3-22  造渣制度包括哪些内容?

造渣制度是确定合适的造渣方法、渣料的种类、渣料的加入数量和时间以及加速成渣的措施。

3-23什么是单渣操作，它有什么特点？

单渣操作就是在吹炼过程中只造一次渣，中途不倒渣、不扒渣，直到吹炼终点出钢。

入炉铁水Si、P、S含量较低，或者钢种对P、S要求不太严格，以及冶炼低碳钢时，均可以采用单渣操作。

采用单渣操作，工艺比较简单，吹炼时间短，劳动条件好，易于实现自动控制。单渣操作一般脱磷效率在90％左右，脱硫效率约为30％～40％。

3-24什么是双渣操作，它有什么特点？

在吹炼中途倒出或扒除约1/2～2/3炉渣，然后加入渣料重新造渣为双渣操作。根据铁水成分和所炼钢种的要求，也可以多次倒渣造新渣。

在铁水磷含量高且吹炼高碳钢、铁水硅含量高，为防止喷溅，或者在吹炼低锰钢种时，为防止回锰等均可采用双渣操作。但当前有的转炉终点不能—次拉碳，多次倒炉并添加渣料补吹，这也是一种变相的双渣操作；这对钢的质量、材料捎耗以及炉衬都十分不利。

双渣操作脱磷效率可达95％以上，脱硫效率约60％左右。双渣操作会延长吹炼时间，增加热量损失，降低金属收得率，也不利于过程自动控制，恶化劳动条件。对炼钢用铁水最好采用预处理进行三脱。

3-25什么是留渣操作，它有什么特点?

留渣操作就是将上炉终渣的一部分留给下炉使用。终点熔渣的碱度高，温度高，并且有一定(TFe)含量，留到下一炉，有利于初期渣尽早形成，并且能提高前期去除P、S的效率，有利于保护炉衬，节省石灰用量。

采用留渣操作时，在兑铁水前首先要加石灰或者先加废钢稠化冷凝熔渣，当炉内无液体渣时方可兑入铁水，以避免引发喷溅。

溅渣护炉技术在某种程度上可以看作是留渣操作的特例。

3-26  石灰的加入量如何确定?

石灰的加入量是根据铁水、废钢、生铁块中Si、P含量及炉渣碱度来确定的。

3-27  渣料的加入批量和时间应怎样考虑，为什么?

渣料的加入批量和时间对成渣速度有直接的影响。若在开吹时将渣料全部一次加入炉内，必然导致熔池温度偏低，熔渣不易形成，并且还会抑制碳的氧化。所以单渣操作时，渣料一般都是分两批加入。第一批渣料是总量的一半或一半以上，其余的第二批加入。如果需要调整熔渣或炉温，才有所谓第三批渣料。

在正常情况下，第一批渣料是在开吹的同时加入。第二批渣料的加入时间是在Si、Mn氧化基本结束，第一批渣料基本化好，碳焰初起时加入。

3-28  转炉炼钢造渣为什么要少加、不加萤石或使用萤石代用品?

萤石作为助熔剂的优点是化渣快，效果明显。但用量过多，对炉衬有侵蚀作用，对环境也有污染，有时容易形成严重泡沫渣而引起喷溅。另外，萤石是贵重资源，所以要尽量少用或不用。

铁矿石、烧结矿、OG泥烧结矿都可代替萤石。由于它们又是冷却剂，加入量要根据熔池温度而定。有条件的也可采用贫锰矿石作助熔剂。

3-29  渣量的大小对冶炼有哪些影响，如何用锰平衡法计算渣量?

大渣量操作对冶炼的影响如下：

(1)能适当地提高脱磷、脱硫效率；

(2)加大了渣料消耗量；

(3)容易造成喷溅，并增加热损失和铁损；

(4)加剧对炉衬的冲刷蚀损，降低炉龄。

所以在保证最大限度地去除磷、硫条件下，渣量越少越好。

渣量可以用元素平衡法计算。Mn和P两元素，从渣料及炉衬中的来源很少，其数量可以忽略不计。因而可以用Mn或P的平衡来计算渣量。

3-30  什么是少渣操作，转炉炼钢为什么要采用少渣操作?

