高炉炼铁工艺.ppt
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KMn=γMn′[%Mn]PCO/γ(MnO)（%Mn）
[%Mn]/（%Mn）＝KMn γ(MnO)/PCO γMn′
提高Mn的分配比[％Mn]/(％Mno)的办法： 应(1速)提率高，炉使温实：际平的衡分常配数比值尽K量Mn接增近大平，衡同值时。提高反
(2)提高炉渣碱度：(MnO)为碱性组份，渣中碱 性使分物配增比多提可高提的高倾Mn向O在。渣中的活度系数。Al2O3有
炼铁 1400－1500℃
1.0-1.2 高[S][Si][P]↑
<1.0% 理论渣100－200， 实际20－50
炼钢 1600－ 1650℃
2.5-3.5 低
([C][P][Si]↓） <2.0%
理论 10， 实际接近10
生产中期望铁水【S】很低：炼钢成本低，能生产优质钢， 扩大钢种
2.3.4炉渣去硫
研究炉渣去硫的意义
硫是钢铁产品中的有害杂质，操作中稍有失误即可能使生 铁含硫量超过规定标准。对高炉冶炼这一环节来说，研究硫 在高炉中的行为以及脱除硫的反应机理，以保证即使冶炼条 件发生一定范围的波动时仍可使含硫低于规定标准
硫的来源及分布
来源：矿石：块矿，烧结矿，球团矿－少
熔剂：石灰石，白云石 －少
通常析碳反应量较少，对冶炼进程影响不大
锰的还原
Mn氧化物得还原顺序 MnO2 → Mn2O3 → Mn3O4 → MnO
MnO2，Mn2O3极不稳定，还原产物中H2O和CO2→100 ％,Mn3O4很容易还原，平衡气相成份中CO<10％ 这三类锰的氧化物在高炉上部就可全部转化为 MnO
还原皆为放热反应，热效应较大。其结果高温区 扩大，导致碳的气化反应过分发展，焦比升高
（1）初渣的生成
1)过程
①固相反应
主要变化：在温度较低 （500－700℃）的固体颗粒 状态下，即开始形成部分低 熔点化合物，是初渣的孕育 阶段。
位置：软熔带之上。
②矿石软化
主要变化：矿石在下降过程中 温度逐渐升高，当接近和达到其熔 化温度等温线水平时，开始出现微 小的局部熔化（矿石软化开始），
在风口区的SiO2的还原：
SiO2(焦炭)+C＝SiO(g)+CO SiC+CO＝SiO(g)+2C 2SiO2+SiC＝3SiO(g)+CO
lg PSiO PCO 35896 17.957
aSiO 2
T
lg PSiO 4296 0.197
PCO
T
lg PS2iO PCO 76088 36.11
(3)提高生铁[Si]量：可促使渣铁接触时，[Si] 氧化为(SiO2)发生相应的耦合反应，(MnO)下降
硅的还原
Si的还原历程
Si的氧化物有二种：SiO2，SiO(气) ，逐级转化 ＞1500℃ SiO2—4SiO(气)—4Si ＜1500℃ SiO2—Si SiO2(s)+2C＝Si(s)+2CO △G0 ＝174300－90.6T
位置：在高炉内从开始软化到 熔化滴落之前。
决定因素：a开始软化温度。
b软化温度区间。
对高炉冶炼的影响：矿石软化是造渣过程对高炉顺行最有影响 的一个环节。其产物是粘稠状物质。对煤气阻力很大，也降低 了炉料下降的（阻力增大）速度，严重时会造成炉子不顺（出 现悬料）
③初渣形成
主要变化：随温度升高，软 化了的物质开始熔化，并处于 向下流动状态。这时形成的渣 即为初渣。矿、焦呈分层状态， 只是固态矿石变成了软熔层。
