼过程中的去磷量。
但增大渣量会增加造渣材料的消耗和铁损，还会给冶炼带来诸多不便，如喷溅、粘枪等。
因此，生产中控制渣量的原则是，在保证完成脱磷、脱硫条件下，采用最小渣量操作。
LD转炉一般情况下适宜的渣量约为钢液量的10%～12%。
4、炉渣的流动性。
对于去磷、去硫这些双相界面反应来说，物质的扩散是限制性环节，保证熔渣具有良好的流动性十分重要。
影响炉渣流动性的主要因素是温度和成分。
但去磷反应是放热反应，不希望温度太高，因此生产中应适当增加渣中（FeO）和（CaF2）等稀渣成分的含量，使碱性氧化渣在温度不高的情况下也具有良好的流动性。
低碱度烧结矿的冶金性能分析
低碱度烧结矿的冶金性能分析摘要：低碱度烧结矿的冶金性能分析有助于更好的合理利用低品质铁矿石和矿粉资源，优化烧结质量指标，降低生产成本，为钢铁企业生产带来积极影响。
本次分析了低碱度烧结矿原料成分与特点分析以及冶金性能，证实其能够满足生产需求，有助于降低成本提升效益。
关键词：低碱度烧结矿冶金性能成分成本一直以来我国高炉炉料的选择都倾向于高碱度烧结矿，其冶金性能优良性价比较高，一直以来大受欢迎，但是由于近两年来生产成本上升，为顺应钢铁市场剧烈竞争，低碱度烧结矿开始在市场上占据重要比例，不少钢铁企业都积极寻求各种技术手段利用劣质低价矿粉生产低碱度烧结矿。
由于低碱度烧结矿使用时会对机型产生有害影响，导致生产成本增加等问题，所以加强对其冶金性能的分析有助于更好的合理利用低品质铁矿石和矿粉资源，优化烧结质量指标，降低生产成本，为钢铁企业生产带来积极影响。
下面我们结合国内某钢铁厂实际情况对低碱度烧结矿的冶金性能进行分析。
一、低碱度烧结矿原料成分与特点分析高炉炉料的成分较为复杂，一般主要包括FeO、MgO、TFe、Al2O3、K2O、Na2O、CaO、SiO2、TiO2等化学成分，这些成分的构成比决定了原料的化学成分和质量。
炉料的品味关系到其质量，直接影响到冶炼的焦比和产量。
烧结矿中MgO含量十分重要，在生产中有些企业将MgO生产配比提升至≥4%，结果烧结矿MgO达4%，同等白云石含量30%配入5%，烧结矿的品味降低3%，关于这个问题在生产实践中是必须予以重视的。
烧结矿中会有一定的MgO有利于抑制烧结矿的自然粉化和还原粉化，不利于烧结矿的强度和中温还原，但有利于高温还原和改善烧结矿的软熔性能。
SiO2的含量是烧结矿的主要成分，也是Al2O3/SiO2是形成复合铁酸钙的一个重要条件，其过高会导致冶炼问题，所以针对当前我国6%-8%的含量比要尽可能的降低比重，以提升冶炼质量和经济效益，这样才能够更好的控制烧结矿的碱度。
关于精炼过程中合成渣行为的探讨
关于精炼过程中合成渣行为的探讨本钢马春生随着科学技术的进步和炼钢工艺的发展，炉外精炼已经成为提高钢的纯净度、改善钢质量的必不可少的工艺手段。
而在炉外精炼的工艺过程中主要的化学反应和工艺目的大多数都是通过各种合成渣来实现。
对应于不同的工艺、不同的品种要求，应该选择不同的合成渣。
因此，对于炉渣，特别是精炼过程中使用的合成渣的研究、开发和应用越来越受到人们的重视。
本文将对各种合成渣的作用，选择及精炼过程中的物理化学行为进行初步的探讨。
1 渣洗用合成渣（即精炼渣）所谓的渣洗就是通过机械的方法让合成渣与钢水充分搅拌、混合，创造良好的渣、钢之间进行化学反应的动力学条件，从而实现诸如脱硫、脱磷、脱氧等工艺目的。
1.1 合成渣的制作方法其制作方法大致可以分为如下种类：1.1.1 机械混合型将各种原料破碎成一定粒度，按照要求的比例配制，并通过机械方法混匀。
