【正文】 ，可以降低爐渣的黏度；當含量超過 6%時，渣中的（ MgO）處于過飽和狀態(tài)，會析出固態(tài)的氧化鎂顆粒，使爐渣黏度增大。 ? 轉爐的造渣制度 ? 一、轉爐的造渣方法及選用 ? 目前，轉爐煉鋼的造渣方法有四種：單渣法、雙渣法、雙渣留渣法及噴吹石灰粉法，選擇的依據(jù)是原材料的成分和所煉鋼中。 ? 單渣法。在冶煉中只造一次渣，中途不倒渣、不扒渣，直到終點出鋼的造渣方法稱為單渣法。單渣法操作的工藝簡單，冶煉時間短，生產(chǎn)率高。但其去硫、磷效率低，一般情況下去硫率為 30%40%，去磷率為 90%左右。 ? 雙渣法。是指在吹煉中途倒出部分爐渣，然后補加渣料再次造渣的操作方法。雙渣操作的特點是，爐內(nèi)始終保持較小的渣量，吹煉中可以避免因渣量大造成的噴濺，且渣少易化，同時又能獲得較高的脫硫、脫磷效率。雙渣法去硫率可達 50%60%，去磷率達 92%95%。該法的倒渣時機不易掌握。 ? 雙渣留渣法。是指上一爐的高堿度、高溫度和較高（ FeO）含量的終渣部分地留在爐內(nèi)，以便加速下一爐鋼初渣的形成并在吹煉中途倒出部分爐渣再造新渣的操作方法。由于留渣，初渣早成，去硫率達 60%70%，總去磷率高達 95%左右。采用雙渣留渣法時，對鐵水前應先加一批石灰稠化所留爐渣，而且對鐵水時要緩慢進行，以防發(fā) ? 生爆發(fā)式碳氧反應而引起嚴重噴濺，若上一爐終點碳過低，一般不宜留渣。 ? 噴吹石灰粉法。是指在冶煉的中后期以氧氣為載體，用氧槍將粒度為 1㎜以下的石灰粉噴入熔池且在中途倒渣一次的操作方法。該法成渣速度快，前期去硫磷率高，但該法需要破碎設備，且粉塵量大，石灰粉又容易吸收空氣中的水分，制備運輸較困難。 ? 單渣法生產(chǎn)穩(wěn)定，操作簡單，便于實現(xiàn)計算機控制。因此，對于含硅、硫及磷較高的鐵水，入爐前應進行預處理使之達到單渣法操作的要求，合理又經(jīng)濟。單渣法操作時，渣料應分兩批加入，否則會造成熔池溫度下降過多，導致渣料結團且石灰塊表面形成一層金屬凝殼而推遲成渣，加速爐襯侵蝕并影響去硫和去磷。正常情況下，第一批料應在開吹的同時加入，其組成是：石灰為全部的 1/2～ 2/3，螢石為全部的 1/3～ 189。其余為第二批渣料 ,一般在硅錳氧化基本結束，頭批渣料已經(jīng)化好。反之如果加 ? 入過晚，正值碳的激烈氧化期，渣中（ FeO）較低，二批料難化，容易產(chǎn)生金屬飛濺；同時，由于渣料的加入使爐溫降低，碳氧反應將被抑制，導致渣中的氧化鐵積聚，一旦溫度上升，必會發(fā)生爆發(fā)式碳氧反應而引起嚴重噴濺。二次渣料可視爐內(nèi)情況一次加入或小批多次加入，但是，最后一小批料必須在終點前 34分鐘加入，否則所加渣料尚未熔化就出鋼了。 ? 二、 轉爐煉鋼的渣況判斷 ? 爐內(nèi)渣況良好有兩個基本條件，一是不出現(xiàn) “返干”現(xiàn)象，二是不發(fā)生 噴濺 ，尤其是嚴重噴濺。一旦出現(xiàn)均會嚴重影響爐內(nèi)化學反應，甚至釀成事故。預測判斷的方法有兩種： ? 經(jīng)驗預測。通常情況，渣料化好、渣況正常的標志是： 爐口的火焰比較柔軟，爐內(nèi)傳出的聲音也比較柔和、均勻 。如果爐口的火焰由柔軟逐漸向硬直方向發(fā)展，爐內(nèi) ? 傳出的聲音也由柔和逐漸變得刺耳，說明爐渣將要出現(xiàn)“返干”。如果爐內(nèi)傳出的聲音漸漸變悶，爐口處的火焰也逐漸轉暗且飄忽無力，同時，還不時地從爐口濺出片狀泡沫渣，說明爐渣正在被嚴重泡沫化。一般二批料加入過晚易出現(xiàn)這種現(xiàn)象。 ? 聲納控渣儀預測。其基本原理是：在爐口附近安裝定向取聲裝置和聲納儀采集爐口噪音，為其進行信號轉換、選頻、濾波、放大、整形后輸入計算機，由計算機在顯示器上的音強化渣圖中繪制冶煉過程中的噪聲強度曲線，間接地反映渣層厚度或渣面的高低，同時對吹煉過程中可能發(fā)生的噴濺或“返干”進行預報，并由報警裝置發(fā)出聲、光信號。