概念：在铁渣界面中发生氧化还原反应引起元素的迁移 要点：a.氧化还原反应（不同物相）
b.元素迁移(不同物相)
2.3.1炉渣在高炉冶炼过程中的作用
炉渣来源
矿石脉石 焦炭灰分 炉衬破坏 操作加入
（2）造渣的目的及要求
1）造渣的目的 ①实现金属与氧化物脉石的机械或物理分离。 ②在化学上进一步实现Fe-O的分离(还原过程)及保 证生铁质量，
增大硫的挥发量；很有限 加大渣量；意味着多消耗熔剂，降低生产率，而且
随焦比升高，入炉S增加。不希望，必要时可采用 增大硫的分配系数LS。提高渣底脱S能力，生产中达
到LS值一方面取决于该条件下炉渣去S反应热力学平 衡，另一方面动力学
炼铁与炼钢脱S条件比较
条件 温度
R r’[s]
FeO Ls
高炉
上部
软熔带
风口
熔池
新日铁
0.2
广田
0.2
俄罗斯
0.2
首钢
0.18
2.38
0.62
2
0.85
2.91
1.25
4.22
1.42
尚有其他类型的Si的还原过程存在
SiO2的还原机理
气相反应机理
内容：Si的还原是通过气相的SiO及SiS等中间化 合物进行的。在风口带的高温区内，焦炭及其灰 份中所含S以及SiO2，活度值大，与C的接触条件 极好，在高温下反应生成气相产物SiO及SiS，随 高温煤气而上升。当遇到由软熔带向下滴落的渣 及铁液时则被吸收。到风口带(气相物的发源地) 时吸收量达到了最大值
d泡沫渣的形成机理及危害
泡沫渣的形成机理： 表面张力(σ)小低易生成气泡，粘度(η)大，一方面气泡薄 膜比较强韧、另一方面气泡在渣层内上浮困难，容易形成稳定 的泡沫渣，即σ/η值越小，越容易形成泡沫渣
危害： 在炉内风口区以上的疏松焦炭柱内易造成“液泛现象”， 即炉渣在焦块空隙之间产生类似沸腾现象的上下浮动，阻滞了 炉渣下流，并堵塞了煤气流通的孔道，引起难行和悬料。 炉渣流出炉外时，由于大气压力低于炉内压力，溶于渣中 气体体积膨胀，起泡现象更为严重，造成渣沟及渣罐的外溢， 引起可怕的事故
燃料：焦，煤
－多（80%以上）
硫负荷：冶炼每吨生铁炉料带入硫的千克数称为“硫负 荷”。一般条件下，硫负荷＜10千克。
S在高炉中的行为 主要是在风口前发生 燃烧反应时，以气态化 合物的形式(如SiS、H 2升S、。C在S或煤C气OS与)随下煤降气的上炉 料和滴落的渣铁相遇时， 分别被吸收。在炉内高 温与低温区间存在一个 循环过程。被炉料和渣 铁吸收的硫少部份进入 燃烧带后再次气化，参 加循环运动，而大部份 在渣铁反应时转入炉渣 排出炉外
析碳反应
热力学条件：煤气中CO在上升过程中，当温度降到400— 600℃时：
2CO＝CO2十C
动力学条件：在高炉中存在催化剂新相金属铁，Fe3C、FeO 以及H2等，高炉内仍有一定数量的析碳反应发生。
危害：消耗高炉上部气体还原剂中的CO，析出的碳素渗入炉 墙可破坏炉衬，渗入炉料则可使炉料破碎、产生粉末阻碍煤 气流，其自身形成的粉末阻塞炉料间空隙，是透气性下降。
位置：风口水平线以上，软 熔带一下
决定因素：原料成分和炉温 的稳定性。
(3)终渣
主要变化：炉渣进入炉缸 ，在铁液上形成渣层，铁液 穿过渣层界面，进行各种反 应，调整渣铁成分，渣中 Al2O3、SiO2明显升高， CaO 、MgO较初、中渣相对降低， FeO进一步降低，直至成为终 渣。
位置：风口水平线以下， 铁液层之上
5）在保证高炉顺行及产品质量合格的前提下，炉渣还原 矿炉衬起保护作用：钛渣护炉（2－3％TiO2）
