生铁与炉渣
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3.3 造渣与脱硫
三、炉渣的成分与性质
b. 物理性质
①.黏度
Ø 熔化性温度把熔化温度和流动性联 系在一起。
18
3.3 造渣与脱硫
三、炉渣的成分与性质
b. 物理性质
①.黏度 熔化性温度
粘度
Ø 熔化温度低，流动性并不一定好。
c
Ø 炉渣从不能流动转变为能自由流动的温
度。
d
Ø 熔化性温度高，则表示渣难熔，反之易 熔。
Ø 熔化性温度可通过黏度-温度曲线来确定。
B e
A
玻璃渣：长渣
石头渣：短渣
ba
温度 图 炉渣熔化性温度定义
• 随着温度升高，FeO不断被还 原减少，流动性增加。
• 中渣顺利落下取决于原料成分 和炉温的稳定。若激烈波动， 导致粘度剧变，高炉不顺。
• 使用热态强度高的焦炭，保证 气流正常分布是中渣顺利滴落 的基本条件。
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3.3 造渣与脱硫
二、炉渣的形成
初渣 中间渣
终渣
c. 终渣:已经下达炉缸，并周期从炉内排 出的炉渣。
• 黏度大的初渣恶化软熔带透气性，增大煤气流阻力。黏 稠的终渣则易造成炉缸堆积。黏度过小，流动性好的炉 渣，不利于在炉衬上形成保护性渣皮。
2.单位Pa•S（1Pa•S=10泊）。
• 适宜的高炉渣黏度范围在0.5~2Pa•S之间。
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3.3 造渣与脱硫
三、炉渣的成分与性质
b. 物理性质 ①.黏度 3.影响黏度的因素：温度和成分。
3.3 造渣与脱硫
二、炉渣的形成
• 球团矿、块矿的软化和熔融开始温度低； • 块矿软化、熔融区间最宽，球团矿最小。 • 混合炉料的软熔区间较烧结矿宽，最大压差低，透
气性较好。
图2.14 铁矿石软熔滴落性能比较
3.3 造渣与脱硫
二、炉渣的形成
3.3 造渣与脱硫
二、炉渣的形成
初渣 中间渣
终渣
b. 中间渣:处于滴落过程中成分、温度 在不断变化的炉渣（称炉腹渣）；
• 焦炭和煤粉灰分参与造渣， Al2O3和SiO2明显升高，CaO 和MgO降低。炉缸内形成终
渣。
• 渣中FeO含量降低。铁水穿过 渣层和渣铁界面发生的脱硫反 应使渣中CaS有所增加。
• 终渣对控制生铁成分，保证生
铁质量有重要影响。
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3.3 造渣与脱硫
三、炉渣的成分与性质
a. 组成
Ø CaO、MgO、SiO2、Al2O3常占95%以 上；
温度升高； 渗碳；
溶入其他元素；
生铁
2
3.ห้องสมุดไป่ตู้ 渗碳与生铁形成
一、生铁的形成
l 一般发生在800℃以下、有少量金属 铁出现的固相区域。全部渗碳量的 1.5%左右。
2CO=C+CO2 l 液相出现之后，铁滴与焦炭接触，
碳渗入铁中形成Fe3C，渗碳快。 炉腹已含有4%左右的碳。
3
3.2 渗碳与生铁形成
一、生铁的形成
冶金工程专业课
现代冶金工艺学
钢铁冶金 —炼铁
负责：朱苗勇 主讲：魏 国 东北大学钢铁冶金研究所
2013-08
第三章 高炉炼铁基础理论
31
高炉内还原过程
2
渗碳和生铁的形成
3
造渣与脱硫
1
3.2 渗碳与生铁形成
一、生铁的形成
l 已还原出来的金属铁中逐渐溶入其它 合金元素和渗碳的过程。
铁矿石
固态
海绵铁
液态
习惯上： 把CaO/SiO2>1的炉渣称为碱性渣； 把CaO/SiO2<1的炉渣称为酸性渣。
碱度：根据高炉冶炼铁需要和对炉渣 性能的要求而定。对高炉顺行和生铁 质量有较大影响。 高炉渣碱度一般在0.95~1.2之间。
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3.3 造渣与脱硫