在一般情况下，转炉炼钢渣量占金属量的10％以上，但经过三脱预处理的铁水，硅、磷、硫含量都很低，转炉炼钢脱磷、脱硫的负荷大大减轻了，可以只承担脱碳和升温的任务，能够做到少渣操作。

当每吨金属料中石灰加入量小于20kg/t时，每吨金属料形成渣量小于30kg/t为少渣操作。

少渣操作的优点如下：

(1)由于铁水硅含量很低(ω[Si]≤0.15％)，为保证炉渣碱度所需的石灰加入量也可减少，降低了渣料消耗和能耗，减少了污染物的排放。

(2)转炉中渣量少，因此氧的利用率高，终点氧含量低，余锰高，铁损少，合金元素吸收率较高。

(3)减少对炉衬侵蚀，减少喷溅。

3-31  石灰渣化的机理是怎样的?

石灰在炉内渣化过程是通过试验及对未熔透石灰块的成分分析了解的。开吹后，各元素的氧化产物FeO、SiO2、MnO、Fe2O3等形成了熔渣。加入的石灰块就浸泡在初期渣中，被这些氧化物包围着。这些氧化物从石灰表面向其内部渗透，并与CaO发生化学反应，生成一些低熔点的矿物，引起了石灰表面的渣化。这些反应不仅在石灰块的外表面进行着，而且也在石灰气孔的内表面进行声。石灰就是这样逐渐被渣化的。

转炉炼钢炉渣碱度都大于3.0，其成分点在CaO-FeO-SiO2三元相图1600℃等温截面图上处于Ⅲ、Ⅳ区，石灰在渣化成分点移至Ⅱ区(液相区)。MnO和Fe2O3同样也能够破坏2CaO•SiO2的生成。CaF2和少量MgO能够扩大CaO-FeO- SiO2三元相图液相区，对成渣有利。

在吹炼前期，由于(TFe)含量高，虽然炉温不太高，石灰也可以部分渣化；在吹炼中期，由于碳的激烈氧化，(TFe)被大量消耗，熔渣的矿物组成发生了变化，由2FeO•SiO2→CaO•FeO•SiO2→2CaO•SiO2，熔点升高，石灰的渣化有些停滞，出现返干现象。大约在吹炼的最后的1/3时间内，碳氧化的高峰已过，(TFe)又有所增加，因而石灰的渣化加快了，渣量又有增加。

3-32  吹炼过程中加速石灰渣化的途径有哪些?

根据石灰渣化的机理分析，加快石灰渣化的途径有：

(1)改进石灰质量，采用软烧活性石灰。这种石灰气孔率高，比表面积大，可以加快石灰的渣化。

(2)适当改变助熔剂的成分。增加MnO、CaF2和少量的MgO含量，都有利于石灰的渣化。

(3)提高开吹温度，石灰在初期渣中渣化速度也会加快。以废钢为冷却剂时，是在开吹前加入，前期炉温提高较慢。如果是用铁矿石为冷却剂，它可以分批加入，有利于前期炉温的提高，也有助于前期成渣。

(4)控制合适的枪位既能促进石灰的渣化，又可避免发生喷溅，还可在碳的激烈氧化期熔渣不返干。

(5)采用合成渣可以促进熔渣的快速形成。

3-33  泡沫渣是怎样形成的，它对吹炼有什么影响，如何控制泡沫渣?

在吹炼过程中，由于氧流与熔池的相互作用，形成了气—熔渣—金属液密切混合的三相乳化液。分散在炉渣中的小气泡的总体积，往往超过熔渣本身的体积。熔渣成为薄膜，将气泡包住并使其隔开，引起熔渣发泡膨胀，形成泡沫渣。正常泡沫渣的厚度经常在1～2m乃至3m。  

由于炉内的乳化现象，大大发展了气—熔渣—金属液的界面，加快了炉内化学反应速度。从而达到了良好的吹炼效果。倘若控制不当，严重的泡沫渣也会导致事故。

在吹炼初期，炉渣碱度低，并含有一定量的FeO、SiO2、P2O5等成分，主要是这些表面活性物质稳定了气泡。

在吹炼中期，碳激烈氧化产生大量的CO气体，由于炉渣碱度提高，形成了硅酸盐及磷酸盐等高熔点矿物，表面活性物质减少，稳定气泡主要是固体悬浮微粒。此时如果能控制得当，避免或减轻熔渣返干现象，就能得到合适的泡沫渣。

在吹炼后期，脱碳速度降低，只要熔渣碱度不过高，稳定泡沫的因素就大大减弱了，一般不会产生严重的泡沫渣。

在吹炼过程中，氧压低，枪位过高，渣中(TFe)大量增加，会促进泡沫渣的发展，严重时还会产生泡沫性喷溅或溢渣。相反，枪位过低，尤其是在碳氧化激烈的中期，(TFe)含量低，又会导致熔渣的返干而造成金属喷溅。所以，只有控制得当，才能够保持正常的泡沫渣。

3-34  吹炼过程中为什么会出现熔渣“返干”现象?

