煉鋼原理與工藝培訓(xùn)文件

116/116目前要緊的煉鋼方法有氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法、電弧爐煉鋼法以及爐外精煉技術(shù)。氧氣轉(zhuǎn)爐包括氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐、氧氣底吹轉(zhuǎn)爐、氧氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐及頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐等，故常簡稱為LD。它拄要原料是鐵水，同時(shí)可配加10%～30%的廢鋼；生產(chǎn)中不需要外來熱源，依告靠吹入的氧氣與鐵水中的碳、硅、猛、磷等元素反應(yīng)放出的熱量使熔池獲得所需的冶煉溫度。其突出的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)周期短、產(chǎn)量高；不足之處是生產(chǎn)的鋼種有限，要緊冶煉低碳鋼和部分合金鋼。電爐煉鋼法是以電能為要緊能源、廢鋼為要緊原料的煉鋼方法，顯著的優(yōu)點(diǎn)是，熔池溫度易于操縱和爐內(nèi)氣氛能夠調(diào)整，用來生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼和高合金鋼。設(shè)備也比較簡單，而投資小，建廠快。爐外精煉，是指從初煉爐即氧氣爐或電弧爐中出來的初煉鋼水，在另一個(gè)冶金容器中進(jìn)行精煉的工藝過程。精煉的目的是進(jìn)一步去氣、脫硫、脫氧、排除夾雜物、調(diào)整及均勻鋼液的成分和溫度等，提高鋼水質(zhì)量；縮短初煉爐的冶煉時(shí)刻，精煉的手段有真空、吹氬、攪拌、加熱、噴粉等。但目前世界上氧氣轉(zhuǎn)爐鋼的產(chǎn)量仍占總產(chǎn)量的60%左右。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的差不多過程是：裝料（即加廢鋼、兌鐵水→搖正爐體→降槍開始吹煉并加入第一批渣料→（吹煉中期）加入第二批渣料→（終點(diǎn)前）測溫、取樣→（碳、磷及溫度合格后）傾爐出鋼并進(jìn)行脫氧合金化。所謂裝料，是指將煉鋼所用的鋼鐵爐料裝入爐內(nèi)的工藝操作。電爐煉鋼所用原料，要緊有廢鋼、生鐵和直接還原鐵三種。廢鋼是電爐煉鋼的主原料。按其來源不同，廢鋼大致可分為返回廢鋼和外購廢鋼兩類。B對廢鋼的要求對廢鋼的一般要求是清潔少銹，無混雜，成分明確，塊度合適。在電弧爐煉鋼中，生鐵一般是用來提高爐料的配碳量的。轉(zhuǎn)爐煉鋼的原料要緊是鐵水，其次還配用部分廢鋼。1.2.1.1鐵水鐵水是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的主原料，一般占裝入量的70%以上。鐵水的物理熱和化學(xué)熱是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中的唯一熱源。A、對鐵水溫度的要求較高的鐵水溫度，不僅能保證轉(zhuǎn)爐煉順利進(jìn)行，同時(shí)還能增加放心鋼的配加量，降低轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)成本。希望鐵水的溫度盡量高些，入爐時(shí)仍在1250～1300℃。1、兌入轉(zhuǎn)爐時(shí)的鐵水溫度相對穩(wěn)定。2、鐵水的成分應(yīng)該合適而穩(wěn)定。3、鐵水中的硅，是轉(zhuǎn)爐煉鋼的要緊發(fā)熱元素之一。鐵水含硅量以0.5%～0.8%為宜。4、關(guān)于含硅量過高的鐵水應(yīng)進(jìn)行預(yù)脫硅處理，以改善轉(zhuǎn)爐的脫磷條件，并減少渣量。5、鐵水的含猛量（1）鐵水中的猛是一種有益元素；（2）鐵水的含猛量多低于0.3%。6、鐵水的含磷量（1）磷會(huì)使鋼產(chǎn)生“冷脆”，是鋼中的有害元素之一。鐵水的含磷量小于0.15%～0.20%。7、鐵水的含硫量（1）硫會(huì)使鋼產(chǎn)生“熱脆”現(xiàn)象，也是鋼中的有害元素，鐵水含硫量低于0.04%～0.05%。鐵水含硫高時(shí)，對其進(jìn)行預(yù)脫硫處理是經(jīng)濟(jì)有效的脫硫方法。鐵水的成分也應(yīng)相對穩(wěn)定，以方便冶煉操作和生產(chǎn)調(diào)度。還希望兌入轉(zhuǎn)爐的鐵水盡量少帶渣。1.2.1.2廢鋼廢鋼是轉(zhuǎn)爐的另一種金屬爐料，作為冷卻劑使用的。轉(zhuǎn)爐的裝入制度，包括裝入量、廢鋼比及裝料順序三個(gè)問題。1.2.2.1裝入量的確定轉(zhuǎn)爐的裝入量是指每爐裝入鐵水和廢鋼兩種金屬爐料的總量。目前操縱氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐裝入量的方法有以下三種。（1）定量裝入法。所謂定量裝入，是指在整個(gè)爐役期內(nèi)，每爐的裝入量保持不變的裝料方法。優(yōu)點(diǎn)是：生產(chǎn)組織簡單，便于實(shí)現(xiàn)吹煉過程的計(jì)算機(jī)自動(dòng)操縱，定量裝入法適合于大型轉(zhuǎn)爐。（2）定深裝入法。所謂定深裝入，是指在一個(gè)爐役期間，隨著爐襯的侵蝕爐子實(shí)際容積不斷擴(kuò)大而逐漸增加裝入量以保證溶池深度不變的裝料方法。優(yōu)點(diǎn)是：氧槍操作穩(wěn)定，有利于提高供氧強(qiáng)度并減輕噴濺；又能充分發(fā)揮爐子的生產(chǎn)能力。然而裝入量和出鋼量生產(chǎn)組織難度大。（3）分時(shí)期定量裝入法。該法是依照爐襯的侵蝕規(guī)律和爐膛的擴(kuò)大程度，將一個(gè)爐役期劃分成3～5個(gè)時(shí)期，每個(gè)時(shí)期實(shí)行定量裝入，裝入量逐段遞增。因此中小轉(zhuǎn)爐煉鋼廠普遍采納。1.2.2.2廢鋼比廢鋼的加入量占金屬裝入量的百分比稱為廢鋼比。提高廢鋼比，能夠減少鐵水的用量，從而有助于降低轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)成本；同時(shí)可減少石灰的用量和渣量，有利于減輕吹煉中的噴濺，提高冶煉收得率；還能夠縮短吹煉時(shí)刻、減少氧氣消耗和增加產(chǎn)量。廢鋼比大多波動(dòng)在10%～30%之間。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的裝料順序，一般情況下是先加廢鋼后兌鐵水，以幸免廢鋼表面有水或爐內(nèi)渣未倒凈裝料時(shí)引起爆炸。爐役后期，可先兌鐵水后加廢鋼。煉鋼的要緊任務(wù)之一，確實(shí)是要將金屬爐料中的雜質(zhì)元素如碳、磷等降低到鋼種規(guī)格所要求的程度。煉鋼生產(chǎn)首先要有一個(gè)氧化過程。供入爐內(nèi)的氧，能夠三種不同的形態(tài)存在，即生態(tài)、溶于鋼液和溶解在渣中。溶池內(nèi)的氧要緊來源于直接吹氧、加礦分解和爐氣傳氧三個(gè)方面。直接吹入氧氣是煉鋼生產(chǎn)中向熔池供氧的最要緊方法。要求氧氣的含氧量不得低于98.5%，水分不能超過3g/m3，而且具有一定的壓力。轉(zhuǎn)爐煉鋼采納高壓氧氣經(jīng)水冷氧槍從溶池上方垂直向下吹入的方式供氧；氧槍的噴頭是拉瓦爾型的，工作氧壓0.5～1.1MPa，氧氣流股的出口速度高達(dá)450～500m/s，即屬于超音速射流，以使得氧氣流股有足夠的動(dòng)能去沖擊、攪拌熔池，改善脫碳反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件，加速反應(yīng)的進(jìn)行。2.1.2加入鐵礦石和氧化鐵皮而在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼中，鐵礦石和氧化鐵皮則多是作為冷動(dòng)劑或造渣劑使用的。煉鋼對鐵礦石的要求是，含鐵要高、有害雜質(zhì)要低，一般成分為：在氧化精煉過程中，煉鋼爐內(nèi)具備了爐氣向熔池傳氧的條件，氣相中的氧會(huì)不斷傳入溶渣和鋼液。雜質(zhì)元素，是指鋼液中除鐵以外的其他各種元素如硅、猛、碳、磷等。它們的氧化方式有兩種：直接氧化和間接氧化。所謂直接氧化，是指吹入熔池的氧氣直接與鋼液中雜質(zhì)元素作用而發(fā)生的氧化反應(yīng)。雜質(zhì)元素的直接氧化反應(yīng)發(fā)生在溶池中氧氣射流的作用區(qū)，或氧射流破裂成小氣泡被卷入金屬內(nèi)部時(shí)。所謂間接氧化，是指吹入溶池的氧氣先將鋼液中的鐵元素氧化成氧化亞鐵（FeO），并按分配定律部分地?cái)U(kuò)散進(jìn)入鋼液，然后溶解到鋼液中的氧再與其中的雜質(zhì)元素作用而發(fā)生的氧化反應(yīng)。雜質(zhì)元素的間接氧化反應(yīng)發(fā)生在熔池中氧氣射流用區(qū)以外的其也區(qū)域。間接氧化是指鋼中的[O]或渣中的（FeO）與鋼液中的雜質(zhì)元素間發(fā)生的氧化反應(yīng)。在氧氣射流的作用區(qū)及其附近區(qū)域，大量進(jìn)行的是鐵元素的氧化反應(yīng)，而不是雜質(zhì)元素的直接氧化反應(yīng)。氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼的供氧方式，要緊是直接向溶池吹氧氣。所謂供氧強(qiáng)度，是指單位時(shí)刻內(nèi)向每金噸金屬供給的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)氧氣量的多少。供氧時(shí)刻，要緊與轉(zhuǎn)爐的容量的大小有關(guān)，而且隨著轉(zhuǎn)爐容量增大供氧時(shí)刻增加；通常情況下，容量小于50噸的轉(zhuǎn)爐取12～16分鐘；50噸轉(zhuǎn)爐取16～18分鐘；容量大于120噸的轉(zhuǎn)爐則取18～20分鐘?？s短吹氧時(shí)刻能夠提高供氧強(qiáng)度，從而可強(qiáng)化轉(zhuǎn)爐的吹煉過程，提高生產(chǎn)率。槍位，通常定義為氧槍噴頭至平靜熔池液面的距離。槍位的高低是轉(zhuǎn)爐吹煉過程中的一個(gè)重要參數(shù)，操縱好槍位是供氧制度的核心內(nèi)容，是轉(zhuǎn)爐煉鋼的關(guān)鍵所在。轉(zhuǎn)爐煉鋼中，高壓、超音速的氧氣射流連續(xù)不斷地沖擊熔池，在熔池的中央沖出一個(gè)“凹坑”，該坑的深度常被叫做氧氣射流的沖擊深度，坑日的面積被稱為氧氣射流的沖擊面積；與此同時(shí)，到達(dá)抗底后的氧氣射流形成反射流股，通過與鋼液間的摩擦力引起熔池內(nèi)的鋼液進(jìn)行環(huán)流運(yùn)動(dòng)。