TiO2→[Ti] [Ti]+[C](或N) →Ti(C,N)>2000℃
Ti(C,N)在铁水中溶解度随温度升高而升高，随温度 降低而降低。一旦高炉炉底有侵蚀，传热加快，局部降温 Ti(C,N)在低温区富集→自动衬炉
铁及渣中含硫在炉腹以下沿炉高的变化
对高炉操作的影响：炉渣容纳了全部入炉硫量的约85%，随煤 气逸出炉外的＜10%，而生铁中的含硫小于总入炉硫量的5%。 S 的富集对高炉操作不产生K，Na,Zn类似的影响
降低[%S]应采取的措施：
降低硫负荷；硫负荷主要来源于焦炭，使用低S焦炭 如用高S焦炭，则应降低焦比
高温煤气中携带的SiO和SiS，遇到软熔带滴落的铁水，被吸收： SiO(g)+Fe＝[Si]+FeO SiS（g）＝[Si]+[S]
局限性：只能解释普通生铁硅的还原过程，不能用来代
表含[Si]高达15～30%的高炉生产Si合金的硅的还原机理
2.2.5炉缸中液态渣铁间的氧化还原反应—耦合反应
耦合反应的概念
6）冲洗渣：加入CaF2，MnO，FeO形成流动性很好的渣。 冲洗结瘤是事故处理底短期行为。
7）专用渣：在不影响炼铁的前提下，希望炉渣是一种 产品，如水泥掺和料。
2.3.2造渣过程简述
高炉渣按其成渣过程有初渣，中间渣，终渣之分。 初渣:指在高炉的适当温度区域（软熔带）刚开始 出现的液相炉渣。 中间渣:指处于滴落过程中成分、温度在不断变化 的液相炉渣。 终渣:指已经下达炉缸，并周期性地从炉内排出地 液相炉渣。
反应开始温度 Tb＝1923K＝1650℃ SiO2 (s)+C＝SiO(g)+CO △G0 ＝159200－78.7T
反应开始温度 Tb＝2022K＝1749℃
高炉冶炼温度条件下，硅的还原很困难
推测：高炉风口带的高温区时，Si才能开始还原 事实：高炉解剖研究的结果说明，在软熔带下沿形成的液态铁 水中含[Si]、[S]量即已开始增高，下降到风口水平面时[Si]、 [S]含量达到最大值。尔后，在炉缸下部铁滴穿过渣层时，[Si] 、[S]又转移入渣，最后降低至出炉成份
2）造渣的要求
①有良好的流动性，不给冶炼操作带来任何困难； ②有参与所希望的化学反应的充分能力，如[Si]、[Mn]或 其他有益元素的还原；吸收S及碱金属等； ③能满足允许煤气顺利通过及渣铁，渣气良好分离的力学条 件； ④稳定性好，不致因冶炼条件的改变，炉渣性能急剧恶化。
(3) 炉渣的作用
1）渣铁分离。 2）渣铁间进行合金元素的还原和脱S反应，起着控制 生铁成分的作用。 3）炉渣的形成造成高炉内的软熔带及滴下带，对炉 内煤气分布及炉料下降都有很大影响。 4）某些元素的富集，实现共生矿元素的分离。如高 炉富锰渣，稀土渣。
增大硫的挥发量；很有限 加大渣量；意味着多消耗熔剂，降低生产率，而且
随焦比升高，入炉S增加。不希望，必要时可采用 增大硫的分配系数LS。提高渣底脱S能力，生产中达
到LS值一方面取决于该条件下炉渣去S反应热力学平 衡，另一方面动力学
降低[%S]应采取的措施：
降低硫负荷；硫负荷主要来源于焦炭，使用低S焦炭 如用高S焦炭，则应降低焦比
(CaO)+1/2[Si]+[S]＝(CaS)+1/2(SiO2) (CaO)+[Mn]+[S]＝(CaS)+(MnO) (MnO)+1/2[Si]＝[Mn]+1/2(SiO2) (CaO)+[Fe]+[S]＝(CaS)+(FeO) (FeO)+1/2[Si]＝[Fe]+1/2(SiO2)
