熔渣的密度、 黏度及表面张力等这些影响熔渣发泡性能的主要
因素均与渣的成分密切相关。 控制渣中各种成分的含量, 可以得到
发泡性能较好的渣成分, 有利于精炼过程中泡沫渣的形成。
(1) CaO 和SiO2 CaO 是炼钢生产中造渣、 脱磷和脱硫等必
不可少的成分, 其来源广泛, 是精炼渣系的主要组元; SiO2 主要
来源于原料和脱氧产物。 从图4-27可以看出, SiO2 含量在5%~
10%范围内时, 熔渣发泡指数的上升趋势较为明显。 由 CaO-SiO2
二元系和 Al2O3-CaO-SiO2 三元系表面张力图可知, SiO2 属于表面
活性物质, 其含量增加有利于熔渣表面张力下降, 提高吸附膜的弹
性和强度, 促进熔渣发泡。
从图4-27(b) 可以看出, 渣碱度R (即 CaO/SiO2)=2时, 熔
渣发泡指数达到最大。 由 Al2O3-CaO-SiO2 相图可知, 在所确定渣
的实验范围, 2CaO·Al2O3·SiO2组元的熔点较高, 它的存在可
使熔渣的表观黏度增加, 渣膜存在时间延长, 从而促进泡沫渣的形
成。 总之, 高熔点粒子占渣重量12%时, 发泡幅度最大, 继续增
加其含量, 对炉渣发泡的影响不明显, 且易使渣子黏度变大, 对改
善精炼渣流动性不利, 所以白灰石的加入量应以10%~12%、 埋
218第 四 章 LF 精炼
弧渣以40%~50%为宜。
(2) Al2O3 Al2O3 主要来源于原料和脱氧产物。 对于 CaOSiO2-Al2O3-MgO 渣系, 为了调节低氟精炼渣的熔化温度, 取较高
的 Al2O3 含量 (30%左右)。 渣成分在小范围内变化对熔渣的发泡
指数影响不大。 这可以由 Al2O3-CaO-SiO2 三元渣系表面张力图中
得到解释, 即氧化铝含量的变化对熔渣表面张力的影响较小, 因而
对熔渣发泡指数的影响不明显。 铝矾土改善渣子流动性所能起的作
用, 对不 同 的 渣 系 是 不 同 的, 况 且 受 成 本 因 素 的 影 响, 也 不 应
多加。
(3) CaF2 萤石可显著降低精炼渣的黏度, 改善炉渣流动性,
增加传质。 但其量过大时对炉衬侵蚀严重。 萤石对发泡效果的影响
是两方面的。 一方面, 萤石含量增加使炉渣表面张力降低, 有利于
熔渣发泡; 但另一方面, 其量增加又使熔渣黏度降低, 这不利于发
219电炉炼钢技术问答
泡。 从图4-27(c) 可见, 萤石含量对熔渣发泡指数的影响显著。 适
当的 CaF2 含量可以明显改善渣的发泡性能。 实验结果表明, 渣中
萤石含量应小于5%。 MgO 精炼渣中加入 MgO 仅仅是为了减小熔
渣对炉衬的侵蚀, 所以渣中的 MgO 含量并不高, 加大 MgO 含量
会降低渣的发泡性能。
(4) FeO 为使精炼炉内保持还原性气氛, 钢水进入 LF时已
经进行了脱氧操作, 所以无论是钢水还是精炼渣的氧化性都比较
弱。 而且, 为了保证精炼的最终效果, 精炼渣中的 FeO 含量很低。
从图4-27(d) 可知, 在渣中 FeO 含量较低的情况下, 熔渣发泡指
数随 FeO 含量的升高而降低。 其原因是加大 FeO 含量, 导致熔渣
密度提高、 黏度下降、 渣的表面张力变大, 这都不利于延长熔渣泡
沫的持续时间。 因此, 从钢包精炼和炉渣泡沫化两方面来说, 都应
该降低炉渣的氧化性。