鋼液的環(huán)流運(yùn)動(dòng)極大地改善了爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件，對加速治煉過程具有重要意義。吹煉過程中，采納低槍位或高氧壓的吹氧操作稱為“硬吹”。硬吹時(shí)，氧氣射流與熔池間煉時(shí)的槍位較低或氧壓較高，氧氣射流與熔池接觸時(shí)的速度較快、斷面積較小，因而熔池的中央被沖出一個(gè)面積較小而深度較大的作用區(qū)。作用區(qū)內(nèi)的溫度高達(dá)2200～2700℃，而且鋼液被粉碎成細(xì)小的液滴，從坑的內(nèi)壁的切線方向?yàn)R出，形成專門強(qiáng)的反射流股，從而帶動(dòng)鋼液進(jìn)行劇烈的循環(huán)流淌，幾乎使整個(gè)熔池都得到了強(qiáng)有力的攪拌。采納高槍位或低氧壓的吹氧操作稱為“軟吹”。軟吹時(shí)，氧氣射流與熔池間的作用吹煉時(shí)的槍位較高或氧壓較低，與熔池接觸時(shí)氧氣射流的速度較慢、斷面積較大，因而其沖擊溶度較小而沖擊面積較大；同時(shí)所產(chǎn)生的鋼液中因此而形成的環(huán)流也就相對較弱，即氧氣射流對熔池的攪拌效果較差。轉(zhuǎn)爐的吹氧操作可有以下三種類型。（1）恒氧壓變槍位操作。所謂恒氧壓變槍位操作，是指在一爐鋼的吹煉過程中氧氣的壓力保持不變，而通過改變槍位來調(diào)節(jié)氧氣射流對熔池的沖擊深度和沖擊面積，以操縱冶煉過程順利進(jìn)行的吹氧方法。恒氧壓變槍位的吹氧操作能依照一爐鋼冶煉中各時(shí)期的特點(diǎn)靈活地操縱爐內(nèi)的反應(yīng)，吹煉平穩(wěn)、金屬損失少，去磷和去硫效果好。目前國內(nèi)各廠普遍采納這種吹氧操作。恒槍位變氧壓操作。所謂恒槍位變氧壓操作，是指在一爐鋼的吹煉過程，噴槍的高度，即槍位保持不變，僅靠調(diào)節(jié)氧氣的壓力來操縱冶煉過程的吹氧方法。變槍位變氧壓操作。變槍位變氧壓操作是在煉鋼中同時(shí)改變槍位和氧壓的供氧方法。目前國內(nèi)普遍采納的是分時(shí)期恒氧壓變槍位操作，低槍位吹煉時(shí)，鋼液的環(huán)流強(qiáng)，幾乎整個(gè)熔池都能得到良好的攪拌；高槍位吹煉時(shí)，鋼液的環(huán)流弱，氧氣射流對熔池的攪拌效果差。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)的傳氧方式有兩種：直接傳氧和間接傳氧。直接傳氧，是指吹入熔池的氧氣被鋼液直接汲取的傳氧方式。硬吹時(shí)，轉(zhuǎn)爐內(nèi)的傳氧方式要緊是直接傳氧。其傳氧的途徑有以下兩個(gè)；（1）通過金屬液滴直接傳氧。A、硬吹時(shí)，氧氣射流強(qiáng)烈沖擊熔池而濺起來的那些金屬液滴被氣相中的氧氣氧化，其表面形成一層富氧的FeO渣膜。這種帶有FeO渣膜的金屬滴專門快落入熔池，并隨其中的鋼液一起進(jìn)行環(huán)流而成為氧的要緊傳遞者。B、通過乳濁液直接傳氧高壓氧氣射流自上而下吹入熔池，在將熔池出一凹坑的同時(shí)，射流的末端也被碎裂成許多小氣泡。這些小氧氣泡與被氧氣射流擊碎的金屬液和熔渣一起形成了三相乳濁液，其中的金屬液滴可將小氣泡中的氧直接汲取。由于熔池的乳化，極大地增加了鋼液、熔渣、氧氣三者之間的接觸面積，據(jù)估算低槍位吹氧時(shí)，氧氣射流大量地直接向熔池傳氧，因而雜質(zhì)元素的氧化速度較快；然而，渣中的（FeO）低而化渣能力差些。所謂間接傳氧，是指吹入爐內(nèi)的氧氣經(jīng)熔液傳入鋼液的傳氧方式。軟吹時(shí)，接傳氧作用則會(huì)明顯加強(qiáng)。轉(zhuǎn)爐煉鋼中采納高槍位吹氧時(shí)，氧氣射流的間接傳氧作用得以加強(qiáng)，使得渣中的（FeO）含量較高而化渣能力較強(qiáng)；槍位操縱：轉(zhuǎn)爐煉鋼中槍位操縱的差不多原則是，依照吹煉中出現(xiàn)的具體情況及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，力爭做到毀不出現(xiàn)“噴濺”，又不產(chǎn)生“返干”，使冶煉過程順利到達(dá)終點(diǎn)。A、一爐鋼吹煉過程中槍位的變化：槍位的變化規(guī)律通常是：高→低→高→低。吹煉前期，最佳的槍位應(yīng)該是，使?fàn)t內(nèi)的熔渣適當(dāng)泡沫化即乳濁液漲至爐口附近而又不噴出。吹煉中期的槍位也不宜過低。合適的槍位是使渣中的（ΣFeO）保持在10%～15%的范圍內(nèi)。吹煉后期：該時(shí)期應(yīng)先適當(dāng)提槍化渣，而接近終點(diǎn)時(shí)再適當(dāng)降槍，以加強(qiáng)對熔池的攪拌，均勻鋼液的成份和溫度。2.3.4復(fù)吹轉(zhuǎn)爐的底部供氣制度頂?shù)讖?fù)合吹煉技術(shù)是近年來氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的重要進(jìn)展。氧氣轉(zhuǎn)爐的頂?shù)讖?fù)合吹煉法，能夠通過選擇不同的底吹氣體的種類和數(shù)量及頂槍的供氧制度，得到冶煉不同原料和鋼種的最佳復(fù)合吹煉工藝。按照底吹氣體的性質(zhì)不同，大致能夠?qū)⑺鼈兎譃橐韵聝深悾海?）底吹惰性氣體。吹氣的方式多采納透氣元件法，底吹惰性氣體的目的是為了加強(qiáng)對熔池的攪拌，以改善成渣過程，減少噴濺，縮短冶煉時(shí)刻等。（2）底吹氧氣或氧氣和石灰粉：使用雙層套管式噴嘴。生產(chǎn)中，底吹氣體種類的選用應(yīng)依照所煉鋼種的質(zhì)量要求和氣體的來源和價(jià)格而定，而總用量不大于頂吹氣體的5%，供氣壓力在0.5MPa以上。目前國內(nèi)多采前期吹氮、后期吹氬（無氬氣時(shí)用博士氧化碳代替）的底吹工藝。2.3.4.3復(fù)合吹煉的冶金效果復(fù)吹轉(zhuǎn)爐增加了底部供氣，加強(qiáng)了對熔池的攪拌，降低了熔渣與鋼液之間異相反應(yīng)的不平衡程度，能夠在渣中的（ΣFeO）含量較低的情況下完成去磷的任務(wù)，爐渣中的（ΣFeO）含量較低，吹煉終點(diǎn)時(shí)鋼液的殘猛量較高；在整個(gè)吹煉過程中，熔渣和金屬的混合良好，能夠加速雜質(zhì)元素的氧化。消防了熔池內(nèi)成分與溫度不均勻的現(xiàn)象，輕吹煉中的噴濺，使冶煉過程迅速而平穩(wěn)。復(fù)吹轉(zhuǎn)爐鋼的品種廣泛，能夠冶煉高碳鋼，也能生產(chǎn)超低碳鋼，還能夠直接吹煉不銹鋼和高牌號電工鋼等合金鋼；造渣，是指通過操縱人爐渣料的種類和數(shù)量，使?fàn)t渣具有某些性質(zhì)，以滿足溶池內(nèi)有關(guān)煉鋼反應(yīng)需要的工藝操作。造渣是完成煉鋼過程的重要手段，造好渣是煉好鋼的前提。煉鋼中，造氧化渣的要緊目的是為了去除鋼中的磷，并通過氧化渣向熔池傳氧。煉鋼中的去磷過程，要緊是在鋼-渣兩相的界面上進(jìn)行的。造氧化渣，確實(shí)是要設(shè)法使熔渣具有適于脫磷反應(yīng)的理化性質(zhì)；還要精心操縱造渣過程，煉鋼過程對氧化渣的要求是：較高的堿度、較強(qiáng)的氧化法性、適量的渣量、良好的流淌性及適當(dāng)泡沫化。堿度的操縱。堿度是爐渣酸堿性的衡量指標(biāo)，是煉鋼中有效去磷的必須條件。渣中的（ΣFeO）含量相同的條件下，堿度為1.87時(shí)其活度最大，爐渣的氧化性最強(qiáng)。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼中，通常是將堿度操縱在2.4～2.8的范圍內(nèi)。渣中的（ΣFeO）含量。渣中（ΣFeO）含量的高氏，標(biāo)志著渣氧化性的強(qiáng)弱及去磷能力的大小。生產(chǎn)中通常將渣中的（ΣFeO）含量操縱在10%～20%之間。渣量的操縱。過大的渣量不僅增加造渣材料的消耗和鐵的損失，還會(huì)給冶煉操作帶來諸多不便，生產(chǎn)中渣量操縱的差不多原則是，在保證完成脫磷、膠硫的條件下，采納最小渣量操作。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼時(shí)，一般情況下適宜的渣量約為鋼液量的10%～12%，可采納雙渣操作。爐渣的流淌性。關(guān)于去磷、去硫這些雙相界反應(yīng)業(yè)講，保證熔渣具有良好的流淌性十分重要。阻礙爐渣流淌性的要緊因素是溫度和成分。爐渣的泡沫化。泡沫化的爐渣，使鋼-渣兩相的界面積大為增加，改善了去磷反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件，可加快去磷反應(yīng)速度。但應(yīng)幸免爐渣的嚴(yán)峻泡沫化，以防噴濺發(fā)生。3.1.2使用的目的是獲得堿性爐渣，以去除鋼中的磷或硫。石灰是由要緊成分為CaCO3的石灰石煅燒而成。對煉鋼用石灰的差不多要求是：CaO盡量高、SiO2及S等雜質(zhì)盡量氏、活性要好、新奇干燥、塊度合適，具體分析如下：石灰中的有用成分是CaO，因此是CaO含量越高越好，石灰的有效堿應(yīng)不低于80%～85%，SiO2不超過2.5%，S低于0.2%。石灰中可利用的氧化鈣的含量ω（CaO）有效=ω（CaO）石灰=R×ω（SiO2）石灰所謂“活性”，是指石灰與熔渣的反應(yīng)能力，它是衡量石灰在渣中熔解速度的指標(biāo)。2、石灰的“活性”與生產(chǎn)石灰時(shí)的煅燒溫度有關(guān)。石灰石的分解溫度為880～910℃，假如煅燒溫度操縱在1050～1150℃時(shí)，燒成的石灰晶粒細(xì)?。▋H1μm左右）、氣孔率高（可達(dá)40%以上），呈海綿狀，“活性”專門好，稱軟燒石灰或輕燒石灰。熔化快，成渣早，有利于前期去磷，稱過燒石灰或硬燒石灰。不利于冶煉操作。假如煅燒溫度低于900℃評價(jià)石灰活性的正確方法，是將石灰加入到一定溫度的熔渣中，通過一定時(shí)刻間隔后，測定未熔化的石灰質(zhì)（重）量，然后依照石灰在爐渣中的溶解速度推斷其活性。石灰的水活性的檢驗(yàn)方法，要緊有以下三種：第一是AWWA法，它是將100g石灰加入到盛有400ml25℃石灰的塊度關(guān)于石灰的塊度，轉(zhuǎn)爐煉鋼一般要求為5～40mm，塊度過大時(shí)，熔化慢，化渣晚。塊度過小，則易被爐氣帶走?；煊性S多粉末的石灰。煉鋼所用石灰還應(yīng)新奇干燥。轉(zhuǎn)爐車間附近建有石灰窯，螢石的要緊成分是CaF2，它能加速石灰熔化和消除爐渣“返干”，而且作用迅速。一般要求其CaF2不低于85%，SiO2結(jié)不超過4%，CaO不超過5%。