共同点是：离子1±e→[原子1] 原子2±e→[离子2] 耦合
位置：出现初渣的区域是在 炉身下部，较晚的则是在炉腹 上部，高炉出现初渣的区域称 为成渣带（软熔带）。
2）初渣成分的特点
已大部分还原到FeO或金属铁，初渣中FeO含量较高，熔剂CaO很少参加 造渣，碱度与矿石本身的碱度相似，各处成分不均匀。
(2)中间渣
主要变化：初渣与煤气、焦 炭接触（在滴落过程中），在不 断的反应过程中，逐渐失去 （FeO）、(MnO）等。同时吸收焦 炭灰份及煤气中携带的物质如SiO、 SiS、碱金属（K,Na）的蒸汽等。 碱性熔剂（CaO,MgO）等也会在初 渣滴落过程中逐被吸收。这时炉 渣中能降低熔点的(FeO)，(MnO) 因还原而逐渐减少。能提高熔点 的CaO，MgO增加。
a2 SiO 2
T
焦炭中SiO2全部转化为SiO， 反应生产的CO分压远未达到平 衡值，说明焦炭中SiO2可以全 部气化
不同温度下平衡的PSiO值
焦炭中硫的气化反应：
CaS(灰份中)+SiO(g)＝SiS(g)+(CaO) lg PSiS aCaO 3337 0.295
aSiO
T
反应用简单的计算可证实，即使焦炭中的SiO2和wenku.baidu.com全部转化， 所能达到的PSiO和PSiS也远低于平衡值，即SiS生成条件良好
MnO比FeO更难还原，只能用C还原
MnO的还原
MnO的还原只能用C进行，成渣后渣中(MnO)与赤热 焦炭反应，或与饱和[C]的液态铁液接触时渣铁之间 的反应：
(MnO)+C＝[Mn]+CO △Go ＝69050－50.20T
Mn在渣铁中的分配比的计算
KMn=α[Mn] PCO/α(MnO) αC α[Mn] = γMn′[%Mn] α(MnO)= γ(MnO) （%Mn） αC=1
[%Mn]/（%Mn）＝KMn γ(MnO)/PCO γMn′
提高Mn的分配比[％Mn]/(％Mno)的办法： 应(1速)提率高，炉使温实：际平的衡分常配数比值尽K量Mn接增近大平，衡同值时。提高反
(2)提高炉渣碱度：(MnO)为碱性组份，渣中碱 性使分物配增比多提可高提的高倾Mn向O在。渣中的活度系数。Al2O3有
炼铁 1400－1500℃
1.0-1.2 高[S][Si][P]↑
<1.0% 理论渣100－200， 实际20－50
炼钢 1600－ 1650℃
2.5-3.5 低
([C][P][Si]↓） <2.0%
理论 10， 实际接近10
生产中期望铁水【S】很低：炼钢成本低，能生产优质钢， 扩大钢种
2.3.4炉渣去硫
研究炉渣去硫的意义
硫是钢铁产品中的有害杂质，操作中稍有失误即可能使生 铁含硫量超过规定标准。对高炉冶炼这一环节来说，研究硫 在高炉中的行为以及脱除硫的反应机理，以保证即使冶炼条 件发生一定范围的波动时仍可使含硫低于规定标准
硫的来源及分布
来源：矿石：块矿，烧结矿，球团矿－少
熔剂：石灰石，白云石 －少
通常析碳反应量较少，对冶炼进程影响不大
锰的还原
Mn氧化物得还原顺序 MnO2 → Mn2O3 → Mn3O4 → MnO
MnO2，Mn2O3极不稳定，还原产物中H2O和CO2→100 ％,Mn3O4很容易还原，平衡气相成份中CO<10％ 这三类锰的氧化物在高炉上部就可全部转化为 MnO
还原皆为放热反应，热效应较大。其结果高温区 扩大，导致碳的气化反应过分发展，焦比升高
（1）初渣的生成
1)过程