这种渣料的制作工艺简单、成本低廉，但是直接加入钢液里时熔点高、热量损失大、反应速度慢。
另一种机械混合型是将各种原材料制成<1mm的粉状，再按一定的比例混匀，加入一定量的结合剂制成小球状，并通过烘干去掉水份加入钢中。
，这种渣料的原料布局比例均匀，比颗粒混合型制作工艺复杂，成本较高。
直接加入钢液时熔点稍低、熔速稍快，由于钢、渣之间接触面较大，故反应速度较快。
1.1.2熔化炉予熔型将原料按一定配比通过小冲天炉（化渣炉）利用焦炭作为热源进行熔化，经水淬、干燥后按需要投入钢水中。
这种渣料，经过预熔已经形成多元相，其成份比较接近设计目标，而且熔点较低，在钢液中溶化速度快，反应迅速。
但是由于焦炭经燃烧后的灰份绝大部份是SiO2，加之炉膛耐火材料的熔损，最终成份很难达到理想状态。
特别是生产低SiO2、低C含量的渣料时，采用该方法生产是难以实现的。
1.1.3 电弧炉预熔渣利用电弧炉将原料加热熔化成熔融状态。
一种是现场有电弧炉的时候可直接将熔融状态的渣料直接用钢水冲混。
一种是现场没有电弧炉的时候将熔融渣料冷却、破碎、干燥后投入到钢包内用钢水冲洗。
转炉炉渣碱度和MgO控制研究
转炉炉渣碱度和MgO控制研究作者：冒建忠来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2016年第04期摘要：炼钢转炉炉渣的参数指标控制是炼钢重要的环节之一，合理地设定炉渣成分能够有效提升炉渣冶金性能和溅渣护炉效果。
本文通过对转炉炉渣的分析研究，结合实践，按照冶炼和溅渣护炉对炉渣的不同特性要求，摸索出分阶段控制炉渣R与MgO参数，对降低冶炼成本，指导现场操作提供了帮助。
关键词：转炉；炉渣；溅渣护炉中图分类号： TF7 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）12-176-20 引言在整个转炉炼钢过程中炉渣起着十分重要的作用，其参与脱S、脱P等一系列反应，同时在冶炼过程中减缓氧气流对炉衬的冲刷，而且覆盖在钢水表面的炉渣能有效阻止钢水氧化和有害气体进入钢液。
通过对终渣指标的研究可直接反映过程炉渣的控制合理与否，并且终渣成分将直接影响溅渣护炉效果，所以对终渣的研究在转炉炼钢中具有重要意义。
1 转炉炉渣来源与组成1.1 炉渣的来源①冶炼过程中根据铁水条件有目的地加入造渣料，如石灰、轻烧镁球、白云石等；②铁水，废钢以及加入的降温矿石等材料中的Si、Mn、P、S和Fe等元素氧化产物；③吹炼过程中侵蚀的炉衬和溅渣层。
1.2 转炉炉渣的矿物组成转炉按照冶炼时期分为前期、中期和后期，不同时期的造渣料加入以及熔化有所差别，吹炼前期，此时炉膛内铁水温度不高，加入的石灰、轻烧镁球、白云石等造渣料并未完全融化，由于Si、Mn与氧的亲和力强，前期主要以Si、Mn元素氧化为主，同时Fe也被氧化，此时温度升高，留余的炉渣以及加入的造渣料部分融化形成炉渣，生成的SiO2、MnO、FeO等氧化物进入渣中，此时碱度约为1.7～2.1，渣中的矿物组成主要是橄榄石（铁、锰、镁、钙）SiO4和玻璃体SiO2。
吹炼中期，C-O反应开始，熔池温度继续升高，炉渣中石灰快速溶解，由于CaO与SiO2的亲和力比其他氧化物强，CaO逐渐取代橄榄石中的其他氧化物，形成CaO·SiO2，并且随着石灰不断溶解，炉渣碱度不断升高约为2.0～2.5，同时由于激烈的C-O 反应消耗了FeO，使ω（FeO）降低，渣中矿物形成了3CaO·2SiO2，2CaO·SiO2，3CaO·SiO2等高熔点化合物（见表1），此时易导致“返干”。