翠綠透明的螢石質(zhì)量最好；白色的次之；帶有褐色條紋或黑色斑點(diǎn)的螢石含有硫化物雜質(zhì)，其質(zhì)量最差。一是螢石的稀渣作用持續(xù)時(shí)刻不長，隨著氟的揮發(fā)而逐漸消逝，而且揮發(fā)物對人體及爐襯都有一定的危害。二是螢石用量大時(shí)，爐渣過稀，會(huì)嚴(yán)峻侵蝕爐襯。三是螢石的資源短缺，價(jià)格昂貴。轉(zhuǎn)爐煉鋼中多用鐵礬土和氧化鐵皮代替螢石。它們的化渣和稀渣速度不及螢石，消耗的熱量也比螢石多，而且氧化鐵皮表面粘有油污，鐵礬土含有較多的SiO2和H2O，均含對冶煉產(chǎn)生不利阻礙。鐵礬土的要緊成分是Al2O3。合成渣料是轉(zhuǎn)爐煉鋼中的新型造渣材料。它是將石灰和熔劑按一定比例混合制成的低熔點(diǎn)、高堿度的復(fù)合造渣材料，即把爐內(nèi)的造查過程部分地，甚至全部移到爐外進(jìn)行。這是一個(gè)提高成渣速度、改善冶煉效果的有效措施。國內(nèi)使用較多的合成渣料是冷固結(jié)球團(tuán)。它是用要緊成分為FeO（67%左右）和Fe2O3（16%左右）的污泥狀的轉(zhuǎn)爐煙塵配加一定的石灰粉、生白云石粉和氧化鐵皮，該合成渣料的成份均勻、堿度高、熔點(diǎn)低，而且遇高溫會(huì)自動(dòng)暴裂，加入轉(zhuǎn)爐后極易熔化，能專門快形成高堿度、強(qiáng)氧化性和良好流淌性的熔渣。白云石是碳酸鈣和碳酸鎂的復(fù)合礦物，高溫下分解后的要緊組分為CaO和MgO。轉(zhuǎn)爐煉鋼中廣泛采納加入一定數(shù)量的白云石來代替部分石灰的造渣工藝，白云石造渣工藝的要緊目的是延長爐襯壽命，依照氧化鎂在渣中有一定溶解度的特點(diǎn)，向爐內(nèi)加入一定數(shù)量的白云石，從而減弱熔渣對鎂質(zhì)爐初中MgO的溶解；另一方面，冶煉中隨著爐渣堿度的提高，渣中MgO達(dá)過飽和狀態(tài)而有少量的固態(tài)氧化鎂顆粒析出，使后期爐渣的黏度明顯升高。加白云石造渣能夠大幅度提高爐齡，而且，渣中（MgO）含量操縱在6%～8%較為適宜。關(guān)于轉(zhuǎn)爐煉鋼用白云石，一般要求其MgO含量在20%以上，CaO含量不低于30%，硫、磷雜質(zhì)元素含量要低，塊度以5～40mm為宜。白云石造渣時(shí)以采納輕燒白云石為好。轉(zhuǎn)爐煉鋼中使用部分礦石作冷卻劑或電爐煉鋼中加礦氧化時(shí)，由于鐵礦石中含有一定數(shù)量的SiO2，為保證爐渣的堿度不變應(yīng)補(bǔ)加適量的石灰。每千克礦石需補(bǔ)加石灰的數(shù)量按下式計(jì)算：補(bǔ)加石灰量（kg/kg）=轉(zhuǎn)爐煉鋼中采納白云石造渣工藝時(shí)，白云石的用量約為石灰用量的四分之一。加速石灰熔化、迅速成渣是煉鋼，尤其是轉(zhuǎn)爐煉鋼中的重要任務(wù)。阻礙石灰在渣中的溶解速度的因素要緊是石灰的質(zhì)量、熔池溫度及熔渣的組成。熔池溫度的同意波動(dòng)范圍并不大，對石灰溶解速度的調(diào)控能力較為有限。通過操縱爐渣的成分來阻礙石灰的溶解速度是最為直接、方便和快捷的方法。渣中（CaO）的含量小于30%～35%時(shí)，石灰的溶解速度隨其增加而增大。當(dāng)渣中（SiO2）的濃度低時(shí)隨著（SiO2）含量增加，石灰的溶解速度增大。當(dāng)（SiO2）大于25%時(shí)，進(jìn)一步增加其含量，不僅會(huì)在石灰表面形成2CaO·SiO2硬殼，而且會(huì)增加渣中復(fù)合陰離子的數(shù)量，導(dǎo)致爐渣黏度上升而減緩石灰的溶解。隨著渣中FeO含量的增加，石灰的溶解速度直線增大。少量的（MgO）含量，有利于石灰的熔化。渣中的（CaF2）也具有極強(qiáng)的化渣和稀渣作用。選擇的依據(jù)是原材料的成分和所煉鋼種。在冶煉過程中只造一次渣，中途不倒渣、不扒渣，直到終點(diǎn)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(shí)刻短，生產(chǎn)率高，勞動(dòng)強(qiáng)度小，但其他除硫、磷的效率低些。單渣法適合于使用含磷、硫、硅較低的鐵水或冶煉對硫、磷要求不高的一般碳素鋼和低合金鋼。雙渣法，是指在吹煉中途倒出部分爐渣，然后補(bǔ)回渣料再次造渣的操作方法。特點(diǎn)：爐內(nèi)如終保持較小的渣量，吹煉中能夠幸免因渣量過大而引起的噴濺，且渣少易化；同時(shí)又能獲得較高的去硫、去磷效率。適合于鐵水含硅、磷、硫量較高?；蛘呱a(chǎn)高碳鋼和低磷鋼種。采納雙渣法操作時(shí)，要注意兩個(gè)問題：一是倒出爐渣的數(shù)量。倒出1/2或2/3的爐渣。二是倒渣時(shí)機(jī)，應(yīng)選在渣中的磷含量最高（FeO）含量最低的時(shí)候進(jìn)行倒渣操作，理想效果：吹煉低碳鋼時(shí)，鋼渣操作應(yīng)該在鋼中含碳量降至0.6%～0.7%時(shí)進(jìn)行。倒渣前1分鐘適當(dāng)提槍或加些螢石改善爐渣的流淌性，便于倒渣操作。雙渣留渣法是指將上一爐的高堿度、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。倒渣時(shí)機(jī)及倒渣量與雙渣法相似，然而由于留渣，初渣早成而前期的去硫及去磷效率高。采納雙渣留渣法時(shí)，兌鐵水前應(yīng)先加一批石灰稠化所留爐渣，而且兌鐵水時(shí)要緩慢進(jìn)行，以防發(fā)生爆發(fā)式碳氧反應(yīng)而引起嚴(yán)峻噴濺。若上一爐鋼終點(diǎn)碳過低，一般不宜留渣。噴吹石灰粉造渣，是在冶煉的中、后期以氧氣為載體，用氧槍將粒度為1mm以下的石灰粉噴入熔池且在中途倒渣一次的操作方法。倒渣操作：一般選在鋼液含碳量為0.6%～0.7%時(shí)進(jìn)行。由于噴吹的是石灰粉末，成渣速度更快，前期去硫、去磷的效率更高，該法需要破裂設(shè)備，而且粉塵量大，勞動(dòng)條件惡劣；石灰粉又更容易汲取空氣中的水。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐雖能將高磷鐵水煉成合格的鋼，但技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較差。單渣法生產(chǎn)穩(wěn)定、操作簡單、便于實(shí)行計(jì)算機(jī)操縱。關(guān)于含硅、磷及硫較高的鐵水，入爐前進(jìn)行預(yù)處理使之達(dá)到單渣法操作的要求，即合理又經(jīng)濟(jì)。為了加速石灰的熔化，渣料應(yīng)分批加入。否則，會(huì)造成熔池溫度下降過多，導(dǎo)致渣料結(jié)團(tuán)且石灰塊表面形成一層金屬凝殼而推遲成渣，加速爐襯侵蝕并阻礙去硫和去磷。單渣操作時(shí)，渣料通常分兩批加入。第一批渣料在開吹的同時(shí)加入，石灰為全部的1/2～2/3，鐵礦石為總加入量的1/3，螢石則用全部的1/3～1/2。其余的為第二批渣料，一般是在硅及猛的氧化差不多結(jié)束、頭批渣料差不多化好、碳焰初起的時(shí)候加入。假如二批渣料加入過早，爐內(nèi)溫度還低且頭批渣料尚未化好又加冷料，勢必造成渣料結(jié)團(tuán)，爐渣更難專門快化好。假如加入過晚，正值碳的激烈氧化時(shí)期，渣中的（ΣFeO）較低，二批渣料難化，容易產(chǎn)生金屬飛濺。由于渣料的加入使?fàn)t溫降低，碳氧反應(yīng)將被抑制，導(dǎo)致渣中的氧化鐵積聚，一旦溫度上升，必會(huì)發(fā)生爆發(fā)式碳氧反應(yīng)而引起嚴(yán)峻噴濺。二批渣料可視爐內(nèi)情況一次加入或分小批多次加入。分小批多次加入無疑對石灰熔化是有利的。最后一小批料必須在終點(diǎn)前3～4分鐘加入，否則所加渣料尚未熔化就要出鋼了。電爐煉鋼熔化期的任務(wù)要緊有兩個(gè)：一是用電弧產(chǎn)生的熱量把固體爐料迅速熔化，并盡快將鋼液加熱到氧化所需的溫度1550℃裝料前，先在爐底鋪一層約為料重1.5%的石灰，不僅能愛護(hù)襯裝料時(shí)不被砸壞，而且有利于早成渣。爐內(nèi)形成熔池后，按料重的1%補(bǔ)加石灰，同時(shí)吹氧助熔并化渣。爾后不時(shí)補(bǔ)加石灰，最終使總渣量達(dá)到鋼液的4%～5%；爐料化清后，扒除大部分爐渣或熔化后期自動(dòng)流渣，并補(bǔ)加渣料進(jìn)入氧化期。氧化期造渣的關(guān)鍵是依照脫磷和脫碳兩方面的要求正確地操縱爐渣的成分及渣量。脫碳是氧化期的兩個(gè)重要反應(yīng)。氧化前期，邊吹氧邊自動(dòng)流渣，并及時(shí)補(bǔ)加石灰，渣量保持在3%～4%左右，堿度操縱在2.5～3.0之間。隨著氧化的進(jìn)行，不時(shí)流渣并補(bǔ)加少量渣料，到氧化后期渣量減至2%～3%。堿度降至2.0左右，以利于脫碳反應(yīng)的進(jìn)行。氧化渣的渣況是否正常，將直接關(guān)系到氧化過程能否順利進(jìn)行。而渣況的好壞，取決于爐渣的成分與溫度，加之冶煉過程中熔池的溫度及成分在不斷的變化著。關(guān)于轉(zhuǎn)爐練鋼，爐內(nèi)渣況良好的差不多條件有兩個(gè)。第一是不出現(xiàn)“返干”現(xiàn)象；第二是不發(fā)生噴濺，特不是嚴(yán)峻噴濺。不管是“返干”依舊噴測，一旦出現(xiàn)均會(huì)嚴(yán)峻阻礙爐內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，甚至釀成事故。因此轉(zhuǎn)爐煉鋼的渣況推斷的重點(diǎn)，應(yīng)放在對將會(huì)發(fā)生的“返干”或噴油的預(yù)測上，以便及時(shí)處理而幸免發(fā)生。經(jīng)驗(yàn)預(yù)測。渣料化好、渣況正常的標(biāo)志是：爐口的火焰比較柔軟，爐內(nèi)傳出的聲音也柔和、均勻。渣已化好、化透時(shí)，爐渣被一定程度地泡沫化了，渣層較厚。氧槍噴頭埋沒在泡沫渣中吹煉，氧氣射流從槍口噴出及其沖擊熔池時(shí)產(chǎn)生的噪聲大部分被渣層汲取，而傳到爐外的聲音就較柔和；從熔池中逸出的CO氣體的沖力也大為減弱，在爐口處燃燒時(shí)的火焰也就顯得較為柔軟。爐口的火焰由柔軟逐漸向硬直的方向進(jìn)展，爐內(nèi)傳出的聲音也由柔和慢慢變得刺耳起來，表明爐渣將要出現(xiàn)“返干”現(xiàn)象。這是槍位過低或較低的槍位持續(xù)時(shí)刻過長，激烈的脫碳反應(yīng)大量消耗了渣中的氧化鐵所致。迅速調(diào)高槍位并酌情加入適量螢石，便可幸免“返干”的出現(xiàn)。假如爐內(nèi)傳出的聲音慢慢變悶，爐口處的火焰也逐漸轉(zhuǎn)暗且飄忽無力；還不時(shí)地從爐口濺出片裝泡沫渣，講明爐查正在被嚴(yán)峻泡沫化，渣面距爐口差不多專門近，不久就要發(fā)生噴濺。