在吹炼过程中，因氧压高，枪位过低，尤其是在碳氧化激烈的(TFe)含量，保持正常的泡沫渣。

3-35  用轻烧白云石为调渣剂其加入量怎样确定?

加入轻烧白云石为调渣剂，是给炉渣提供足够数量的MgO，使其溶解度达到饱和或过饱和。可以减轻初期渣对炉衬的蚀损量；终渣能够做黏，便于挂渣和溅渣，保护炉衬利于延长炉衬的使用寿命。

终点渣MgO含量控制范围在8％～10％，因此轻烧白云石的加入数量也不一样。

3-36  对轻烧白云石或菱镁矿的加入时间如何考虑？

根据研究：当R=0.7时，炉衬的蚀损最严重；在R>1.2时，炉衬的蚀损量才显著下降。根据这个结论来看，轻烧白云石或菱镁矿应早加为好，以保持初期渣中ω(MgO)，≥8％，减少炉衬蚀损，加速炉渣熔化。出钢后根据熔渣状况和溅渣的要求，确定是否补加调渣剂稠渣。

3-37  转炉炼钢的温度制度包括哪些内容，它对冶炼有什么影响?

温度制度主要是指炼钢过程温度控制和终点温度控制。

吹炼任何钢种，对其出钢温度都有要求。如果出钢温度过低，水口容易结瘤，钢包易粘钢甚至出现要回炉处理的事故。若出钢温度过高，不仅会增加钢中夹杂物和气体含量，影响钢的质量，而且还会增加铁的烧损，降低合金元素吸收率，降低炉衬和钢包内衬寿命，造成连铸坯(或钢锭)多种缺陷甚至浇注漏钢。沸腾钢出钢温度过高时，还会引起浇注前期模内不沸腾，后期大翻，导致坚壳带过薄等缺陷。因此，控制好终点温度是顶吹转炉吹炼工艺的重要环节之一。控制好炼钢过程温度是确保终点温度达到目标值的关键。

3-38  吹炼过程中熔池热量的采源与支出各有哪些方面?

氧气顶吹转炉炼钢的热量来源是铁水的物理热和化学热。铁水的物理热是指铁水带入的热量，与铁水温度有直接关系；铁水的化学热就是铁水中各元素氧化、成渣过程所放出的热量，它与铁水的化学成分有关。

3-39  什么叫转炉的热效率，如何提高热效率?

根据转炉初期渣碱度与炉衬蚀损量关系的研究发现，当只从热量的来源看，铁水的物理热和化学热大约各占一半，因此铁水的温度与化学成分直接关系转萨炼碉热量的来源，所以对转炉用铁水的温度和化学成分必须有一定的要求。

从热量支出来看，钢水的物理热约占70％，这是一项主要的支出，熔渣带走的热量太约占10％，炉气物理热也约占10％，金属铁珠及喷溅带走热、炉衬及冷却水带走撤烟尘物理热，生白云石及矿石分解热，还有其他热损失总共约占10％。指钢水物理热及矿石分解热。

真正有效热占整个热量来源的70％左右，在热量的利用上还有一定潜力。其中，熔渣带走的热量大约占10％，它与渣量的多少有关。因此在保证去除P、S的条件下，宜用最小的渣量。渣量过大不仅增加渣料的消耗，也增加热量的损失，为此最好应用铁水预处理技术，实现少渣操作；同时在吹炼过程中还要尽量减少和避免喷溅；缩短冶炼周期，减少炉与炉的间隔时间等，都是减少热损失，提高转炉热效率的措施。热效率提高以后，可以多加废钢，或多加冷却剂铁矿石，以提高金属收得率。

来源：钢铁技术网