炉底渣的用途

 　　炉底渣的用途

　　一、炉底渣的来源

　　电弧炉炼钢的各阶段，钢液表面都有炉底渣覆盖，其主要来源有以下四个方面：

　　1)为达到冶炼目的而故意加入造渣材料，如石灰、石灰石、硅砂、氟石、铁矿石、炭粉、硅铁粉、耐火砖碎块等。

　　2)冶炼过程中的产物，主要是钢中所含各种元素的氧化物或硫化物，如FeO、MnO、SiO2、Cr2O3等。

　　3)炉衬被侵蚀而进入炉底渣中的耐火材料，如碱性炉底渣中的MgO和酸性炉底渣中的SiO2。

　　4)各种原材料带入的杂质。

　　二、炉底渣的分类及组成

　　炼钢时，炉底渣是参与各种冶金反应的重要的相，所以，用不同的炼钢工艺、在不同的冶炼阶段，所用的炉底渣是不同的。

　　1)电弧炉的炉衬有碱性与酸性之分，所用的炉底渣也就有碱性与酸性之分。炉底渣中碱性氧化物占优势，称为碱性炉底渣;炉底渣中酸性氧化物占优势，就称为酸性炉底渣。炉底渣中常见的氧化物，按酸、碱属性的分类见表1。

　　碱度是表征炉底渣酸、碱属性的参数，理论上应该是各种碱性氧化物质量分数之和与各种酸性氧化物质量分数之和的比值。实际生产中，常用CaO的质量分数与SiO2的质量分数之比表示碱度，碱度大于1者为碱性炉底渣，碱度小于1者为酸性炉底渣。

　　2)按冶炼阶段，炉底渣可分为熔化渣、氧化渣和还原渣。碱性电弧炉还原期的炉底渣又可分为白渣和电石渣。

　　3)炉底渣的物理性质和化学性质是由其组成所决定的。对于炼钢的炉底渣，物理性质中，最关心的是粘度;化学性质中则是碱度和氧化性(或还原性)的强弱。炉底渣主要是由各种氧化物组成的，如SiO2、CaO、Al2O3、MgO、FeO、MnO和P2O5等。此外，还有少量硫化物，如CaS、FeS和MnS等，电弧炉炼钢时各种炉底渣的大致组成见表2。

　　三、炉底渣的作用

　　炼钢过程中，炉底渣有以下几方面的作用。

　　1)由炉底渣控制钢液的氧化和还原。炼钢过程的主要环节是氧化和还原，在氧化期，要使钢液中的某些元素氧化;在还原期，要脱除钢液中残留的氧。控制钢液中的氧含量，必须控制炉底渣中的FeO含量。

　　2)磷、硫都是钢中的有害杂质，脱除P、S,都要靠成分适当、与氧化磷或硫化物结合能力强的炉底渣，使之从钢液转移到炉底渣中。

　　3)电弧柱的温度很高，可以使气体离解成离子态而被钢液吸收，覆盖在钢液表面的炉底渣对钢液有很好的保护作用，可以减少气体的侵入。炉底渣的温度高，而且热导率低，可使钢液的热量散失少、温度稳定。

　　4)保护炉衬。炉底渣层可包围电弧，减少其对炉衬的辐射侵蚀，造泡沫渣时效果更好。

　　5)清除非金属夹杂物。炼钢的炉料中往往混有砂土等杂质，各种元素氧化生成的氧化物，损坏、剥落的炉衬耐火材料等，如混入钢中都成为非金属夹杂物。这类非金属夹杂物熔点都很高，如SiO2为1710℃、A12O3为2050℃,在炼钢温度下都不能熔化，但与炉底渣结合形成的复合化合物，熔点就下降很多，呈液体状态，易于聚集而与钢液分离。

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