二批料加入過晚易出現(xiàn)此種現(xiàn)象。其緣故是，當(dāng)時(shí)爐內(nèi)的碳氧反應(yīng)已較激烈，加入冷料后使?fàn)t溫突然下降，抑制了碳氧反應(yīng)，使渣中的氧化鐵越積越多；隨著溫度慢慢升高，熔池內(nèi)的碳氧反應(yīng)又趨激烈，產(chǎn)生的CO氣體逐漸增多，爐渣的泡沫化程度也就越來越高。迅速調(diào)低槍位消耗渣中多余的氧化鐵即可幸免噴濺的發(fā)生。聲納控渣儀預(yù)測。一些大型鋼廠使用聲納控渣儀對轉(zhuǎn)爐煉鋼中的“返干”和噴濺進(jìn)行預(yù)測和預(yù)報(bào)，并取得了不錯(cuò)的效果。聲納控渣儀的工作原理是：在爐口附近安裝定向取聲裝置和聲納儀采集爐口噪聲，對其進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換、選頻、濾波、放大、整表后輸入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)在其顯示器上的音強(qiáng)化渣圖中繪制冶煉過程中的噪聲強(qiáng)度曲線，間接地反映渣層厚度或渣面的高低，同時(shí)對吹煉過程中可能發(fā)生的噴濺或“返干”進(jìn)行預(yù)報(bào)，并由報(bào)警裝置發(fā)出聲、光信號。有大量微小氣泡存在的熔渣呈泡沫狀，如此的渣子們們稱之為泡沫渣。泡沫渣中氣泡的體積通常要大于熔渣的體積，可見泡沫渣中的渣子是以氣泡的液膜的形式存在的。泡沫渣中往往還懸浮有大量的金屬液滴。爐渣被泡沫化后，鋼、渣、氣三相之間的接觸面積大為增加，可使傳氧過程及鋼、渣間的物化反應(yīng)加速進(jìn)行，冶煉時(shí)刻大大縮短；爐渣的泡沫化，使得在不增加渣量的情況下，渣的體積顯著增大，渣層的厚度成倍增加，對爐氣的過濾作用得以加強(qiáng)，可減少爐氣帶出的金屬和煙塵，提高金屬收得率。A、熔渣泡沫化的條件：1、這是熔渣泡沫化的外部條件。向熔渣吹入氣體，或熔池內(nèi)有大量氣體通過鋼渣界同面向渣中轉(zhuǎn)移均可促使?fàn)t渣泡沫化。例如熔池內(nèi)的碳氧反應(yīng)，因其反應(yīng)的產(chǎn)物是CO氣體，而且要通過渣層向外排出，因而具有促使熔渣起泡的作用。2、熔渣本身有一定的發(fā)泡性。這是熔渣泡沫化的內(nèi)部條件。一是泡沫促持時(shí)刻，又稱之為泡沫壽命。泡沫壽命越長，熔渣的發(fā)泡性越好。二是泡沫渣的高度，此值愈大爐渣的發(fā)泡性愈好。熔渣發(fā)泡性的本質(zhì)即渣中氣泡的穩(wěn)定性。實(shí)際生產(chǎn)中，熔渣的泡沫化程度是形成泡沫渣的外部條件和內(nèi)部條件共同作用的結(jié)果。外部條件要緊是進(jìn)氣量和氣體種類，而內(nèi)部條件即爐渣的發(fā)泡性則是由其本身的性質(zhì)決定的。爐渣的表面張力愈小，其表面積就愈易增大即小氣泡愈易進(jìn)入而使之發(fā)泡。爐渣的黏度，將增加氣泡合并長大及從渣中逸出的阻力，渣中氣泡的穩(wěn)定性增加。阻礙爐渣泡沫化程度的因素要緊有以下四個(gè)：①進(jìn)氣量和氣體的種類；②熔池溫度；③熔渣的堿度及（FeO）含量；④熔渣的其他成分。在轉(zhuǎn)爐煉鋼中，由于脫碳量及脫碳速度均專門大，形成泡沫渣的氣體來源充足；加之，為了去除硫和磷，爐渣的堿度及（FeO）含量均較高，具備了形成泡沫渣的良好條件，因此，轉(zhuǎn)爐吹煉中爐渣的泡沫化是必定現(xiàn)象。假如滬渣過分泡沫化則會(huì)溢出爐外，甚至產(chǎn)生噴濺，不僅阻礙爐襯壽命和正常生產(chǎn)，嚴(yán)峻時(shí)還會(huì)造成人身及設(shè)備的安全事故。開吹初期，由于渣量較小，脫碳速度不大，爐渣的泡沫化程度較低。吹煉進(jìn)行到全程的25%時(shí)刻后，脫碳速度逐漸增加，加之渣量已較大，爐渣的泡沫化程度也逐漸增加，并慢慢埋沒氧槍噴頭。當(dāng)吹煉進(jìn)行到全程的50%～60%時(shí)刻時(shí)，渣面高度達(dá)最大值，并有溢出爐口的趨勢，現(xiàn)在爐內(nèi)的脫碳速度達(dá)峰值，且熔渣的堿度也恰好在1.8～2.0左右，由于熔池溫度已高，爐渣的堿度也達(dá)3.0左右；加之鋼液的含碳量已低，脫碳速度逐漸下降，爐渣的泡沫化程度也隨之逐漸降低，并趨于消逝。轉(zhuǎn)爐吹煉的初期和末期，爐渣的泡沫化程度較低，操縱的重點(diǎn)是防止吹煉中期出現(xiàn)嚴(yán)峻的泡沫化現(xiàn)象。吹煉中期爐溫偏低時(shí)，容易發(fā)生爐渣的嚴(yán)峻泡沫化現(xiàn)象。嚴(yán)峻時(shí)會(huì)發(fā)生爆發(fā)式的碳氧反應(yīng)，大量的CO氣體攜帶泡沫渣從爐口噴出，形成所謂的噴濺。首先，要盡可能保證吹煉初期爐子熱行。吹煉初期爐子熱行，初渣易早成，可使?fàn)t內(nèi)反應(yīng)正常，元素氧化速度適當(dāng)，從而幸免吹煉中期爐溫還上不來的現(xiàn)象。比如鐵水溫度偏低時(shí)，應(yīng)先采納較低的槍位提溫。鐵礦石、氧化鐵皮或其他固態(tài)氧化劑等要分批多次加入，以免使熔池溫度下降過多而抑制爐內(nèi)的碳氧反應(yīng)。其次，應(yīng)盡量改善原料質(zhì)量。再次，要合理操縱槍位。在槍位操縱上，應(yīng)是在滿足化渣的條件下盡量低些，切忌化渣槍位過高和較高槍位下長時(shí)刻化渣。如發(fā)覺爐渣差不多嚴(yán)峻泡沫化了，應(yīng)先短時(shí)提槍，借助氧氣射流的機(jī)械沖擊作用，使泡沫破裂，減輕噴油；而后立即硬吹一定時(shí)刻，使渣中（FeO）的含量降低到正常范圍。一是降低鋼液含氧量，以減少調(diào)整鋼液成分時(shí)所加合金元素的燒損。二是更有效地去硫，氧化精練雖也能去除部分硫，但效果遠(yuǎn)不及還原精煉。還原渣的標(biāo)志是渣中（FeO）含量專門低，而且（FeO）含量愈低爐渣的還原性愈強(qiáng)即脫氧、脫硫的能力愈大。還原渣的（FeO）含量不大于0.5%。白渣是電弧爐煉鋼中常用的一種堿性還原渣。白渣中（FeO）含量較低，堿度較高，具有良好的脫氧和脫硫能力。好的白渣，在爐內(nèi)呈輕微的泡沫狀，并能均勻地粘在樣勺或耙子上，冷卻后呈白色并能自動(dòng)粉化，故稱白渣。白渣極易與鋼液分離而上浮，較少玷污鋼液，因此通常規(guī)定必須要白渣下出鋼。電石渣：電石渣是電弧爐煉鋼中采納的另一種堿性還原渣。該渣的差不多成分與白渣相似，不同的是渣中含有一定量的碳化鈣，其渣樣冷卻后呈灰色，并有白色條紋。硅鐵粉的粒度應(yīng)不大于1mm；使用前必須在100～200℃的溫度下干燥4小時(shí)以上，保證水分不超過0.2%。硅鈣粉：硅鈣粉由硅鈣合金磨制成，是一種優(yōu)良的脫氧劑。它的脫氧及脫硫能力極強(qiáng)，而且可不能使鋼液增碳，硅鈣粉的粒度應(yīng)不大于1mm；使用前也必須進(jìn)行干燥。鋁粉：鋁粉的脫氧能力專門強(qiáng)，要緊用于冶煉低碳不銹鋼和某些低碳合金結(jié)構(gòu)鋼的還原精煉。一定溫度下，與一定成分的熔渣相平衡的鋼液在含氧量愈低，爐渣的還原性愈強(qiáng)。熔渣的組成中，堿度的高低和（FeO）的含量對熔渣的還原性起著決定性的作用。保持良好的流淌性是充發(fā)發(fā)揮爐渣的還能能力和加速還原過程的重要條件。還源精煉時(shí)，還應(yīng)保持適當(dāng)?shù)脑?。首要的問題差不多上要造好“稀”的含義是差不多渣料中稀渣劑的比例較高，渣料熔化后滬渣的黏度較低，其目的是保證撒加粉脫氧劑后還原渣具有良好的流淌性；“薄”的意思是爐渣層薄即應(yīng)采納較小的渣量。扒除氧化渣后迅速加入鋼液量2.5%～3.0%的差不多渣料，其配比為石灰：螢石：黏土磚塊=4：1：1，并立即以較大功率供電，使?fàn)t料盡快熔化覆蓋鋼液，以減少其吸氣和降溫。維持白渣：采納白渣還原時(shí)，鋼液將增碳0.02%～0.05%，因此，當(dāng)冶煉含碳量低于0.2%或含碳范圍較窄的鋼種時(shí)，可用密度較小的木炭粉代替焦粉進(jìn)行還原。準(zhǔn)確推斷還原渣的渣況并及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整操作，對提高鋼的質(zhì)量、縮短還原時(shí)刻等具有十分重要的意義。查看爐渣的顏色：堿性爐渣隨其氧化性的變化而呈現(xiàn)不同的顏色，因此爐渣的顏色是其氧化性強(qiáng)弱的標(biāo)志。爐渣的氧化性強(qiáng)即渣中（FeO）高時(shí)，爐渣呈黑色，隨著氧化性減弱即渣中（FeO）的減小渣色逐漸變淺：黑色→黃色→淡黃色→白色。爐渣變成白色時(shí)，渣中的（FeO）含量一般不大于1%。評定白渣的好壞，不僅要看渣白的程度，而且要注意白渣保持的時(shí)刻。隨時(shí)觀看爐渣顏色，準(zhǔn)確推斷渣況，對鋼渣成分的操縱也有專門大關(guān)心。就渣色而言，氧化渣與電石渣相似，均為黑色，應(yīng)注意識不。觀看爐內(nèi)冒出的煙塵的顏色：爐內(nèi)的渣況不同，冒出來的煙塵的顏色也不同，且十分明顯。電石渣的煙霧濃厚，顏色灰黑；白渣或弱電石渣，煙塵呈灰白色；爐渣脫氧不良時(shí)，煙塵則為灰黃色。硅在鐵液中能夠無限溶解，在所有的雜質(zhì)元素中，硅與氧的親和力最大。煉鋼過程中，硅的氧化產(chǎn)物是只溶于爐渣而不溶于鋼液的酸性氧化物SiO2。在煉鋼過程中，硅的氧化方式要緊是間接氧化。當(dāng)熔池未被爐渣覆蓋以及直接向熔池吹氧時(shí)，爐料中的硅還會(huì)被氧氣直接氧化一部分。硅的直接氧化和間接氧化均為強(qiáng)放熱反應(yīng)，因此硅的氧化反應(yīng)是在溫度相對較低的冶煉初期進(jìn)行的。轉(zhuǎn)爐煉鋼中，鐵水中的硅在開吹的幾分鐘內(nèi)便幾乎全被氧化；同時(shí)，硅元素氧化放出的熱量依舊轉(zhuǎn)爐煉鋼的要緊熱源之一。假如鐵水含硅較高，即使?fàn)t溫早已升到碳氧化所需的溫度，脫碳反應(yīng)也要等到鋼液中的硅含量低于0.15%時(shí)才能激烈進(jìn)行。電爐煉鋼中，假如熔化期采取吹氧助熔措施，到爐料熔清時(shí)其中的硅已被激烈進(jìn)行。電爐煉鋼中，假如熔化期采取吹氧助熔措施，到爐料熔清時(shí)其中的硅已被氧化掉90%。冶煉溫度一定時(shí)，硅的氧化程度取決于基氧化產(chǎn)物SiO2在渣中的存在狀態(tài)。冶煉初期，渣中存在較多的堿性氧化物是（FeO）因此，SiO2先與其結(jié)合成硅酸鐵。在目前的堿性操作中，隨著石灰的熔化，（2FeO·SiO2）中的FeO逐漸被堿性更強(qiáng)的CaO所置換，生成硅酸鈣；煉鋼溫度下，2CaO·SiO2十分穩(wěn)定，爐料中硅氧化得專門完全，而且即使到了冶煉后期溫度升高后，也可不能發(fā)生SiO2的還原反應(yīng)。