三、炉渣的成分与性质
b. 物理性质 ①.黏度 1.炉渣黏度与其流动性互为倒数。
• 一般黏度随温度过热度升高而降低。 • 温度一定，黏度决定于化学成分。 • 熔化温度与熔化性温度。
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3.3 造渣与脱硫
三、炉渣的成分与性质
b. 物理性质
①.黏度 熔化温度 1.炉渣固相完全消失，开始完全熔 化为液相的温度。 2.由 相 图 中 的 液 相 线或 液 相 面 确 定。熔化温度高则渣难熔；反之易 熔。
l 炉缸部分只进行少量渗碳，一般 渗碳量只有0.1%~0.5%。
l 生铁最终含碳量，与温度、其它 元素的含量有关，如硅和锰。
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3.2 渗碳与生铁形成
一、生铁的形成
l 炉缸部分只进行少量渗碳，一般 渗碳量只有0.1%~0.5%。
l 生铁最终含碳量，与温度、其它 元素的含量有关，如硅和锰。
Fe－C二元系： Fe－C－X 三元系：
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3.3 造渣与脱硫
二、炉渣的形成
初渣 中间渣
终渣
初渣：软熔带处刚开始出现的液相炉渣
3、初渣生成。
• 矿石软化，熔融滴落形成初 渣。
• 初渣中含有较高的FeO。矿石 越难还原，初渣中FeO就越 高。
• 软熔带与矿石品位及渣量有 关。入炉矿品位愈高，渣量愈 少，软融层中粘稠物质愈少， 9 软熔层愈薄，对气流阻力愈
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3.3 造渣与脱硫
二、炉渣的形成
初渣：软熔带处刚开始出现的液相炉渣
2、矿石软化。
• 随着温度升高，低熔点化合物 出现局部熔化，软化开始。
• 液相出现改善了矿物接触条 件，继续升温，液相增多，最 终变成熔融、流动状态。
• 各种矿石有着不同的软化性 能。一般希望矿石的开始软化 温度要高，软化区间要窄。
Ø 可能含有MnO、FeO、CaS等； Ø 冶炼特殊矿石时含有其它成分。例如冶
炼钒钛磁铁矿炉渣含有20~25%的TiO2， 冶炼包头含氟矿石，渣中含有18%左右 的CaF2。在冶炼锰铁时，渣中还含有较 高的MnO（10%左右）。
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3.3 造渣与脱硫
三、炉渣的成分与性质
a. 组成
炉渣碱度： 二元碱度：渣中CaO/SiO2的比值。 三元碱度：（CaO+MgO）/SiO2。 四元碱度： （CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）
二、炉渣的形成
初渣 中间渣
终渣
初渣：软熔带处刚开始出现的液相炉 渣；
•初渣的生成包括固相反应、软化、熔 融、滴落阶段。
1、固相反应－－孕育阶段。
• CaO、SiO2与Fe2O3，SiO2与 FeO，CaO与Al2O3之间在较 低温度下都能进行固相反应。
• 烧结、球团生成的低熔点化合 物为软化和生成液相打下基 础。
*日本铁钢协会编，铁钢物性值便览-制铁篇 5
3.3 造渣与脱硫
二、炉渣的形成
煤气
炉料
生铁
炉渣
l 低熔点（<1400℃）化合物，相对 密度2.8~3.0（铁水6.8~7.3）。
l 调节炉渣成分，保证生铁质量。例 如造碱性渣脱硫，调节炉渣碱度控 制硅、锰的还原等。
l 钛渣护炉、锰矿洗炉等。
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3.3 造渣与脱硫
3.3 造渣与脱硫
三、炉渣的成分与性质
b. 物理性质
①.黏度