①固相反应
主要变化：在温度较低 （500－700℃）的固体颗粒 状态下，即开始形成部分低 熔点化合物，是初渣的孕育 阶段。
位置：软熔带之上。
②矿石软化
主要变化：矿石在下降过程中 温度逐渐升高，当接近和达到其熔 化温度等温线水平时，开始出现微 小的局部熔化（矿石软化开始），
在风口区的SiO2的还原：
SiO2(焦炭)+C＝SiO(g)+CO SiC+CO＝SiO(g)+2C 2SiO2+SiC＝3SiO(g)+CO
lg PSiO PCO 35896 17.957
aSiO 2
T
lg PSiO 4296 0.197
PCO
T
lg PS2iO PCO 76088 36.11
(3)提高生铁[Si]量：可促使渣铁接触时，[Si] 氧化为(SiO2)发生相应的耦合反应，(MnO)下降
硅的还原
Si的还原历程
Si的氧化物有二种：SiO2，SiO(气) ，逐级转化 ＞1500℃ SiO2—4SiO(气)—4Si ＜1500℃ SiO2—Si SiO2(s)+2C＝Si(s)+2CO △G0 ＝174300－90.6T
位置：在高炉内从开始软化到 熔化滴落之前。
决定因素：a开始软化温度。
b软化温度区间。
对高炉冶炼的影响：矿石软化是造渣过程对高炉顺行最有影响 的一个环节。其产物是粘稠状物质。对煤气阻力很大，也降低 了炉料下降的（阻力增大）速度，严重时会造成炉子不顺（出 现悬料）
③初渣形成
主要变化：随温度升高，软 化了的物质开始熔化，并处于 向下流动状态。这时形成的渣 即为初渣。矿、焦呈分层状态， 只是固态矿石变成了软熔层。
概念：在铁渣界面中发生氧化还原反应引起元素的迁移 要点：a.氧化还原反应（不同物相）
b.元素迁移(不同物相)
2.3.1炉渣在高炉冶炼过程中的作用
炉渣来源
矿石脉石 焦炭灰分 炉衬破坏 操作加入
（2）造渣的目的及要求
1）造渣的目的 ①实现金属与氧化物脉石的机械或物理分离。 ②在化学上进一步实现Fe-O的分离(还原过程)及保 证生铁质量，
增大硫的挥发量；很有限 加大渣量；意味着多消耗熔剂，降低生产率，而且
随焦比升高，入炉S增加。不希望，必要时可采用 增大硫的分配系数LS。提高渣底脱S能力，生产中达
到LS值一方面取决于该条件下炉渣去S反应热力学平 衡，另一方面动力学
炼铁与炼钢脱S条件比较
条件 温度
R r’[s]
FeO Ls
高炉
上部
软熔带
风口
熔池
新日铁
0.2
广田
0.2
俄罗斯
0.2
首钢
0.18
2.38
0.62
2
0.85
2.91
1.25
4.22
1.42
尚有其他类型的Si的还原过程存在
SiO2的还原机理
气相反应机理
内容：Si的还原是通过气相的SiO及SiS等中间化 合物进行的。在风口带的高温区内，焦炭及其灰 份中所含S以及SiO2，活度值大，与C的接触条件 极好，在高温下反应生成气相产物SiO及SiS，随 高温煤气而上升。当遇到由软熔带向下滴落的渣 及铁液时则被吸收。到风口带(气相物的发源地) 时吸收量达到了最大值
d泡沫渣的形成机理及危害
泡沫渣的形成机理： 表面张力(σ)小低易生成气泡，粘度(η)大，一方面气泡薄 膜比较强韧、另一方面气泡在渣层内上浮困难，容易形成稳定 的泡沫渣，即σ/η值越小，越容易形成泡沫渣
危害： 在炉内风口区以上的疏松焦炭柱内易造成“液泛现象”， 即炉渣在焦块空隙之间产生类似沸腾现象的上下浮动，阻滞了 炉渣下流，并堵塞了煤气流通的孔道，引起难行和悬料。 炉渣流出炉外时，由于大气压力低于炉内压力，溶于渣中 气体体积膨胀，起泡现象更为严重，造成渣沟及渣罐的外溢， 引起可怕的事故