关于炉渣碱度的控制问题
关于炉渣碱度的控制问题:在冶炼过程中，可以通过观察炉渣的颜色，亮度，流动性，大致判断炉渣的碱度！碱性渣又称石头渣，炉渣呈现石头状（CAO含量高），碱度过高时冶炼过程中容易“反干”这是因为形成了C2S。
酸性渣又称玻璃渣，炉渣呈现玻璃状(SIO2含量高)，炉渣过酸性时，粘度急剧增加！在冶炼过程中要适当控制炉渣碱度，以利于脱硫脱磷！焊接熔渣的碱度焊接熔渣中的主要成分是各种金属和非金属氧化物，根据其化学性质可以分成三大类：酸性氧化物：如SiO2、TiO2。
碱性氧化物：如CaO、MgO、MnO、FeO、Na20、K2O。
中性氧化物：如A12O3。
焊接熔渣中碱性氧化物质量分数的总和与酸性氧化物质量分数总和的比值，叫焊接熔渣的碱度，其表示式为：碱度=Σ碱性氧化物质分数（%）÷Σ酸性氧化物质量分数（%）通常规定，碱度>1的熔渣叫碱性熔渣；碱度<1的熔渣叫酸性熔渣。
焊接熔渣长渣、短渣焊接熔渣的粘度和温度有关。
焊接熔池在冷却过程中，熔渣的粘度将逐渐增加。
根据冷却时熔渣粘度的增加情况，焊接熔渣可以分成长渣和短渣两种。
在高温时，熔渣的粘度都很小。
但有的渣随着温度的降低迅速凝固，即凝固的温度区间较窄，这种焊接熔渣称为短渣；而凝固缓慢、凝固温度区间较宽的熔渣称为长渣。
当焊条药皮中含有氟石(CaF2)、钛白粉(TiO2)或金红石(TiO2)时，熔渣为短渣。
所以碱性焊条和以TiO2为药皮主要成分的酸性焊条，其熔渣都属于短渣，其它酸性焊条的熔渣属于长渣。
短渣的特点是高温时粘度小、流动性好、冶金效果较好，而在冷却条件相同时，凝固时间很短，适用于立焊、仰焊的操作。
长渣则相反，所以一般不适于立焊和仰焊的操作熔渣碱度小于1时为酸性渣,由于二阳化硅含量高,高温可拉成丝状,称为长渣,冷却后呈黑亮色玻璃状…熔渣碱度大于1时为碱性渣,也称为短渣炼铜炉渣有熔炼炉渣、吹炼炉渣、精炼炉渣三种。
熔炼炉渣中铜主要以冰铜、Cu2S状态存在,几乎不含金属铜，CuO和Cu2O只在特殊情况下见到。
炼钢炉渣碱度
炼钢炉渣碱度：了解炼钢过程中渣碱度的重要指标和控制方法简介：炼钢过程中，炉渣是不可或缺的重要组成部分，它对钢液的脱硫、脱氧和除杂起着关键作用。
而炉渣的碱度则是评估炉渣性质和性能的重要指标之一。
本文将介绍炼钢炉渣碱度的概念和重要性，并探讨炉渣碱度的控制方法。
一、炼钢炉渣碱度的定义和意义炼钢炉渣碱度是指炉渣中氧化钙（CaO）和氧化硅（SiO2）之间的摩尔比。
它反映了炉渣中碱性氧化物的含量，对炉渣的脱硫、脱氧和除杂能力具有重要影响。
适当的炉渣碱度能够提高钢液的纯净度和质量。
二、炉渣碱度的控制方法1. 配方设计：炉渣碱度的控制主要通过合理的配方设计来实现。
根据炼钢工艺和炉渣要求，确定适当的氧化钙和氧化硅的含量比例，以达到所需的炉渣碱度。
1. 炉渣调整：在炼钢过程中，根据实际情况，可以通过添加适量的炉渣调整剂来调节炉渣的碱度。
常用的炉渣调整剂包括石灰石、石灰等。
1. 温度控制：炉渣碱度还受到炉温的影响。
合理控制炉温，避免过高或过低的温度对炉渣碱度造成不利影响。
三、炼钢炉渣碱度的重要性1. 影响钢液质量：适当的炉渣碱度能够提高钢液的脱硫、脱氧和除杂效果，降低钢中的含氧、含杂质和硫含量，提高钢的纯净度和质量。
1. 保护炉衬耐火材料：合适的炉渣碱度能够降低炉渣与炉衬耐火材料之间的化学反应，延长炉衬的使用寿命，降低生产成本。
结语：炼钢炉渣碱度是炼钢过程中的重要指标，对钢液质量和炉衬耐火材料的保护具有重要意义。