Ø 熔化性温度把熔化温度和流动性联 系在一起。
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3.3 造渣与脱硫
三、炉渣的成分与性质
b. 物理性质
①.黏度 熔化性温度
粘度
Ø 熔化温度低，流动性并不一定好。
c
Ø 炉渣从不能流动转变为能自由流动的温
度。
d
Ø 熔化性温度高，则表示渣难熔，反之易 熔。
Ø 熔化性温度可通过黏度-温度曲线来确定。
B e
A
玻璃渣：长渣
石头渣：短渣
ba
温度 图 炉渣熔化性温度定义
• 随着温度升高，FeO不断被还 原减少，流动性增加。
• 中渣顺利落下取决于原料成分 和炉温的稳定。若激烈波动， 导致粘度剧变，高炉不顺。
• 使用热态强度高的焦炭，保证 气流正常分布是中渣顺利滴落 的基本条件。
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3.3 造渣与脱硫
二、炉渣的形成
初渣 中间渣
终渣
c. 终渣:已经下达炉缸，并周期从炉内排 出的炉渣。
• 黏度大的初渣恶化软熔带透气性，增大煤气流阻力。黏 稠的终渣则易造成炉缸堆积。黏度过小，流动性好的炉 渣，不利于在炉衬上形成保护性渣皮。
2.单位Pa•S（1Pa•S=10泊）。
• 适宜的高炉渣黏度范围在0.5~2Pa•S之间。
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3.3 造渣与脱硫
三、炉渣的成分与性质
b. 物理性质 ①.黏度 3.影响黏度的因素：温度和成分。
3.3 造渣与脱硫
二、炉渣的形成
• 球团矿、块矿的软化和熔融开始温度低； • 块矿软化、熔融区间最宽，球团矿最小。 • 混合炉料的软熔区间较烧结矿宽，最大压差低，透
气性较好。
图2.14 铁矿石软熔滴落性能比较
3.3 造渣与脱硫
二、炉渣的形成
3.3 造渣与脱硫
二、炉渣的形成
初渣 中间渣
终渣
b. 中间渣:处于滴落过程中成分、温度 在不断变化的炉渣（称炉腹渣）；
• 焦炭和煤粉灰分参与造渣， Al2O3和SiO2明显升高，CaO 和MgO降低。炉缸内形成终
渣。
• 渣中FeO含量降低。铁水穿过 渣层和渣铁界面发生的脱硫反 应使渣中CaS有所增加。
• 终渣对控制生铁成分，保证生
铁质量有重要影响。
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3.3 造渣与脱硫
三、炉渣的成分与性质
a. 组成
Ø CaO、MgO、SiO2、Al2O3常占95%以 上；
温度升高； 渗碳；
溶入其他元素；
生铁
2
3.ห้องสมุดไป่ตู้ 渗碳与生铁形成
一、生铁的形成
l 一般发生在800℃以下、有少量金属 铁出现的固相区域。全部渗碳量的 1.5%左右。
2CO=C+CO2 l 液相出现之后，铁滴与焦炭接触，
碳渗入铁中形成Fe3C，渗碳快。 炉腹已含有4%左右的碳。
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3.2 渗碳与生铁形成
一、生铁的形成
冶金工程专业课
现代冶金工艺学
钢铁冶金 —炼铁
负责：朱苗勇 主讲：魏 国 东北大学钢铁冶金研究所
2013-08
第三章 高炉炼铁基础理论
31
高炉内还原过程
2
渗碳和生铁的形成
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造渣与脱硫
1
3.2 渗碳与生铁形成
一、生铁的形成
l 已还原出来的金属铁中逐渐溶入其它 合金元素和渗碳的过程。
铁矿石
固态
海绵铁
液态
习惯上： 把CaO/SiO2>1的炉渣称为碱性渣； 把CaO/SiO2<1的炉渣称为酸性渣。
碱度：根据高炉冶炼铁需要和对炉渣 性能的要求而定。对高炉顺行和生铁 质量有较大影响。 高炉渣碱度一般在0.95~1.2之间。
