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炼钢氧气转炉炉衬 熔渣碱度的控制就是利用造渣剂使渣中的 MgO 浓度保持在过饱和状态，以便抑制炉衬材料中的 MgO 向渣中溶解，从而减缓初期渣对炉衬的侵蚀，又能形成高碱度粘稠的熔渣层而保护炉衬。

熔渣碱度即为 CaO / SiO2 之比，它是控制熔渣成分的重要性能指标。上图 为熔渣碱度与侵蚀率的关系。从图中看出，当排除 TiO 的因素后，熔渣碱度为 1.0 左右 时，对炉衬的侵蚀率最大 ； 当熔渣碱度大于 1 . 0 时，随着碱度的继续增大，熔渣对炉衬的侵蚀率迅速降低。

1 ） 石灰造渣。氧气转炉吹炼初期，铁水中的硅首先被氧化而 生成 SiO2 使熔渣成为酸性，严重地侵蚀着碱性炉衬。为此，通常加人轻烧活性石灰，以提高熔渣的碱度。但是，石灰 （ CaO ） 与硅酸盐熔透起化学反应时，生成硅酸二钙，发生沉淀，能在石灰颗粒表面上形成一层致密的保护膜，使石灰无法继续溶解。由干硅酸钙的熔点较高，到冶炼中期时， Cao 的溶解速度仍然 十分 缓慢，使衬长时间受低碱度熔渣的侵蚀。

为了提高活性石灰的造流效果，除提高其质量外，还可掺加 萤石或 氧化锰 等 熔剂，以加快石灰的溶解速度，尽早形成 碱性 熔渣。

萤石是炼钢最常用的熔剂，它能降低熔渣的熔融温度，又能破坏 硅酸 二钙所形成的 包裹 膜，有助于石灰的溶解。但是， 萤石 对炉衬有强烈的侵蚀作用，又放出氟气污染环境。因此，近年来国外较少使用。氧化锰一般是以锰矿粉或锰铁的形式加人炉内的，其作用与萤石基本相同。

2 ） 白云石造渣。 六十 年代初期，在 氧气 转炉冶炼过程中，成功的采用了轻烧白云石造渣技术，使炉龄显著提高。例如，美国共和钢铁公司从 1967 年采用轻烧向云石造渣，加入量为 10.5 公斤 / 吨钢，炉龄则由 300 多炉提高到 481 炉次 。 1972 年以来，白云石加入量增加到 18.6 公斤 / 吨钢，炉龄提高到 951 炉次，耐火材料单耗降低到 2.5 公斤 / 吨钢。

日本住友金属工业公司开始时采用蛇纹石调节转炉熔渣成分，虽然能增加渣中的 MgO 含量，但脱磷、脱硫困难，未能推广。 1975 年采用 生 白云石与转炉返回渣配合使用，用量 一般为 25~30 公斤 / 吨钢 ，再加上 其它 技术措施，使转炉炉龄由 1500 炉次左右提高到近 2700 炉次。

上图 为日本君津厂转炉炉龄与造渣用 白云石 用量的关系。从图中看出，随着白云石用量的增加，炉龄显著提高。当然，炉衬寿命的提高，还与喷补技术的改进和采用副枪 （ 不倒炉 ） 操作等因素有关。目前，君津厂在转炉冶炼过程中，除采用轻烧白云石造渣外，还加人一定数量的锰矿石、软硅石和转炉返回渣等，以取代萤石。采用无萤石冶炼操作，炉衬损毁可人大地降低，使用寿命能显著地提高。

我国在氧气转炉炼钢过程中，也是采用轻烧白云石造渣的。图 3-19 为首钢造渣技术与侵蚀速度的关系。从图中看出，在相同的条件下，冶炼初期采用高镁质加锰材料、高镁材料和普通材料进行造渣，对炉衬的侵蚀速度依次递增。例如，首钢 1973~1977 年采用生白云石与 菱镁 矿 石 混合后进行造渣，氧气转炉炉龄比用普通材料造渣时提高约 200 炉次 ； 从 1978 年开始采用高镁质加锰材料造渣，又使炉龄提高一倍以上， 1980 年顶吹氧气转炉平均炉龄达到 1502 炉次。

在冶炼初期，加入白云石的作用与 萤石 的基本相同。因为自云石中的 MgO 能与 熔渣 中的 SiO2 作用，生成低熔点的钙镁橄榄石，避免形成硅酸钙等高熔点物质，并能改进熔渣的流动性、提高碱度和促进早期化渣。

随着冶炼进程的发展，白云石造渣剂不断溶解，渣中 MgO 含量提高，并逐渐生成较多的镁橄榄石，从而提高了末期熔渣的碱度和粘性，降低了熔渣对炉衬的侵蚀速度。同时， MgO 浓度达到饱和的末期渣 （ 碱度为 3 . 0~3 . 5 ） ，粘性 增大 ，在炉衬上粘附数量增多，形成熔渣保护层，能显善提高炉衬的使用寿命。

3） 铁水成分。铁水成分对造渣起决定性的作用。当铁水中有足够数量的锰时，吹炼初期，它和硅一样被氧化，且形成 MnO .SiO2 等低熔点物质，阻止硅酸二钙等高熔点物质的生成，并能加速化渣作用 ； 吹炼后期，因 MnO 对温度十分敏感，可提高熔渣粘度，有利于炉衬挂渣。

上图 为熔渣中 MgO 含量与炉衬损毁量 （ Δ MgO ） 的关系。当 ΔMgO 等于零时，即炉衬基本不损毁。从图中看出，如果铁水中的 硅 含量为 0 . 4% 时，欲保持炉衬不熔损，必须使熔渣中的 MgO 含量达到 6% 左右，方可实现 ； 当铁水中的硅含量增加到 1.0% 时，熔渣中的 MgO 含量则应为 10% 左右，才能使炉衬不损毁。这就是说，原料条件和操作水平不同时，为了保持氧气转炉炉衬的长寿，必须使熔渣中的 MgO 含量达到需要的数值，即应合理地调整白云石造渣剂的加入量。

从图 中还可看出，当白云石加入量不足，即渣中的 MgO 含量低时，各点均在零线以下，这时炉衬遭到侵蚀 ； 反之，熔渣中的 MgO 含量过多，渣的粘性增大，虽能保护炉衬，提高炉龄，但也使炉底上涨过快，影响正常生产。根据我国首钢的经验，铁水中的硅含量一般为 0 . 4~0.6% 和 S i : Mn=1 . 1~1.2 时，能保证良好的造渣操作，且可达到优质、高产、长寿和低耗的目的。

应当指出，铁水中的 杂质 含量多，致使熔渣量增大和碱性降低，容易引起喷溅，延长冶炼时间，出钢温度也偏高，使炉衬 工作 条件恶化，损毁加快。另外，铁水中的 FeO 含量多，虽能促进 CaO 的熔化，提高熔渣碱度，但对炉衬侵蚀严重。因为， FeO 容易与炉衬材料中的碳起反应，生成脱碳层。它与 CaO 反应，又生成铁酸二钙等低熔点物质，增大了熔渣的流动性，加速了对炉衬的侵蚀。所以，铁水中的 FeO 含量应予控制。