通过合理的配方设计、炉渣调整和温度控制等方法，可以有效控制炉渣碱度，提高炼钢过程的效率和质量。
在实际生产中，应根据具体情况合理选择控制方法，确保炉渣碱度达到要求。
转炉碱度计算公式
转炉碱度计算公式
转炉碱度计算公式是用来确定钢铁冶炼过程中碱度的一个重要工具。
在转炉冶炼过程中，为了保证炉渣的稳定性和脱硫效果，需要控制炉渣中的碱度。
碱度的计算公式如下：
碱度 = (CaO + MgO) / (SiO2 + Al2O3)
其中，CaO代表氧化钙的含量，MgO代表氧化镁的含量，SiO2代表二氧化硅的含量，Al2O3代表三氧化二铝的含量。
通过这个公式，我们可以计算出转炉炉渣的碱度，从而控制钢铁冶炼过程中的炉渣性质。
在钢铁冶炼中，炉渣是起到保护和脱硫作用的重要物质。
炉渣中的碱度是衡量炉渣脱硫能力和抵抗硫、磷还原的能力的重要指标。
碱度越高，炉渣的脱硫能力越强，对钢液中的杂质也有更好的吸附作用。
通过转炉碱度计算公式，我们可以根据炉渣中的主要氧化物含量来确定炉渣的碱度。
这个公式的推导基于炉渣的化学成分与其在冶炼过程中的作用之间的关系。
这个公式的计算结果可以帮助冶炼工程师和操作人员更好地掌握转炉冶炼过程中的炉渣性质，从而优化冶炼工艺，提高冶炼效率和产品质量。
需要注意的是，转炉碱度计算公式只是一个参考指标，实际的冶炼过程中还需要考虑其他因素，如温度、氧气流量、炉渣成分的变化等。
因此，在使用这个公式时，需要结合实际情况综合考虑。
转炉碱度计算公式是钢铁冶炼过程中的一个重要工具，通过计算炉渣的碱度，可以帮助冶炼工程师更好地控制炉渣性质，优化冶炼工艺，提高产品质量。
这个公式的使用需要结合实际情况进行综合考虑，以达到最佳的冶炼效果。
高炉冶炼工艺炉渣碱度
高炉冶炼工艺炉渣碱度是表征和决定炉渣物理化学性能的最重要的特性指数。
碱度用等碱性氧化物与酸性氧化物的重量百分比的比值来表示。
为简便起见通常均用,当Al2O3和MgO的含量高、波动大时，采用后两种表示方法。
渣中(CaO+MgO)＜(SiO2+Al2O3)的渣叫酸性渣。
这种渣粘度大,凝固慢,通称长渣。
(CaO+MgO)＞(SiO2+Al2O3)的渣叫碱性渣。
高碱渣凝固温度高，冷凝快，熔融时流动性好；但温度偏低时，析出固相，就变得粘稠。
这种渣也叫短渣。
(CaO+MgO):(SiO2+Al2O3)≈1.0的炉渣,凝固温度较低，流动性也较好。
在高炉中，为了保证炉况顺行和某些反应的顺利进行，炉渣在炉缸温度范围内的粘度最好不大于5泊，最高不宜超过25泊。
同时,粘度也不宜过低，过低时容易侵蚀炉衬，缩短高炉寿命。
高炉冶炼工艺 - 正文━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━冶炼过程高炉中铁的还原高炉中其他元素的还原铁水中的碳高炉炉渣及渣铁反应炉料和煤气的运动高炉中的能量利用能量的来源和消耗高炉操作线图高炉炼铁车间的二次能源利用高炉冶炼的强化及节焦措施高炉强化高炉喷吹燃料高炉操作开炉；停炉大修；高炉休风；封炉；炉况顺行炉况失常和故障炉前操作━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━冶炼过程高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。
铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。
焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。
矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。
鼓风机送出的冷空气在热风炉加热到800～1350℃以后，经风口连续而稳定地进入炉缸，热风使风口前的焦炭燃烧，产生2000℃以上的炽热还原性煤气。
上升的高温煤气流加热铁矿石和熔剂，使成为液态；并使铁矿石完成一系列物理化学变化，煤气流则逐渐冷却。
下降料柱与上升煤气流之间进行剧烈的传热、传质和传动量的过程。
炉渣碱度与渣中FeO关系
转炉终渣成分的研究胡文华，冒建忠(马钢第二钢轧总厂炼钢分厂马鞍山243000)摘要：转炉炼钢过程中终渣的碱度(R)、MgO及FeO含量是炉渣成分最重要的指标参数，合理的炉渣成分是保证冶炼过程脱P、脱S，溅渣护炉等冶金性能的基本前提，通过对马钢第二钢轧总厂炼钢分厂的大量现场终渣成分数据的分析研究，总结出FeO与R、MgO的关系，摸索出适合的终渣成分参数，为控制合理的炉型和提高冶金效果提供巨大帮助。
关键词：转炉终渣成分0 引言在整个转炉炼钢过程中炉渣起着十分重要的作用，其参与脱S、脱P等一系列反应，同时在冶炼过程中减缓氧气流对炉衬的冲刷，而且覆盖在钢水表面的炉渣能有效地阻止钢水氧化和有害气体进入钢液。
通过对终渣指标的研究可直接反映过程炉渣的控制合理与否，并且终渣成分将直接影响溅渣护炉效果，因此终渣研究在转炉炼钢生产中具有重要意义。
l 主要工艺条件及参数公称容量：4×40t氧气顶底复吹转炉。
出钢量：平均出钢量为36~40t／炉。
出钢温度：1650~1700℃。
氧枪：拉瓦尔型三孔喷头。
氧气工作压力：0．65～0．85MPa。
冶炼周期：20～25min。
生产主要钢种为普通碳素结构钢、低合金钢，小方坯全连铸。
连铸比为100％。
铁水条件见表1。
2 转炉炉渣概述2．1 炉渣的来源[1]1)冶炼过程中根据铁水条件有目的地加入的造渣料，如石灰、轻烧镁球、白云石等；2)铁水，废钢以及加人的矿石等材料中的Si、Mn、P、S和Fe等元素氧化产物；3)吹炼过程中侵蚀的炉衬和溅渣层。
2．2 不同冶炼时期炉渣的矿物组成1)吹炼前期，此时炉膛内铁水温度不高，加入的石灰、轻烧镁球等造渣料并未完全融化，由于Si、Mn与氧的亲和力强，所以其氧化速度比C快，同时Fe也被氧化，温度升高，石灰部分融化形成炉渣，生成的SiO2、MnO、FeO等氧化物进入渣中，此时碱度约为1．3～1．7，渣中的矿物组成主要是橄榄石(铁、表1铁水主要物化指标锰、镁、钙)SiO4和玻璃体SiO2。
炉渣离子结构理论是如何解释炉渣碱度与粘度之间的关系的？
炉渣离子结构理论是如何解释炉渣碱度与粘度之间的关系的？
炉渣离子结构理论认为，炉渣粘度取决于构成炉渣的硅氧复合负离子的结构形态，炉渣粘度随碱度而变，是由于随着炉渣碱度的变化，硅氧复合负离子的结构形态发生了变化。
由于碱性氧化物能提供氧离子而酸性氧化物吸收氧离子，所以，熔渣碱度不同，熔渣中的O/Si比值不同，从而形成结构形态不同的硅氧复合负离子，形成的负离子群体越庞大越复杂，炉渣粘度也越大。
反之，炉渣中增加碱性氧化物CaO、MgO、FeO、MnO等，增加氧离子浓度，从而提高O/Si比值，则复杂结构开始裂解结构变简单，熔渣粘度降低。
不过，碱度过高时，粘度又会上升。
原因是碱度过高时形成熔化温度很高的渣相，熔渣中开始出现不能熔化的固相悬浮物所致。
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转炉终渣成分的研究
胡文华，冒建忠
(马钢第二钢轧总厂炼钢分厂马鞍山243000)