（兩線一區(qū)） 第四節(jié) 硅、錳的氧化 一、 硅的氧化 [Si]+2[O]=(SiO2)， TG 00 ???? ],[2)()(2][ 2 FeSiOFeOSi ??? TG 532818150 00 ????? )(22 )()(][ sSiOgOSi ?? ][2)(2)(2][42 FeSiOCaCaOFeOSi ???? COSiSiOC 2][)(][2 2 ??? 上式的反應式表明，硅的氧化的 影響因素有 溫度 、 爐渣成分 、 金屬液成分 和 爐氣氧分壓 。 ◆ 溫度低 有利于 硅的氧化 ； ◆ 爐渣中 降低 SiO2的成分含量 如增加 CaO、 FeO含量，有利于硅的氧化，爐渣氧化能力越強，越有利硅的氧化； ◆ 金屬液中 增加硅元素含量 ，有利于硅的氧化； ◆ 爐氣 氧分壓越高 ，越有利于硅的氧化。 ? 硅氧化是用氧煉鋼的主要熱源之一 。在轉爐吹煉初期，由于硅大量氧化，熔池溫度升高，進入碳氧化期。在鋼液脫氧過程中，由于含硅脫氧劑的氧化，可補償一些鋼包的散熱損失。總之， 硅的氧化有利于保持或提高鋼液的溫度。 ? 硅氧化反應 受爐渣成分影響，同樣硅氧化反應產(chǎn)物影響爐渣成分，如 SiO2降低爐渣堿度， 不利于鋼液脫磷、脫硫，侵蝕爐襯耐火材料，降低爐渣氧化性，增加造渣消耗。 二、 錳的氧化 [Mn]+[O]=(MnO) [Mn]+（ FeO） =(MnO)+[Fe] TG ???? )(2)(][ 2 MnOgOMn ?? }{][][)( COMnCMn O ??? ? 與硅的氧化和還原一樣，影響錳的氧化和還原反應的因素有 ◆ 溫度 ◆ 爐渣成分 ◆ 金屬液成分 ◆ 爐氣氧分壓。 ? 溫度低 有利于錳的氧化； ? 爐渣堿度高 ，使 (MnO)的活度提高，在大多數(shù)情況下，（ MnO）基本以游離態(tài)存在； ? 如果 a(MnO)，則不利于錳的氧化。爐渣氧化性強，則有利于錳的氧化； ? 能 增加 Mn元素活度 的元素，其含量增加，有利于錳的氧化； ? 爐氣 氧分壓越高 ，越有利于錳的氧化。 )()2()(2)( 22 MnOSiOCaOCaOSiOMnO ????? ? 在堿性轉爐煉鋼過程中 ， 當脫碳反應激烈進行時 ， 爐渣中 (FeO)大量減少 ， 溫度升高 ， 這樣使鋼液中 [Mn]回升 ， 這就是產(chǎn)生所謂的 錳還原 。 在酸性渣中 ， 錳的氧化較為完全 。 ? 錳的氧化也是吹氧煉鋼熱源之一，但不是主要的。在轉爐吹煉初期，錳氧化生成 MnO可幫助化渣，并減輕初期渣中 SiO2對爐襯耐火材料的侵蝕。 在煉鋼過程中，應盡量控制錳的氧化，以提高鋼水殘（余）錳量，發(fā)揮殘錳的作用 。 鋼液中殘 [Mn]的作用 : ◆ 防止鋼水的過氧化 ，或避免鋼水中含過多的過剩氧，以提高脫氧合金的收得率，降低鋼中氧化物夾雜； ◆ 可作為鋼液溫度高低的標態(tài) ，爐溫高有利于（ MnO）的還原，殘錳含量高； ◆ 能確定脫氧后鋼水的含錳量 達到所煉鋼種的規(guī)格， 并節(jié)約 FeMn用量 。 第五節(jié) 碳的氧化反應 碳氧化反應是煉鋼過程中極其重要的反應，煉鋼過程中的碳氧反應不僅完成脫碳任務，而且還具有以下作用： ◆ 加大鋼 — 渣界面，加速反應的進行； ◆ 均勻熔池中成分和溫度； ◆ 有利于熔渣的形成； ◆ 有利于非金屬夾雜的上浮和有害氣體的排出； ◆ 放熱升溫。 碳氧反應的三種基本形式 : 在吹氧煉鋼過程中，金屬液中的一部分碳 在反應區(qū)被氣體氧化 ，一部分碳與 溶解在金屬液中氧進行氧化反應 ，還有一部分碳 與爐渣中 (FeO)反應 ，生成 CO。 COOC ?? 221][ )(,0 m olJTG ???? COOC ?? ][][ )(, m olJT???? COFeF eOC ??? ][)(][ 溫度一定， KP是定值，若令 m=[%C] [%O]， =1，則 , 1600℃ 時， KP=400，m=， m 即為碳氧濃度積。當達到平衡時，m為一常數(shù) . PKm /1?][][ . OCCOP wwPK ?][%][%11][][ OCffwwKocOCP ????? 