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3.3 造渣与脱硫
三、炉渣的成分与性质
b. 物理性质 ①.黏度 1.炉渣黏度与其流动性互为倒数。
• 一般黏度随温度过热度升高而降低。 • 温度一定，黏度决定于化学成分。 • 熔化温度与熔化性温度。
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3.3 造渣与脱硫
三、炉渣的成分与性质
b. 物理性质
①.黏度 熔化温度 1.炉渣固相完全消失，开始完全熔 化为液相的温度。 2.由 相 图 中 的 液 相 线或 液 相 面 确 定。熔化温度高则渣难熔；反之易 熔。
l 炉缸部分只进行少量渗碳，一般 渗碳量只有0.1%~0.5%。
l 生铁最终含碳量，与温度、其它 元素的含量有关，如硅和锰。
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3.2 渗碳与生铁形成
一、生铁的形成
l 炉缸部分只进行少量渗碳，一般 渗碳量只有0.1%~0.5%。
l 生铁最终含碳量，与温度、其它 元素的含量有关，如硅和锰。
Fe－C二元系： Fe－C－X 三元系：
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3.3 造渣与脱硫
二、炉渣的形成
初渣 中间渣
终渣
初渣：软熔带处刚开始出现的液相炉渣
3、初渣生成。
• 矿石软化，熔融滴落形成初 渣。
• 初渣中含有较高的FeO。矿石 越难还原，初渣中FeO就越 高。
• 软熔带与矿石品位及渣量有 关。入炉矿品位愈高，渣量愈 少，软融层中粘稠物质愈少， 9 软熔层愈薄，对气流阻力愈
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3.3 造渣与脱硫
二、炉渣的形成
初渣：软熔带处刚开始出现的液相炉渣
2、矿石软化。
• 随着温度升高，低熔点化合物 出现局部熔化，软化开始。
• 液相出现改善了矿物接触条 件，继续升温，液相增多，最 终变成熔融、流动状态。
• 各种矿石有着不同的软化性 能。一般希望矿石的开始软化 温度要高，软化区间要窄。
Ø 可能含有MnO、FeO、CaS等； Ø 冶炼特殊矿石时含有其它成分。例如冶
炼钒钛磁铁矿炉渣含有20~25%的TiO2， 冶炼包头含氟矿石，渣中含有18%左右 的CaF2。在冶炼锰铁时，渣中还含有较 高的MnO（10%左右）。
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3.3 造渣与脱硫
三、炉渣的成分与性质
a. 组成
炉渣碱度： 二元碱度：渣中CaO/SiO2的比值。 三元碱度：（CaO+MgO）/SiO2。 四元碱度： （CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）
二、炉渣的形成
初渣 中间渣
终渣
初渣：软熔带处刚开始出现的液相炉 渣；
•初渣的生成包括固相反应、软化、熔 融、滴落阶段。
1、固相反应－－孕育阶段。
• CaO、SiO2与Fe2O3，SiO2与 FeO，CaO与Al2O3之间在较 低温度下都能进行固相反应。
• 烧结、球团生成的低熔点化合 物为软化和生成液相打下基 础。
*日本铁钢协会编，铁钢物性值便览-制铁篇 5
3.3 造渣与脱硫
二、炉渣的形成
煤气
炉料
生铁
炉渣
l 低熔点（<1400℃）化合物，相对 密度2.8~3.0（铁水6.8~7.3）。
l 调节炉渣成分，保证生铁质量。例 如造碱性渣脱硫，调节炉渣碱度控 制硅、锰的还原等。
l 钛渣护炉、锰矿洗炉等。
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3.3 造渣与脱硫