摘要：转炉炼钢过程中终渣的碱度(R)、MgO及FeO含量是炉渣成分最重要的指标参数，合理的炉渣成分是保证冶炼过程脱P、脱S，溅渣护炉等冶金性能的基本前提，通过对马钢第二钢轧总厂炼钢分厂的大量现场终渣成分数据的分析研究，总结出FeO与R、MgO的关系，摸索出适合的终渣成分参数，为控制合理的炉型和提高冶金效果提供巨大帮助。
关键词：转炉终渣成分
0 引言
在整个转炉炼钢过程中炉渣起着十分重要的作用，其参与脱S、脱P等一系列反应，同时在冶炼过程中减缓氧气流对炉衬的冲刷，而且覆盖在钢水表面的炉渣能有效地阻止钢水氧化和有害气体进入钢液。
通过对终渣指标的研究可直接反映过程炉渣的控制合理与否，并且终渣成分将直接影响溅渣护炉效果，因此终渣研究在转炉炼钢生产中具有重要意义。
l 主要工艺条件及参数
公称容量：4×40t氧气顶底复吹转炉。
出钢量：平均出钢量为36~40t／炉。
出钢温度：1650~1700℃。
氧枪：拉瓦尔型三孔喷头。
氧气工作压力：0．65～0．85MPa。
冶炼周期：20～25min。
生产主要钢种为普通碳素结构钢、低合金钢，小方坯全连铸。
连铸比为100％。
铁水条件见表1。
2 转炉炉渣概述
2．1 炉渣的来源[1]
1)冶炼过程中根据铁水条件有目的地加入的造渣料，如石灰、轻烧镁球、白云石等；
2)铁水，废钢以及加人的矿石等材料中的Si、Mn、P、S和Fe等元素氧化产物；
3)吹炼过程中侵蚀的炉衬和溅渣层。
2．2 不同冶炼时期炉渣的矿物组成
1)吹炼前期，此时炉膛内铁水温度不高，加入的石灰、轻烧镁球等造渣料并未完全融化，由于Si、Mn与氧的亲和力强，所以其氧化速度比C快，同时Fe也被氧化，温度升高，石灰部分融化形成炉渣，生成的SiO2、MnO、FeO等氧化物进入渣中，此时碱度约为1．3～1．7，渣中的矿物组成主要是橄榄石(铁、表1铁水主要物化指标锰、镁、钙)SiO4和玻璃体SiO2。
2)吹炼中期，前期将铁水中的Si、Mn氧化，熔池温度升高，炉渣中石灰溶解，炉渣基本化好，由于CaO与SiO2的亲和力比其他氧化物强，CaO逐渐取代橄榄石中的其他氧化物，形成CaO·SiO2，3CaO·2SiO2，并且随着石灰不断溶解，炉渣碱度不断升高约为2．0～2．5，同时由于激烈的C一O反应消耗了炉渣中FeO，使ω(FeO)降低，渣中矿物形成了2CaO·SiO2，3CaO·SiO2等高熔点化合物(见表2)，此时易导致“返干”。
3)吹炼后期，C-O反应减弱，RO相急剧增加，生成的3CaO·SiO2分解为2CaO·SiO2和CaO，石灰进一步溶解，碱度上升为2．8～3．5，渣中产生低熔点Ca0·Fe2O3和2CaO·Fe2O3。
3 炉渣主要成分及相互关系
转炉终渣成分复杂，但通过国内外多年探索，目前认为影响其冶金性能主要指标为碱度R、FeO和MgO，三者之间的关系相辅相成。
3．1 全R与FeO关系
炉渣中的碱性氧化物浓度总和与酸性氧化物浓度总和之比称之为炉渣碱度，其中碱性氧化物主要为CaO与MgO，酸性氧化物为SiO2和P2O5，如计算公式1。
(1)
对大量终渣数据分析，将终点C和MgO在规定范围内的渣样的R与FeO进行对比，并根据散点图进行相应拟合，拟合曲线如图l所示。
由图1看出，在不考虑终点C、MgO等因素的影响时，终渣ω(FeO)随R升高呈递增趋势。
原因是在不同碱度的条件下，由于共晶物的差别(如表3)，使固化温度发生了巨大变化，
随着碱度的升高，相对应的固化温度也随之升高。