燃料：焦，煤
－多（80%以上）
硫负荷：冶炼每吨生铁炉料带入硫的千克数称为“硫负 荷”。一般条件下，硫负荷＜10千克。
S在高炉中的行为 主要是在风口前发生 燃烧反应时，以气态化 合物的形式(如SiS、H 2升S、。C在S或煤C气OS与)随下煤降气的上炉 料和滴落的渣铁相遇时， 分别被吸收。在炉内高 温与低温区间存在一个 循环过程。被炉料和渣 铁吸收的硫少部份进入 燃烧带后再次气化，参 加循环运动，而大部份 在渣铁反应时转入炉渣 排出炉外
析碳反应
热力学条件：煤气中CO在上升过程中，当温度降到400— 600℃时：
2CO＝CO2十C
动力学条件：在高炉中存在催化剂新相金属铁，Fe3C、FeO 以及H2等，高炉内仍有一定数量的析碳反应发生。
危害：消耗高炉上部气体还原剂中的CO，析出的碳素渗入炉 墙可破坏炉衬，渗入炉料则可使炉料破碎、产生粉末阻碍煤 气流，其自身形成的粉末阻塞炉料间空隙，是透气性下降。
位置：风口水平线以上，软 熔带一下
决定因素：原料成分和炉温 的稳定性。
(3)终渣
主要变化：炉渣进入炉缸 ，在铁液上形成渣层，铁液 穿过渣层界面，进行各种反 应，调整渣铁成分，渣中 Al2O3、SiO2明显升高， CaO 、MgO较初、中渣相对降低， FeO进一步降低，直至成为终 渣。
位置：风口水平线以下， 铁液层之上
5）在保证高炉顺行及产品质量合格的前提下，炉渣还原 矿炉衬起保护作用：钛渣护炉（2－3％TiO2）
TiO2→[Ti] [Ti]+[C](或N) →Ti(C,N)>2000℃
Ti(C,N)在铁水中溶解度随温度升高而升高，随温度 降低而降低。一旦高炉炉底有侵蚀，传热加快，局部降温 Ti(C,N)在低温区富集→自动衬炉
铁及渣中含硫在炉腹以下沿炉高的变化
对高炉操作的影响：炉渣容纳了全部入炉硫量的约85%，随煤 气逸出炉外的＜10%，而生铁中的含硫小于总入炉硫量的5%。 S 的富集对高炉操作不产生K，Na,Zn类似的影响
降低[%S]应采取的措施：
降低硫负荷；硫负荷主要来源于焦炭，使用低S焦炭 如用高S焦炭，则应降低焦比
高温煤气中携带的SiO和SiS，遇到软熔带滴落的铁水，被吸收： SiO(g)+Fe＝[Si]+FeO SiS（g）＝[Si]+[S]
局限性：只能解释普通生铁硅的还原过程，不能用来代
表含[Si]高达15～30%的高炉生产Si合金的硅的还原机理
2.2.5炉缸中液态渣铁间的氧化还原反应—耦合反应
耦合反应的概念
6）冲洗渣：加入CaF2，MnO，FeO形成流动性很好的渣。 冲洗结瘤是事故处理底短期行为。
7）专用渣：在不影响炼铁的前提下，希望炉渣是一种 产品，如水泥掺和料。
2.3.2造渣过程简述
高炉渣按其成渣过程有初渣，中间渣，终渣之分。 初渣:指在高炉的适当温度区域（软熔带）刚开始 出现的液相炉渣。 中间渣:指处于滴落过程中成分、温度在不断变化 的液相炉渣。 终渣:指已经下达炉缸，并周期性地从炉内排出地 液相炉渣。
反应开始温度 Tb＝1923K＝1650℃ SiO2 (s)+C＝SiO(g)+CO △G0 ＝159200－78.7T
反应开始温度 Tb＝2022K＝1749℃
高炉冶炼温度条件下，硅的还原很困难