猛與氧的親和力不如硅與氧的親和力大，冶煉中它被氧化成只溶于爐渣的弱堿性氧化物MnO。猛的氧化方式也是以間接氧化為主。猛的間接氧化和直接氧化也差不多上放熱反應(yīng)，因此猛的氧化反應(yīng)也是在冶煉的初期進(jìn)行的。只是因氧化過程中放熱較少，猛氧化的激烈程度不及硅。而在轉(zhuǎn)爐吹煉中，鐵水中的猛80%左右也是在開吹后幾分鐘內(nèi)被氧化掉的。在目前生產(chǎn)上所采納的堿性操作中，由于渣中存在著大量的強(qiáng)堿性氧化物（CaO），顯弱堿性的氧化猛大部分以自由的（MnO）存在，因而冶煉中猛氧化得遠(yuǎn)不如硅那么完全，而且轉(zhuǎn)爐吹煉后期熔池溫度升高后還會(huì)發(fā)生猛的還原反應(yīng)。熔渣的堿度越高、（FeO）含量越低以及熔池溫度越高，還原出的猛越多，吹煉結(jié)束時(shí)鋼液中的猛含量即“余猛”就越高。碳氧反應(yīng)是貫穿于整個(gè)練鋼過程的一個(gè)要緊反應(yīng)。煉鋼的重要任務(wù)之一，確實(shí)是通過向金屬熔池供氧，把金屬中的碳含量降至所煉鋼種的終點(diǎn)要求。大量的碳氧反應(yīng)產(chǎn)物CO氣體從熔池中逸出，會(huì)引起熔池劇烈的沸騰。（1）CO氣體逸出引起的沸騰對熔池具有強(qiáng)烈的攪拌作用，可強(qiáng)化熔池的傳質(zhì)與傳熱過程，促進(jìn)鋼液、熔渣的成分和溫度的均勻。（2）碳氧反應(yīng)時(shí)對熔池的攪拌能夠加快反應(yīng)物和生成物的擴(kuò)散，并增大爐渣和金屬的反應(yīng)界面，能使熔池內(nèi)的物理化學(xué)反應(yīng)加速進(jìn)行；（3）上浮的CO氣體可攜帶和促進(jìn)鋼中的氣體和非金屬夾雜物上浮，有利于提高鋼的質(zhì)量；（4）大量CO氣體通過渣層使?fàn)t渣泡沫化和熔池中的氣體、爐渣、金屬三相乳化，可大大加速煉鋼反應(yīng)。碳氧反應(yīng)的熱力學(xué)要緊研究碳氧反應(yīng)方程式及其平衡常數(shù)、碳氧濃度積、熔池內(nèi)的碳氧關(guān)系、碳氧反應(yīng)的熱效應(yīng)、渣況及真空對碳氧反應(yīng)的阻礙等。煉鋼過程中熔池內(nèi)的碳有兩種氧化方式，在氧氣煉鋼條件下，金屬熔池中少部分碳能夠在反應(yīng)區(qū)與氣態(tài)氧接觸而發(fā)生直接氧化，其反應(yīng)式為：[C]+{O2}={CO}△Geq\o\ac(○,-)=-152570-34T而熔池中的大部分碳是與溶解在金屬中的氧相互作用而被間接氧化的，其反應(yīng)式為：[C]+[O]={CO}△Geq\o\ac(○,-)=-22200-38.34T碳的間接氧化反應(yīng)為弱放熱反應(yīng)，在煉鋼溫度下其平衡常數(shù)會(huì)隨溫度的長高而略有下降。平衡常數(shù)m=ω[C]%·ω[O]%故稱m為碳氧濃度乘積。即在一定溫度和壓力下，鋼液中碳與氧的質(zhì)量百分濃度之積是一個(gè)常數(shù)，而與反應(yīng)物和生成物的濃度無關(guān)。溫度一定時(shí)，當(dāng)鋼中的碳含量高時(shí)，與之相平衡的氧含量就低；反之，當(dāng)鋼中碳含量低時(shí)，與之相平衡的氧含量就高。當(dāng)ω[C]%≤0.4時(shí)，隨著鋼中碳含量的降低，氧含量升高得越來越快，尤其是當(dāng)ω[C]%＜0.1時(shí)，與之相平衡的氧含量急居增高。溫度對鋼液中的碳氧關(guān)系阻礙不大。講明當(dāng)鋼中碳含量一定時(shí)，與其相平衡的氧含量受溫度的阻礙專門小。據(jù)研究證明，m值隨溫度及含碳量的變化而變化。含碳量一定時(shí)，隨著溫度的升高m值將增大，這是因?yàn)殇撘褐械奶佳醴磻?yīng)為弱放熱反應(yīng)的緣故。在碳低時(shí)，則是由于部分碳按照下列反應(yīng)。在煉鋼溫度下，只有當(dāng)碳含量低于0.1%旱，氣相中CO2才能達(dá)到1%以上，可見煉鋼熔池中碳的氧化產(chǎn)物絕大部分為CO。C-O反應(yīng)產(chǎn)物為氣體CO和CO2，氧氣轉(zhuǎn)爐及電弧爐氧化期等熔池中的實(shí)際氧含量ω[O]%實(shí)際高于與ω[C]%相平衡的含氧量ω[O]%平衡，這二者之差稱為過剩氧，用△ω[O]%表示?！鳓豙O]%=ω[O]%實(shí)際-ω[O]%平衡過剩氧氣△ω[O]%的存在是熔池中發(fā)生碳氧反應(yīng)的必要條件（1）過剩氧△ω[O]%與脫碳反應(yīng)動(dòng)力學(xué)因素有關(guān)。脫碳速度大時(shí)，則碳氧反應(yīng)接近平衡，過剩氧少；反之，過剩氧就多。過剩氧△ω[O]%隨鋼液的含碳量不同而不同。鋼液的含碳量較低，則過剩氧△ω[O]%越小，即ω[O]%實(shí)際越接近于與碳平衡的氧含量ω[O]%平衡。正因?yàn)槿鄢刂械奶己脱醪畈欢嗌媳３种胶獾年P(guān)系，即碳高時(shí)氧低，因此，在含碳量較高的冶煉初期，增加向熔池的供氧量，只能提高脫碳速度而可不能增加鋼液中的氧含量；冶煉后期，要使含碳量降低到0.15%～0.20%，則必須維持鋼液中有較高的氧含量。ω[%O]渣也隨熔池中碳含量的變化而變化，并存在下列關(guān)系。ω[O]%渣=a(FeO)·ω[O]%max實(shí)際上ω[O]%渣也隨熔池中碳含量的變化而變化，并存在下列關(guān)系：ω[O]%平衡＜ω[O]%實(shí)際＜ω[O]%渣那個(gè)氧濃度差正是熔池中氧不斷地從渣向金屬傳遞和脫碳反應(yīng)不斷進(jìn)行的動(dòng)力。要想使熔池含碳量低至0.05%，必須提高熔池中的氧含量，同時(shí)還要有專門高的熔池溫度和渣中氧化鐵濃度。1/2{O2}+[C]={CO}△Heq\o\ac(○,-)=-152.4kJ這是一個(gè)放熱反應(yīng)，因此一般認(rèn)為碳的氧化熱是轉(zhuǎn)爐煉鋼的一個(gè)重要熱源。（FeO）+[C]=[Fe]+{CO}△Heq\o\ac(○,-)=85.31kJ鋼液與爐渣之間的兩相反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng)，提高溫度有利于反應(yīng)向生成物方向進(jìn)行。轉(zhuǎn)爐煉鋼中激烈的碳氧反應(yīng)要等到爐內(nèi)溫度較高后方能進(jìn)行、電爐煉鋼中規(guī)定加礦氧化溫。鋼中的氧和碳相互作用的熱效應(yīng)[C]+[O]={CO}△Heq\o\ac(○,-)=-35.61Kj，這是一個(gè)弱放熱反應(yīng)，降低溫度有利于反應(yīng)向生成物方向自發(fā)進(jìn)行。關(guān)于煉鋼熔池內(nèi)的碳氧反應(yīng)，除反應(yīng)物的濃度即ω[O]%、ω[C]%和熔池溫度外，爐渣的成分、堿度和渣量對碳氧反應(yīng)也有著重要的阻礙。A、爐渣成分的阻礙爐渣成分中對碳氧反應(yīng)阻礙較大的是氧化鐵的含量ω[O]%。渣中的ω[FeO]越高，通過渣鋼界面進(jìn)入熔池向反應(yīng)區(qū)傳輸?shù)难跻苍蕉?，對碳氧反?yīng)越有利。而且隨著碳氧反應(yīng)的進(jìn)行，必須逐漸增加渣中的ω[FeO]，因?yàn)?，在一定溫度和壓力下進(jìn)行碳氧反應(yīng)時(shí)，由碳氧濃度積的概念可知，隨著鋼中碳含量的不斷降低，與之相平衡的氧含量則不斷提高，為了使碳氧反應(yīng)接著進(jìn)行和保持合適的脫碳速度就必須增加渣中的ω[FeO]，保證鋼中的實(shí)際含氧量能大于平衡值。碳氧反應(yīng)要緊是間接反應(yīng)，即首先差不多上生成氧化鐵，然后再發(fā)生碳氧反應(yīng)。B、在溫度和ω[FeO]一定的情況下，R≈1.8～2.0時(shí)，爐渣的氧化性最強(qiáng)，在脫碳過程中，應(yīng)操縱爐渣堿度在2.0左右，使其具有最大的氧化能力。爐渣流淌性的好壞，會(huì)阻礙到渣鋼反應(yīng)的接觸面積和渣中氧化鐵（FeO）向鋼液擴(kuò)散的速度，同時(shí)還會(huì)阻礙到反應(yīng)產(chǎn)物CO氣泡的逸出，因此必須保持爐渣良好的流淌性，使碳氧反應(yīng)能順利進(jìn)行。C、在脫碳過程中，采納小渣量、薄渣層的操作是有利的。薄渣中氧化鐵的濃充相對較高，而且又減少了（FeO）向鋼中擴(kuò)散的距離和CO氣泡的逸出壓力，因此有利于碳氧反應(yīng)的順利進(jìn)行。在真空條件下，由于外界壓力的降低，為碳氧反應(yīng)制造了良好的熱力學(xué)條件。碳氧反應(yīng)式仍是：[C]+[O]={CO}。在真空條件下使Pco降低，平衡向氧氣脫碳，并通過包底吹氬促進(jìn)鋼液循環(huán)。當(dāng)向鋼液中吹入氬氧混合氣體時(shí)，其中的氧參與脫碳反應(yīng)，生成CO氣體，隨著脫碳反應(yīng)的進(jìn)行，系統(tǒng)中CO氣體的分壓逐漸升高；但由于有氬氣泡的存在，CO會(huì)擴(kuò)散到其中，從而使碳氧反應(yīng)產(chǎn)物CO的分壓降低，促進(jìn)鋼液中的碳氧反應(yīng)的接著進(jìn)行，最后CO氣體隨氬氣泡的上升而一起排出鋼液。氬氧精煉為“簡化真空”。碳氧反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)要緊研究碳氧反應(yīng)的機(jī)理和生產(chǎn)中最為關(guān)懷的脫碳速度問題。熔池中的碳氧反應(yīng)是一個(gè)多相反應(yīng)，為了實(shí)現(xiàn)那個(gè)反應(yīng)，必須一方面向反應(yīng)區(qū)及時(shí)供氧和供碳，另一方面反應(yīng)產(chǎn)物CO必須及時(shí)排出。金屬與爐氣之間隔有一層爐渣，反應(yīng)產(chǎn)物CO不可能直接進(jìn)入氣相，而只能在熔池內(nèi)部以氣泡的形式析出，脫碳過程要通過以下三個(gè)步驟：（1）熔池內(nèi)的[C]和[O]向反應(yīng)區(qū)即金屬液-氣泡界面擴(kuò)散；（2）[C]和[O]在氣泡表面吸附并進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成CO氣體。（3）生成的CO進(jìn)入氣泡，氣泡長大并上浮排出。1、碳氧反應(yīng)產(chǎn)物CO在金屬中溶解度專門小，只有以CO氣泡形式析出，才能使碳氧反應(yīng)順利進(jìn)行。2、要在一個(gè)均勻的鋼液中生成一個(gè)CO氣泡新相，一個(gè)首要的條件是要求生成新相的物質(zhì)CO在鋼液中有一定的過飽和度，物質(zhì)在溶液中以過飽和狀態(tài)存在時(shí)，其自由能要大于它純態(tài)時(shí)的自由能。