常壓下碳氧濃度之間的關系 實際上 m不是真正的平衡，因為碳和氧的濃度并不等于它們的活度。 只有當[%C]→0 時， =1，此時 m才接近平衡態(tài)。 [%C]提高時，因 ， m值增加： [%C]=1時， m=， [%C]=2時， m=。 由于碳氧反應是放熱反應，因此，隨溫度升高， m值升高，曲線向右角移動。 由 于 在 煉 鋼 過 程 中 存 在 著[Fe]+[O]=[FeO]， 鋼中實際氧含量比碳氧平衡時氧含量高 。 如果與 （ FeO） 平衡的氧含量記作 w[O],FeO，則鋼中氧含量高于 CO平衡的氧 ， 但低于w[O],FeO 。 將煉鋼熔池中 實際的含氧量與碳氧平衡的理論含氧量之間的差距 ，稱之為 過剩氧 。 出現(xiàn)過剩氧 ,m值高于理論值的原因 ： ◆與脫碳速度有關，脫碳速度大，過剩氧小 。 ◆理論含氧量的條件為 Pco=1atm，而實際爐中 Pco大于或 小于 1atm。如 LD爐 Pco約為 ，而頂?shù)讖痛缔D爐中 Pco約為 。 ◆含碳量處于低碳時， [%O]實還受 aFeO和溫度的影響。當 鋼水中含碳量一定時，含氧量隨溫度的增加而略有增 加。 如果熔池中脫碳反應是 [C]+[O]=CO，用下式計算熔池中的氧，即與 CO氣泡相平衡的濃度 ： 氣泡中 CO分壓后可近似等于外界壓力，可用下式計算 ： ][%][%CmPO CO?平COr2980669806698066101325 ??? ?????????渣渣金金 hhP CO 熔體和爐渣相平衡時， [%O]取決于爐渣中的aFeO和分配常數(shù) LFeO，可表示為： (%FeO) 渣中氧化鐵的質量百分數(shù)； fFeO 渣中氧化鐵的活度系數(shù)； LFeO分配系數(shù)， [%O]飽和 純氧化鐵渣在鐵中的最大溶解度， 1600℃ 時為 。 Fe OFe OFe OFe O LfF eOLaO ????? )(%][% 渣平 TOL Fe O]lg[%lg ???飽和 若熔體中氧的平衡濃度為已知，則可以用下式來計算渣與鋼間的濃度差 ： 平均平均渣平衡渣鋼][%][%][%][%OLaOOOFe OFe O ?????? 脫碳速率的確定 根據(jù)單位時間內(nèi)氧的消耗來確立脫碳速率的計算式。單位時間內(nèi)氧的消耗與供氧速度 vO碳含量 [%C]、氧含量 [%O]以及渣中的氧量（ %O）存在著以下關系： 忽略過剩氧△ [O]的變化，熔體中氧含量的變化值可確定 : )(%][%][%12162OdOdCddtv O ????? ][%][%][%][% 2 CdCmPCmPdOd COCO ???????????? 在 dt時間內(nèi)渣中氧的變化值與 (FeO)、 QS之間存在以下關系式： Qs為渣量與金屬質量之比； 而 [%O]=（ %FeO） fFeOLFeO 則 sQFeOdOd 7216)(%)(% ??Fe OFe OCOFe OFe O LfCCdmPLfOdF eOd??????2][%][%.][%)(% 在 dt時間內(nèi)渣中氧的變化值與 (FeO)、 QS之間存在以下關系式： Qs為渣量與金屬質量之比； 而 [%O]=（ %FeO） fFeOLFeO 則 sQFeOdOd 7216)(%)(% ??Fe OFe OCOFe OFe O LfCCdmPLfOdF eOd??????2][%][%.][%)(% 將 d[%O]和 d(%O)的表達式帶入氧量平衡式可得 2]/[%1][%2CavdtCd O??? ][%..][%72..16)(%2 CdLfCQPmOdFe OFe OSCO ?????????????Fe OFe OSCO LfQmPa. 上述的脫碳速率方程 只適用含碳比較高的情形 ， 氧向熔池中的傳輸速度是控制性環(huán)節(jié) ， 但隨著脫碳進行 ， 機理將逐漸發(fā)生改變 ， 當碳降到%%時 ， 脫碳速率受 [C]由