推测：高炉风口带的高温区时，Si才能开始还原 事实：高炉解剖研究的结果说明，在软熔带下沿形成的液态铁 水中含[Si]、[S]量即已开始增高，下降到风口水平面时[Si]、 [S]含量达到最大值。尔后，在炉缸下部铁滴穿过渣层时，[Si] 、[S]又转移入渣，最后降低至出炉成份
2）造渣的要求
①有良好的流动性，不给冶炼操作带来任何困难； ②有参与所希望的化学反应的充分能力，如[Si]、[Mn]或 其他有益元素的还原；吸收S及碱金属等； ③能满足允许煤气顺利通过及渣铁，渣气良好分离的力学条 件； ④稳定性好，不致因冶炼条件的改变，炉渣性能急剧恶化。
(3) 炉渣的作用
1）渣铁分离。 2）渣铁间进行合金元素的还原和脱S反应，起着控制 生铁成分的作用。 3）炉渣的形成造成高炉内的软熔带及滴下带，对炉 内煤气分布及炉料下降都有很大影响。 4）某些元素的富集，实现共生矿元素的分离。如高 炉富锰渣，稀土渣。
增大硫的挥发量；很有限 加大渣量；意味着多消耗熔剂，降低生产率，而且
随焦比升高，入炉S增加。不希望，必要时可采用 增大硫的分配系数LS。提高渣底脱S能力，生产中达
到LS值一方面取决于该条件下炉渣去S反应热力学平 衡，另一方面动力学
降低[%S]应采取的措施：
降低硫负荷；硫负荷主要来源于焦炭，使用低S焦炭 如用高S焦炭，则应降低焦比
(CaO)+1/2[Si]+[S]＝(CaS)+1/2(SiO2) (CaO)+[Mn]+[S]＝(CaS)+(MnO) (MnO)+1/2[Si]＝[Mn]+1/2(SiO2) (CaO)+[Fe]+[S]＝(CaS)+(FeO) (FeO)+1/2[Si]＝[Fe]+1/2(SiO2)
共同点是：离子1±e→[原子1] 原子2±e→[离子2] 耦合
位置：出现初渣的区域是在 炉身下部，较晚的则是在炉腹 上部，高炉出现初渣的区域称 为成渣带（软熔带）。
2）初渣成分的特点
已大部分还原到FeO或金属铁，初渣中FeO含量较高，熔剂CaO很少参加 造渣，碱度与矿石本身的碱度相似，各处成分不均匀。
(2)中间渣
主要变化：初渣与煤气、焦 炭接触（在滴落过程中），在不 断的反应过程中，逐渐失去 （FeO）、(MnO）等。同时吸收焦 炭灰份及煤气中携带的物质如SiO、 SiS、碱金属（K,Na）的蒸汽等。 碱性熔剂（CaO,MgO）等也会在初 渣滴落过程中逐被吸收。这时炉 渣中能降低熔点的(FeO)，(MnO) 因还原而逐渐减少。能提高熔点 的CaO，MgO增加。
a2 SiO 2
T
焦炭中SiO2全部转化为SiO， 反应生产的CO分压远未达到平 衡值，说明焦炭中SiO2可以全 部气化
不同温度下平衡的PSiO值
焦炭中硫的气化反应：
CaS(灰份中)+SiO(g)＝SiS(g)+(CaO) lg PSiS aCaO 3337 0.295
aSiO
T
反应用简单的计算可证实，即使焦炭中的SiO2和wenku.baidu.com全部转化， 所能达到的PSiO和PSiS也远低于平衡值，即SiS生成条件良好
MnO比FeO更难还原，只能用C还原
MnO的还原
MnO的还原只能用C进行，成渣后渣中(MnO)与赤热 焦炭反应，或与饱和[C]的液态铁液接触时渣铁之间 的反应：
(MnO)+C＝[Mn]+CO △Go ＝69050－50.20T
Mn在渣铁中的分配比的计算
KMn=α[Mn] PCO/α(MnO) αC α[Mn] = γMn′[%Mn] α(MnO)= γ(MnO) （%Mn） αC=1