3、在一個(gè)均勻的液相中所析出一個(gè)新相，而且那個(gè)新相能夠長大，還要求早日生成的種核能夠達(dá)到一定的尺寸，即要達(dá)到“臨界半徑”。4、在冶煉過程中，鋼液中的CO不可能達(dá)到專門大的過飽和度，這就要求CO在析出時(shí)要先形成半徑較大的種核，在溶液中的某些地點(diǎn)，在某一瞬間，在一個(gè)專門小的體積內(nèi)聚攏大量的形核質(zhì)點(diǎn)。在溶液中的某些地點(diǎn)，在某一瞬間，在一個(gè)專門小的體積內(nèi)聚攏大量的形核質(zhì)點(diǎn)。該現(xiàn)象出現(xiàn)的幾率是特不小的。在煉鋼熔池中假如要有氣泡生成，則氣泡內(nèi)的氣體必須克服作用于氣泡的外部壓力才能形成。5、在均勻的鋼液內(nèi)部形成CO氣泡是不可能的，碳氧反應(yīng)只可能在現(xiàn)成的氣泡表面進(jìn)行。6、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的碳氧反應(yīng)形式及CO氣泡的生成地點(diǎn)，大致可分為高速氧射流作用區(qū)、金屬與爐渣的相界面、金屬-爐渣-氣體三相乳濁液中、爐襯耐火材料的孔隙中及CO氣泡表面五種情況：第一，在高速氧射流作用區(qū)，氧射流末端被彌散成小氣泡，它是生成CO的現(xiàn)成表面，因此該區(qū)域能發(fā)生碳氧反應(yīng)。其間接氧化反應(yīng)式為{O2}=[O][C]+[O]={CO}或有少量的碳直接氧化[C]+{O2}={CO}吹煉條件下，由于金屬熔池的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，不斷更新金屬液表面層，形成連續(xù)地供氧，而使得碳氧反應(yīng)連續(xù)不斷地進(jìn)行。在氧流作用區(qū)碳的氧化約占10%～30%。第二，在氧射流沖擊不到的地點(diǎn)，仍直爐渣與金屬的界面存在，當(dāng)?shù)V石、石灰以及其他渣中未熔彌散質(zhì)點(diǎn)與金屬液接觸時(shí)，接觸界面上的微孔中存在少量氣體。該處是碳氧反應(yīng)的現(xiàn)成表面，有部分碳在此被氧化。[FeO]+[C]=[Fe]+{CO}該區(qū)域脫碳時(shí)刻短暫，脫碳量極少。第三，高壓氧氣流股沖擊熔池時(shí)，從熔池中飛濺出大量的金屬液滴，其中專門大一部分從氧射流作用區(qū)飛出而直接散落在爐渣中，形成金屬-爐渣-氣體三相乳濁液。由于金屬液滴高度彌散在爐渣中呈乳濁狀態(tài)，其接觸面相當(dāng)大，供氧和供碳條件極為有利，乳濁液中金屬液滴含量最高可達(dá)70%，一般平均達(dá)到30%左右，在整個(gè)吹煉過程中，幾乎全部金屬都要通過乳化，金屬液中的碳約有2/3是在乳濁液中被氧化的，氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐中的碳氧反應(yīng)要緊發(fā)生在池濁液中。第四，爐襯耐火材料的精糙表面也是較好的生成CO氣泡種核的地點(diǎn)。[C]+[O]={CO}但此處的供氧條件比氧射流作用區(qū)和金屬-爐渣-氣體三相乳濁液中的供氧條件要差。第五，氧流作用區(qū)飛濺出的大顆粒金屬液滴，能穿過浮濁液重新落入熔池，參與熔池中鋼液的循環(huán)運(yùn)動(dòng)。這些金屬液滴實(shí)際上已轉(zhuǎn)變成為CO的空心球體。由于金屬液滴的數(shù)量專門多，如此形成的CO氣泡也專門多，加上熔池中來自其他區(qū)域的CO氣泡。真空精煉時(shí)的碳氧反應(yīng)機(jī)理，真空精練時(shí)，熔池內(nèi)產(chǎn)生氣泡的極限深度，關(guān)于未脫氧的鋼液，其氧含量接近碳相平衡，即碳氧反應(yīng)生成的CO氣泡分壓，則氣泡生成的極限深度為：即處理鋼液時(shí)，CO汽泡生成的區(qū)域不可能超過鋼液深度1.18m。關(guān)于脫過氧的鋼液，氣泡生成的區(qū)域應(yīng)該更淺。在生成氣相核心的最適宜條件下，也不可能超過深池深度1.18m；當(dāng)用硅脫氧的鋼進(jìn)行真空處理時(shí)，氣泡核心生成的區(qū)域僅在0.82m深度內(nèi)包壁處；當(dāng)超過此深度就不能生成氣泡；而在用鋁脫氧的鋼液內(nèi)部，碳氧反應(yīng)幾乎不可能。真空吹氧脫碳對鋼中的硅含量有一定的限制。真空精煉還必須考慮到100～200mm厚的渣層覆蓋在鋼液面上，它會(huì)進(jìn)一步降低對真空室內(nèi)壓力變化的敏感度，熔池表面層約100mm處鋼液的碳氧反應(yīng)最為激烈，稱為爽朗層。假如不能保證底部鋼液及時(shí)上升，上層碳氧反應(yīng)將專門快趨于平衡。由于[C]和[O]在氣泡和金屬界面上的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得專門迅速，能夠認(rèn)為在氣泡和金屬界面上二者接近于平衡。在遠(yuǎn)離相界面處的[C]和[O]的濃度比氣泡表面上的濃度大得我，因此形成濃度梯度，使[C]和[O]不斷地向氣泡界面擴(kuò)散。1、在煉鋼的大部分時(shí)刻內(nèi)，[O]的擴(kuò)散為碳氧反應(yīng)的操縱步驟；而當(dāng)含碳量過低時(shí)，[C]的擴(kuò)散將成為碳氧反應(yīng)的操縱步驟。2、碳氧反應(yīng)速度常用單位時(shí)刻內(nèi)從金屬液中氧化碳的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來表示，符號rc。3、碳氧反應(yīng)過程是由三個(gè)時(shí)期組成的。第二時(shí)期即碳氧之間的化學(xué)反應(yīng)在煉鋼的高溫下特不迅速，第三時(shí)期即碳氧反應(yīng)生成的CO分子進(jìn)入氣相離開反應(yīng)區(qū)所需時(shí)刻也比較短，整個(gè)碳氧反應(yīng)速度要緊受第一時(shí)期所操縱，即受[C]和[O]向反應(yīng)區(qū)擴(kuò)散速度的操縱。（1）當(dāng)金屬中的含碳量低于ω[C]%臨界時(shí)，碳氧反應(yīng)速度rc隨含碳量的下降而顯著地降低，這時(shí)[C]的擴(kuò)散速度將決定整個(gè)碳氧反應(yīng)的速度。（2）當(dāng)金屬中的含碳量高于ω[C]%臨界時(shí)，[O]的擴(kuò)散速度決定著整個(gè)碳氧反應(yīng)速度，隨著供氧量（或Po2）的增加，rc也相應(yīng)增大。臨界含碳量可理解為：碳氧反應(yīng)速度rc取決于供氧量的碳范圍和碳氧反應(yīng)速度rc取決于碳擴(kuò)散的低碳范圍之間的碳的交界值，臨界含碳量ω[C]%臨界越低，脫碳越容易。在真空減壓條件下吹氧脫碳時(shí)，臨界含量碳量可抵達(dá)0.02%～0.03%。真空條件對冶煉超低碳鋼十分有利。1、在吹氧條件下，供氧速度遠(yuǎn)大于鐵礦石供氧，因此吹氧氧化的脫碳速度比加礦石氧化的脫碳速度要快得多。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的脫碳速度，一般為0.1%～0.4%min，最高可達(dá)0.6%/min以上；而電弧爐的脫碳速度為0.02%～0.04%/min，其要緊緣故是頂吹轉(zhuǎn)爐供氧速度專門快，單位時(shí)刻內(nèi)輸入氧量多，爐內(nèi)存在大量的金屬-爐渣-氣體三相乳濁液，CO氣體的生成和排出條件好，因此吹氧脫碳速度比氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐小得多。2、在真空吹氧脫碳時(shí)，由于臨界含碳量專門低，脫碳速度與[C]的擴(kuò)散關(guān)系不大，在保證供氧量的條件下，冶煉真空是阻礙碳氧反應(yīng)速度的要緊因素。假如在鋼包爐真空吹氧的同時(shí)，進(jìn)行包底吹氬，即攪拌鋼液又能形成氣泡種核，會(huì)使得脫碳反應(yīng)速度特不迅速。3、其脫碳工藝的核心內(nèi)容是吹煉中脫碳速度及終點(diǎn)碳的操縱。3、在吹煉初期，盡管鐵水中含碳量專門高，有利于碳的氧化，但由于熔池平均溫度低于1500℃，碳處于不爽朗狀態(tài)，且硅、猛含量較高，因此開吹后以硅、猛的氧化為主，碳氧反應(yīng)受到抑制而脫碳速度較低，隨著吹煉的進(jìn)行，硅、猛含量逐漸下降，其氧化速度漸慢，則脫碳速度rc近似地以真線上升。由于吹煉初期金屬中硅、猛的氧化優(yōu)先于脫碳反應(yīng)，硅量降低或一開始就比較低時(shí)，則碳氧反應(yīng)速度就增加，當(dāng)ω[Si]%約為0.10時(shí)，脫碳反應(yīng)速度rc達(dá)到最大值，吹煉初期結(jié)束而進(jìn)入吹煉中期。4、當(dāng)爐渣起泡并有小鐵粒從爐口噴濺出來時(shí)，這是吹煉初期結(jié)束的標(biāo)志，應(yīng)適當(dāng)降低氧槍高度。通常吹氧初期占總的吹煉時(shí)刻的20%左右。提高供氧強(qiáng)度、降低鐵水中硅、猛含量，能縮短吹煉初期的期間。5、吹煉中期，鐵水中的硅、錳已氧化結(jié)束，熔池溫度也已較高，進(jìn)入碳的激烈氧化時(shí)期?，F(xiàn)在，供給的氧氣幾乎全部消耗于脫碳，脫碳速度就要緊取決于供氧強(qiáng)度，而且始終保持最高水平，差不多不變。隨著供氧強(qiáng)度的增加，脫碳速度會(huì)顯著增加供氧強(qiáng)相度同時(shí)，槍位的高低對脫碳速度也有一定的阻礙。降低槍位，可增加氧氣射流對熔池的穿透深度，提高氧氣的利用率，從而使脫碳速度rc增大。吹煉中期碳氧反應(yīng)激烈，渣中的氧化鐵含量不高，為此槍位不要過低，防止?fàn)t渣“返干”。5.2.1.3吹煉后期，鋼水中的碳濃度已專門低，脫碳速度隨著鋼中碳含量的減少而直線下降。該時(shí)期的脫碳速度之因此與鋼液中的含碳量成正比，是因?yàn)楝F(xiàn)在的含量量已降低到了ω[C]%臨界以下，碳的擴(kuò)散速度大小減小，碳的擴(kuò)散成了脫碳反應(yīng)的操縱環(huán)節(jié)。就依照火焰情況、供氧數(shù)量及煉時(shí)刻等因素推斷吹煉終點(diǎn)，并適時(shí)提槍停止供氧。所謂終點(diǎn)碳，是指吹煉到達(dá)終點(diǎn)時(shí)鋼液中的含碳量，亦即出鋼時(shí)鋼液應(yīng)有的碳仿含量。終點(diǎn)量=鋼種規(guī)格的含碳中限-脫氧時(shí)的合金增碳量終點(diǎn)碳的操縱是轉(zhuǎn)爐吹煉后期的重要操作，目前常用的操縱方法有兩種即拉碳法和增碳法。（1）拉碳法。拉碳法是將熔池中鋼液和含碳量-直脫到出鋼要求即終點(diǎn)時(shí)停止吹氧的操作方法。