根据公式1看出，R上升主要是提高碱性氧化物或降低酸性氧化物，冶炼反应中酸性氧化物主要来自于铁水和废钢，在反应前期已氧化完毕，故对于整个中后期为定值，MgO在数据分析时已筛选为较小范围，所以导致R上升主要是CaO的提高，炉渣中形成了2CaO·SiO2等高熔点矿物，使炉渣黏度增加，冶炼中必须提高枪位增加渣中ω(FeO)，以保证炉渣的流动性，所以提高炉渣R间接促使ω(FeO)升高。
3．2 MgO与FeO关系
由表3可知，在吹炼初期，MgO在低碱度高FeO渣系中以MgO·SiO2、FeO·SiO2形式存在，此时MgO可有效降低炉渣熔点，有利于初期成渣，故我厂要求在吹炼开始便将轻烧镁球全部加入，促进表3碱度、相组合及对应固化温度闭化渣并提高过程炉渣ω(MgO)，减缓吹炼时对炉衬的侵蚀，同时为溅渣护炉提供合理炉渣，但在生产实践中发现，终渣ω(MgO)的不同影响着ω(FeO)，在R、终点C等因素一定的情况下，ω(FeO)与ω(MgO)相互关系如图2所示。
由图2看出，通过大量现场数据分析，随着ω(MgO)上升，ω(FeO)随之升高，拟合曲线当ω(MgO)由3．6％～10．7％变化时，ω(FeO)由16．0％上升为26．3％，其原因是：
在一定R和ω(FeO)的条件下，当ω(MgO)≥8．0时，增加渣中。
MgO含量，可以提高炉渣的熔点(如图3)，导致化渣困难，冶炼中为保证脱P、脱S效果被迫提枪增加渣中ω(FeO)，使形成熔点较低的FeO·SiO2等矿物。
3．3 炉渣参数控制
通过以上R与ω(MgO)对ω(FeO)影响的分析，在转炉冶炼造渣过程中，必须控制合理的R与ω(MgO)，理论上考虑钢水收得率炉渣中ω(FeO)应越低越好，将一年500个终渣渣样成分与一倒P，一倒温度进行分析，结果如表4所示。
从表4中看出，当一倒温度在1610—1680℃、炉渣R大于2．8时，一倒P在不同范围的炉次其一倒温度和碱度并没有很大差异，而终渣ω(FeO)波动较大，根据脱磷反应式：
可以看出，提高ω(FeO)有利于脱磷，同时为确保炉渣的合理流动性，顶底复吹转炉应
将渣中ω(FeO)控制在15．0％～20．0％。
4 炉渣主要成分与溅渣护炉效果
为了提高溅渣护炉效果炉渣中ω(FeO)、碱度R、ω(MgO)应控制在一定的范围内，ω(FeO)过高炉渣熔点降低溅渣护炉效果不好；ω(FeO)过低炉渣流动性变差溅渣护炉效果也不好，同时影响冶炼效果。
实践证明，每个厂的原材料条件、冶炼钢种、终点状况不同炉渣中ω(FeO)、碱度R、ω(MgO)的控制范围应该有所区别；根据我厂的实际情况ω(FeO)应控制在15．0％～20．0％，ω(MgO)：6．0％～8．0％，碱度R：2．8～3．5。
生产过程中在一定的范围内通过调整炉渣碱度R和ω(MgO)含量，改变溅渣护炉效果，从而达到控制合理炉型的目的效果较好。
5 结论
1)终渣ω(FeO)不但受终点状况的影响，同时与R和ω (MgO)有密切的关系，并且呈递增趋势。
2)根据研究可在一定的范围内通过控制炉渣R和ω(MgO)含量来改变终渣ω(FeO)，改变溅渣护炉效果，从而达到控制合理炉型的目的。
3)实践证明每个厂的原材料条件、冶炼钢种、终点状况不同炉渣中ω(FeO)、碱度R、ω(MgO)的控制范围应该有所区别。
参考文献
[1] 朱苗勇．现代冶金学[M]．北京：冶金工业出版社，2005．
[2] 冯捷，张红文．转炉炼钢生产[M]．北京：冶金工业出版社2006．
[3] 高泽平．转炉溅渣护炉技术的工艺参数优化[J]．湖南冶金2002(5)：3l~34．
[4] 刘根来．炼钢原理与工艺[M]．北京：冶金工业出版社，2004．。