1）、終渣的（FeO）含量較低，金屬的收得率高，且利于延長爐襯壽命；2）、終點(diǎn)鋼液的含氧低，脫氧劑用量少，而且鋼中的非金屬夾雜物少；3）、冶煉時(shí)刻短，氧氣消耗少。（2）、增碳法。增碳法是在吹煉平均含碳量大于0.08%的鋼種時(shí)，一律將鋼液的碳脫至0.05%-0.06%時(shí)停吹，而后出鋼時(shí)向鋼包務(wù)加增碳劑增碳至鋼兩種規(guī)格要求的操作方法。1）、終點(diǎn)容易命中，省去了拉碳法終點(diǎn)前倒?fàn)t取樣及校正成分和溫度的補(bǔ)吹時(shí)刻，因而生產(chǎn)率較高；2）、終渣的（FeO）含量高，渣子化得好，去磷率高，而且有利于減輕噴濺和提高供氧強(qiáng)度；3）、熱量收入多，能夠增加廢鋼的用量。采納拉碳法的關(guān)鍵在于，吹煉過程中及時(shí)、準(zhǔn)確地推斷或測定熔池的的溫度和含碳量努力提高一次命中率。而采納增碳法時(shí)，則應(yīng)尋求含硫低，灰分少和干燥的增碳劑。鋼液的真空吹氧精簡稱VOD法（真空-吹氧-脫碳），要緊用于冶煉不銹鋼、耐熱鋼和其他合金鋼等。VOD煉的實(shí)質(zhì)是真空處理和頂吹氧氣相結(jié)合的冶煉工藝。磷，由于它會(huì)使鋼產(chǎn)生“冷脆”及惡化鋼的焊接性能和冷彎性能等，因此，常被為有害元素而需要在冶煉中脫除。鋼中的磷要緊來源于鐵水和生鐵塊等煉鋼原料。這是由于高爐生產(chǎn)的還原過程不能去磷，煉鐵原料即鐵礦石和焦炭中的磷幾乎全部被還原劑到鐵液之中。磷在鋼中以[Fe2P]形式存在，通常用[P]來表示。磷對鋼的危害要緊表現(xiàn)為使鋼產(chǎn)生“冷脆”現(xiàn)象。隨著鋼中磷含量的增加，鋼的塑性和韌性降低，即使鋼的脆性增加。由于低溫時(shí)脆性更嚴(yán)峻，因此稱為“冷脆”。造成“冷脆”現(xiàn)象的緣故是，磷能顯著擴(kuò)大固液相之間的兩相區(qū)，使磷在鋼液凝固結(jié)晶時(shí)形成高磷脆性夾層，使鋼的塑性和沖擊韌性大大降低。溫度一定時(shí)，鋼的沖擊值隨含磷量增中而減小；含磷量一定時(shí)，鋼的沖擊值隨溫度的降低而減小。由于磷在固體鋼中的擴(kuò)散速度微小，為此因磷高而造成的“冷脆”，即使開采擴(kuò)散退火也難以消除。隨著鋼中[C]、[N]、[O]含量的增加，磷的這種有害作用隨之加劇。鋼中磷含量高時(shí)，可不能使鋼的焊接性能變壞，冷彎性能變差。一般碳素鋼：ω[P]≤0.045%；優(yōu)質(zhì)碳素鋼：ω[P]≤0.035%；高級優(yōu)質(zhì)鋼：ω[P]≤0.030%；專門用途的鋼種甚至要求ω[P]≤0.010%；而純凈鋼更是要求ω[P]=0.0015%-0.0030%。磷的存在對鋼的某些性能具有一定的益處。磷有時(shí)可在某些鋼中當(dāng)作合金元素使用。為了增加低碳鍍錫薄板的強(qiáng)度，常使其含磷量達(dá)到0.08%左右。因?yàn)槿芙庠阡撝械牧啄軌蛱岣咪摰膹?qiáng)度和硬度，而且其強(qiáng)化作用僅次手碳。該鋼的稀土元素含量為0.2%左右，它的加入是為了抑制磷的“冷脆”危害。自動(dòng)車床與標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)，要求鋼材具有良好的切削加工性能，以便提高加工速度。由于磷具有改善鋼的切削性能的作用，易切削鋼的含磷量均較高。即使是磷導(dǎo)致的脆性，也是能夠利用的。磷還能夠改善鋼液的流淌性，煉鋼生產(chǎn)中要緊是依靠氧化的方式進(jìn)行，磷在鋼液中能夠無限溶解，要去除鋼中的磷，可設(shè)法使磷氧化生成P2O5進(jìn)入爐渣，并固定在渣中。鋼中磷被氧氣直接氧化的反應(yīng)式為：2［P］+{O2}={P2O5}鋼液中的磷不可能被溶解在鋼中的氧和氣態(tài)的氧氧化。煉鋼過程中的脫磷反應(yīng)發(fā)生在渣鋼界面和氣氛頂吹轉(zhuǎn)爐的乳濁液中，是被渣中的（FeO）氧化的。其反應(yīng)為式為：2［P］+5(FeO)=（3FeO·P2O5）上述反應(yīng)式的總反應(yīng)式可寫為：2［P］+8(FeO)=(3FeO·P2O)都不穩(wěn)定，煉鋼過程中會(huì)隨著迷人池溫度的不斷升高而逐漸分解，使磷又回到鋼液之中。在煉鋼溫度下，以氧化鐵為主的爐渣，其脫磷能力專門低。為了使脫磷過程進(jìn)行得比較完全，防止已被氧化的磷大量反回鋼液，目前的做法是向熔池中加入一定量的石灰，增加渣中強(qiáng)堿性氧化物CaO，使五氧化二磷和氧化鈣生成較穩(wěn)定的磷酸鈣，從而提高爐渣的脫磷能力。磷的分配系數(shù)的大小能夠表示爐渣的脫膦能力的強(qiáng)弱，該比值愈大，即爐渣中的磷含量較高，鋼液中的磷含量較低，講明爐渣的脫磷能力就愈強(qiáng)，鋼液脫磷愈完全。實(shí)際生產(chǎn)中，阻礙脫磷反應(yīng)的因素專門多。爐渣成分溫度是阻礙脫磷反應(yīng)的要緊因素；此外，爐渣黏度、渣量和爐料含磷量等，也對脫磷反應(yīng)有一定程度的阻礙。爐渣成分對脫磷反應(yīng)的阻礙要緊反映在渣中（FeO）含渣堿度上。渣中的（FeO）是脫磷的首要條件，假如渣中沒有氧化鐵或氧化鐵含量專門低，就不能夠使磷氧化。純氧化鐵爐渣只有專門小的去磷作用，因此（Cao）是脫磷的充分條件。爐渣中的（FeO）和（Cao）含量不是能夠任意提高的，它們之間有一個(gè)恰當(dāng)?shù)谋戎?。?dāng)渣中的氧化鐵含量一定時(shí)，磷的分配系數(shù)隨著爐渣堿度的增加而增大，但有一定的限度；只有在提高爐渣堿度的同時(shí)，增加渣中氧化鐵的含量保證爐渣具有良好流淌性，才會(huì)取得最佳的去磷效果。堿度一定的條件下，渣中的（FeO）含量較低時(shí)，磷在鋼渣之間分配系數(shù)Lp隨著渣中（FeO）含量的增加而升高，（FeO）是去磷反應(yīng)的氧化劑，同時(shí)它還能加速石灰溶化成渣和降低爐渣的黏度，增加（FeO）含量對脫磷有利。若渣中的（FeO）含量過高，會(huì)使渣中（Cao）濃度下降，反而使?fàn)t渣的脫磷能力降低。一般情況下，R=2.5-3.0、ω（FeO）=15%-20%時(shí)，脫磷效果較好。溶渣中的（MnO）、（MgO）也是堿性氧化物，但共脫磷作用不及（Cao）的濃度相應(yīng)降低，反而對去磷不利。渣中的ω（MnO）≤12%、ω（MgO）≤6%時(shí)，對去磷有一定關(guān)心。溶渣中（SiO2）和（Al2O3）含量的增加，將降低爐渣的堿度，因此對脫磷不利，因此通常要限制爐料含硅量；煉鋼操作中，在保證爐渣堿度的前提下，有時(shí)加入一些鋁礬土（要緊成分是AL2O3）來加速化渣和增加爐渣的流淌性，對脫磷有一定好處。脫磷反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng)，降低溫度有利于去磷反應(yīng)的進(jìn)行，較高的溫度能使?fàn)t渣的黏度下降，加速石灰的成渣速度和渣中各組元的擴(kuò)散速度，強(qiáng)化了磷自金屬液向爐渣的轉(zhuǎn)移，因此，溫度過高時(shí)，Kp值的下降將起主導(dǎo)作用，會(huì)使?fàn)t渣的去磷效果率下降，鋼中的磷含量升高。因此將溫度維持在一個(gè)合適的范圍內(nèi)，保證石灰差不多溶化并使?fàn)t渣有較好的流淌性，對脫磷過程最為有效。去磷的合適溫度范圍是1450-1550℃煉鋼溶池中的脫磷反應(yīng)要緊是在爐渣與金屬液兩相的界面上進(jìn)行的，因此反應(yīng)速度與爐渣黏度有關(guān)。在脫磷所要求的高度堿度條件下，應(yīng)及時(shí)加入到稀渣劑改善爐渣的流淌性，以促進(jìn)脫磷反應(yīng)的順利進(jìn)行。增大渣量必定會(huì)使渣中（P2O5）的濃度降低，促進(jìn)脫磷反應(yīng)的接著進(jìn)行，使鋼中的磷含量進(jìn)一步降低。但渣量過大，會(huì)使鋼液面上渣層過厚而減慢去磷速度，同時(shí)還壓抑了鋼液的沸騰，使氣體及夾雜物的排除受到阻礙。轉(zhuǎn)爐煉鋼中，若鐵水含磷高則采納雙渣操作。即在保證爐內(nèi)渣量合適的條件下，增加了爐渣的總量，能夠提高爐渣的去磷率。流渣或雙渣操作會(huì)降低金屬收得率、增加能量消耗。在磷的分配系數(shù)一定時(shí)，鋼中的磷含量要緊取決于爐料的含磷和渣量。因此，要減少鋼中的含磷量，還應(yīng)貫徹精料原則，原料中盡量少帶磷，即采納低磷技術(shù)。爐渣氧化性脫磷是將鋼中的磷氧化成P2O5,并與堿性氧化物結(jié)合成為磷酸鹽而固定在爐渣之中，還原性脫磷時(shí)，鋼中磷是通過生成磷化物轉(zhuǎn)入爐渣而被去除的，即磷在爐渣中以負(fù)三價(jià)形態(tài)存在。還原性脫磷要緊用于冶煉含磷高的不銹鋼鋼液，目前仍處于試驗(yàn)時(shí)期，要緊有以下三種方案：強(qiáng)脫氧劑脫氧之后、爐渣事氧化鐵含量較低之時(shí)，以提高鈣的利用率，加入的方法是用一下壓力的氬氣作為載流氣體，將Ca-Si粉噴入鋼液之中。還原脫磷后直接向鋼水面的爐渣吹氧，必定會(huì)氧化部分合金元素和增加鋼中的含氧量，可將其扒出傾倒于普碳鋼液面上進(jìn)行吹氧氧化。然而這種方法操作專門不方便。轉(zhuǎn)爐煉鋼即冶煉中的脫磷任務(wù)較重。轉(zhuǎn)爐的脫磷工藝要緊包括選擇合適的造渣方法和吹煉中操縱好槍位。氧化脫磷的關(guān)鍵，是在偏低的溫度下造出流淌性良好的堿性氧化渣。首先是要依照鐵水的磷含量和冶煉鋼種對磷的要求選擇合適的造渣方法。單渣法操作時(shí)，脫磷效率通常在90%左右。采納雙渣操作，吹煉過程中要倒出或扒出部分爐渣（約1/3-2/3），然后重新加入渣料造渣。倒渣的時(shí)機(jī)應(yīng)該選擇在渣中含磷量最高、含鐵量最低的時(shí)刻，以達(dá)到脫磷效率最好、鐵損最少的效果。雙渣法操作脫磷效率通常可達(dá)92%-95%。雙渣留渣法操作，能夠加速初期渣的形成，提高倒渣前的去磷量?？梢娹D(zhuǎn)爐終渣留在爐內(nèi)對提高下爐鋼的前期去磷率有利。雙渣留渣法的總脫磷率為95%左右，兌鐵水時(shí)易發(fā)生噴濺，一般不用。單渣法操作簡單，穩(wěn)定，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操縱，因此關(guān)于含磷高的鐵水，最好是進(jìn)行預(yù)處理，使其符合單渣冶煉的要求。轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，鋼液中的磷含量總的來講是逐漸降低的。在轉(zhuǎn)爐吹煉過程中，阻礙脫磷反應(yīng)的要緊因素是渣中氧化鐵的含量，而渣事氧化鐵含量的高低要緊取決于槍位的操縱。流淌性良好的堿性氧化渣是爐渣脫磷的差不多條件，因此造成好渣理完成脫磷任務(wù)的關(guān)鍵。開吹后不久，在熔池表面就產(chǎn)生的氣體和渣液組成的乳濁液泡沫層，其中夾帶有大量的鐵水滴（可高達(dá)爐內(nèi)鐵水的三分之一），極大地增加了鋼渣兩相的界面積，能使脫磷反應(yīng)加速進(jìn)行。這種流淌性良好而且具有一定程度泡沫化的堿性氧化渣的生成，與吹煉中的槍位操縱有直接關(guān)系。適當(dāng)提高槍位，能使渣中的氧化鐵含量增加，不僅能夠保證脫膦所需的熱力學(xué)條件，但槍位較高時(shí)，氧氣射流對熔池的攪拌作用減小，脫碳速度較慢，同時(shí)氧氣的利用率也較低。假如槍位操縱的較低，碳氧反應(yīng)激烈，脫炭速度專門快，易使渣中的氧化鐵含量不足而易出現(xiàn)爐渣“返干”現(xiàn)象，這對脫磷極為不利。吹煉前期的槍位操縱合理，化渣良好，因此去磷渣速度較大。吹煉初期，由于硅、錳與氧的親和力比磷大，因此要等到鐵液中的硅、錳含量降低到較低時(shí)磷才開始氧化，而且氧化速度不大，約0.007-0.016%/min。因此決定吹煉初期脫磷效率的要緊因素是成渣情況，保證迅速造成具有較高堿度和高氧化鐵的，流淌性良好的，一定數(shù)量的爐渣，能夠使脫膦過程快速進(jìn)行。阻礙初期脫丈磷效率的另一個(gè)因素是鐵水中的硅含量。若鐵水含硅量過高時(shí)，不僅由于硅的氧化要消耗大量的氧化鐵，使渣中（FeO）的濃度較大幅度地下降。當(dāng)鐵水的含硅量大于0.3%時(shí)，便開始阻礙脫磷的進(jìn)行。吹煉中期，硅、錳的氧化已差不多結(jié)束，爐內(nèi)逐漸進(jìn)入碳和磷的激烈氧化時(shí)期，時(shí)期的脫磷要緊與造渣好壞有關(guān)，只要化渣良好，脫磷速度可大于脫碳速度。隨著熔池溫度逐漸升高，炭的氧化速度趨于峰值，強(qiáng)烈地消耗渣中的氧化鐵可能使渣中的Σ（FeO）降低到7%-10%，這不僅會(huì)使堿度上升遲緩，而且爐渣會(huì)出現(xiàn)所謂的“返干”現(xiàn)象，阻礙脫磷的接著進(jìn)行，甚至發(fā)生回磷。吹煉中期的溫度不要過高，一般為1600-1630℃。吹煉后期，時(shí)期鋼液中磷含量已比較低，熔也溫度也升高，只有在爐渣堿度較高、化渣良好的條件下，才有可能再次使鋼中磷下降。該時(shí)期脫碳速度減小，鋼中的磷含量磷從爐渣中重新返回到鋼液中的現(xiàn)象都稱之為“回磷”。轉(zhuǎn)爐成品鋼中的含磷量往往比吹煉終點(diǎn)時(shí)鋼液中的含磷量要高，這是吹氧結(jié)束后出現(xiàn)（含鐵合金脫氧）和澆注過程中的“回磷”所致。另外，在吹煉過程中，由于熔池溫度過高，爐渣、堿度和氧化鐵含量過低、爐渣返干等緣故，也會(huì)發(fā)生“回磷”現(xiàn)象。轉(zhuǎn)爐在爐內(nèi)或爐包內(nèi)進(jìn)行脫氧和合金化時(shí)，以及在出鋼過程中，都可能發(fā)生磷由爐渣返回到鋼液中的現(xiàn)象，脫氧后的鋼水在鋼包中冷靜及澆注過程中也能夠發(fā)生回磷。在鋼包中的回磷現(xiàn)場較為嚴(yán)峻，鋼包上部的鋼液中硝磷含量增加較多，不進(jìn)行爐外精練時(shí)，轉(zhuǎn)爐鋼水是在氧化渣下進(jìn)行脫氧出鋼和澆注的，這必定會(huì)將渣中的磷還原到鋼液中，回磷現(xiàn)象的發(fā)生及因磷程度與以下因素有關(guān)，鋼液溫度過高，脫氧劑的加入降低了（FeO）活度，使?fàn)t渣氧化能力下降，使用硅鐵、硅錳合金脫氧，生成大量的SiO2,降低了爐渣堿度，澆注系統(tǒng)耐火材料中的SiO2溶于爐渣使?fàn)t渣堿度下降，出鋼過程中的下渣量和渣鋼混沖時(shí)刻等。生產(chǎn)中減少回磷的措施要緊有：1、吹煉中期，要保持渣中的Σ（FeO）含量大于10%以上，防止因爐渣“返干”而產(chǎn)生的回磷；2、操縱終點(diǎn)溫度不要過高，并調(diào)整好爐渣成分，使?fàn)t渣堿度保持在較高的水平；3、盡量幸免在爐內(nèi)進(jìn)行脫氧和合金化操作，防上渣事的氧化鐵含量下降，假如改在鋼水包內(nèi)進(jìn)行脫氧和合金化操作時(shí)，希望脫氧劑和合金料在出鋼至三分之二前加完；4、采取擋渣球擋渣出鋼等措施，盡量減少出鋼時(shí)的下渣不早不晚；5、采納堿性包襯；6、出鋼時(shí)，向包內(nèi)投入少量小塊石灰以提高鋼包內(nèi)渣層的堿度，一方面抵消包襯黏土磚被侵蝕造成的爐渣堿度下降，另一方面能夠稠化爐渣，降低爐渣的反應(yīng)能力，阻止渣鋼接觸時(shí)發(fā)生回磷反應(yīng)。鐵水的預(yù)脫磷處理采納氧化法。為了保證脫磷后的鐵水能順利地進(jìn)行煉鋼，要求在脫磷的同時(shí)盡量減少碳的氧化。在CaO飽和的爐渣下，溫度較低時(shí)，磷能夠優(yōu)先于碳而氧化。為此，應(yīng)選擇適宜的吹氧制度，以操縱鐵水的溫度不要專門快大幅升高。鐵水氧化性的操縱，通常是向鐵水深部吹氧，不僅使鐵水的局部區(qū)域具有過量的氧，同時(shí)又有抑制CO氣泡生成從而延緩碳的氧化，為了使溶渣保持較高的氧離子活度，在脫磷之前必須對鐵水進(jìn)行預(yù)脫硅處理，因?yàn)殍F水中硅高時(shí)，脫磷時(shí)必定生成較多的（SiO2）。用Na2CO3預(yù)脫磷時(shí)，在溫度為1300-1350℃條件下噴粉脫磷工藝簡介向鋼液噴吹粉料是應(yīng)用噴射技術(shù)來完成冶金任務(wù)的一種有效手段，它能進(jìn)行脫磷、脫硫、脫氧、去除夾雜物、調(diào)溫、操縱微量元素和合金化等多項(xiàng)精練操作。噴粉技術(shù)是將粉料（又稱粉劑）懸浮于氣體中，通過噴吹管中的輸送氣體（又稱載流氣），把粉劑噴射到鋼水中去在噴入的粉劑和輸送氣體動(dòng)能的作用下，粉劑與鋼水之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的攪拌，成百倍地?cái)U(kuò)大了反應(yīng)物的接觸面積，完全改變了傳統(tǒng)煉鋼爐內(nèi)鋼渣反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件，提高了反應(yīng)速度。同時(shí)，由于噴粉時(shí)是越過渣層把粉劑直接噴入鋼液而不大與大氣接觸，因此利用率高，而且鋼液的成分穩(wěn)定。硫也是鋼中的長存元素之一，它會(huì)使大多數(shù)鋼種的加工性能和使用性能變壞，因此除了少數(shù)易切割的鋼種外，它是需要在冶煉中脫隊(duì)除的有害元素。鋼中的硫要緊來源于鋼煉生產(chǎn)所用的原料如鐵水、廢鋼、鐵合金等。硫的鋼中以［FeS］形式存在，常以［S］表示。使鋼的熱加工性能變壞，在液態(tài)鐵中，F(xiàn)e和FeS能無限互溶，當(dāng)鋼中含硫量大于0.020%時(shí)，鋼液冷卻凝固過程中，硫在未凝鋼液中逐漸濃聚，最后在晶界以連續(xù)哎呀不連續(xù)的網(wǎng)狀硫化鐵和Fe-FeS共晶體所出，晶界外的網(wǎng)狀硫化物破壞了鋼差不多的完整性和連續(xù)性，當(dāng)鋼熱加工前在1100-1250℃的溫度下加熱時(shí)，F(xiàn)eS或Fe-FeS共晶體就會(huì)熔化，使晶粒邊界性呈現(xiàn)脆性。當(dāng)進(jìn)行壓力加工時(shí)，錠、坯就會(huì)出現(xiàn)開裂。這種現(xiàn)象稱為“熱脆”。熱脆的存在，嚴(yán)峻地阻礙了鋼的熱加工性能，鋼中氧含量高時(shí)，鋼液凝固過程中以氧化鐵析出，會(huì)與FeS形成熔點(diǎn)更低（940℃）的FeS-FeO共晶體，而加刷硫的有害作用。鋼中的硫含量高時(shí)，其硫化物夾雜的總量也相應(yīng)增加，從而使鋼材的橫向伸長率和斷面收縮率等生能降低。硫在鋼錠最后凝固的區(qū)域富集，有帶狀偏析組織出現(xiàn)，使鋼材的橫向塑性明顯下降。含硫較高的鋼材在焊接時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)高溫，造成焊縫疏松，降低焊接部位的機(jī)械強(qiáng)度。鋼中硫含量超過0.06%時(shí)，鋼的耐腐蝕性能顯著惡化；純鐵或硅鋼中隨著含量的提高，磁帶損失明顯增加。由于含硫量小于0.005%的低硫鋼的需求量大大增加。在個(gè)不鋼中，硫則是作為合金元素使用的，目的是為了改善這些鋼所要求的某些專門性能。改善鋼的切削性能，一些易切削鋼的含硫量高達(dá)0.08%～0.30%，只是，目前硫易切削鋼已漸被鈣易切削鋼所代替。關(guān)于硫在爐渣中的存在狀態(tài)，（CaS）、（MnS）、(Fes)等化合物存在，在煉鋼溫度下能夠和專門多金屬元素、非金屬元素結(jié)合成氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)的化合物。目前煉鋼生產(chǎn)中能有效脫除鋼中流的方法有堿性氧化渣脫硫、堿性還源渣脫硫和鋼中元素脫硫三種。[S]+（CaO）=（CaS）+[O]。提高渣中（CaO）或（MnO）的含量、降低爐渣的氧化性，有利于鋼液的脫硫。（CaS）的分解壓力最小，因而在爐渣中最穩(wěn)定，（CaS）差不多上不溶于鋼液中，因此脫硫需要增加渣中自由（CaO）的含量，即提高爐渣的堿度。爐渣分子理論的觀點(diǎn)，[S]+（O2-）=[S2-]+[O]，堿性Ls=1、熔池的溫度。實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)覺，溫度升高對脫硫十分有利。這要緊是因?yàn)闇囟鹊纳吣軌蚪档腿墼酿ざ?，為脫磷反?yīng)制造了良好的動(dòng)力學(xué)條件，可加速反應(yīng)物和生物的擴(kuò)散轉(zhuǎn)移，從而可知快脫硫反應(yīng)的速度。2、提高堿度增加爐渣中自由CaO的濃度，有利于式7-1的脫硫反應(yīng)向右進(jìn)行。3、鋼液中的[O]和渣中的（FeO）含量。渣中氧化鐵（FeO）的含量對脫硫的阻礙比較復(fù)雜。4、渣中的（FeO）含量高時(shí)，會(huì)使鋼液中的氧含量增高，顯然對脫硫不利；但同時(shí)（FeO）含量增高，可使渣中氧離子的活度a（o2-）增大而有利于脫硫反應(yīng)的進(jìn)行。在堿性氧化渣中，即ω(FeO)≥10%時(shí)，增加渣中的（FeO）含量使氧離子活度增加的因素起要緊作用，能使Ls略有提高。堿性還原渣脫硫只有在電弧爐還原期或爐外精練時(shí)才能實(shí)現(xiàn)，其要緊特點(diǎn)是渣中的氧化鐵含量專門低，因而對脫硫十分有利。1、還原渣的堿度。由脫硫的反應(yīng)式可見，渣中含有（CaO）是脫硫的首要條件，脫硫要在堿性渣下才能進(jìn)行。渣中自由的（CaO）含量增多，爐渣的脫硫能力增大。但堿度過高會(huì)引起爐渣的黏度增大。R=2.5～3.0時(shí)，脫硫效果最好。2