【本章学习要点】本章学习炼钢炉渣的来源、组成和作用,钢中元素氧化的规律及铁、硅、锰的氧化情况,硫对钢性能的影响,炉渣脱硫的基本反应和条件,氧在钢中的危害及脱氧的任务,元素的脱氧能力及各种脱氧方法的的特点,钢中气体、夹杂物对钢性能的影响,减少钢中气体和减少钢中夹杂物的途径。第一节炼钢炉渣一、炉渣的来源、组成和作用1.炉渣的来源炉渣又叫熔渣,是炼钢过程中产生的。炉渣的主要来源有:1由造渣材料或炉料带入的物质。如加入石灰、白云石、萤石等,金属材料中的泥沙或铁锈,也将使炉渣中含有(FeO)、(SiO2)等。这是炉渣的主要来源。2元素的氧化产物。含铁原料中的部分元素如Si、M
、P、Fe等氧化后生成的氧化物,如Si02、M
0、Fe0、P205等。3炉衬的侵蚀和剥落材料。由于高温、化学侵蚀、机械冲刷等方面原因使炉衬剥落,则耐火材料进入渣中。4)合金元素脱氧产物及炉渣脱硫产物。如用Al脱氧化生成的(Al2O3),用Si脱氧生成的(SiO2),以及脱硫产物(CaS)等。2.炉渣的组成化学分析表明,炼钢炉渣的主要成分是:Ca0、2、203、Si0FeFe0、Mg0、205、PM
0、CaS等,这些物质在炉渣中能以多种形式存在,除了上面所说的简单分子化合物以外,还能形成复杂的复合化合物,如2Fe0Si02、2Ca0Si02、4Ca0P205等。3.炉渣的作用炼钢过程中熔渣的主要作用可归纳成如下几点:1通过调整炉渣的成分、性质和数量,来控制钢液中各元素的氧化还原反应过程,如脱碳、脱磷、脱氧、脱硫等;2吸收金属液中的非金属夹杂物;3覆盖在钢液上面,可减少热损失,防止钢液吸收气体;4能吸收铁的蒸发物,能吸收转炉氧流下的反射铁粒,可稳定电弧炉的电弧;5冲刷和侵蚀炉衬,好的炉渣能减轻这种不良影响,延长炉衬寿命。由此可以看出:造好渣是实现炼钢生产优质、高产、低消耗的重要保证。因此实际生产中常讲:炼钢就是炼渣。二、炉渣的化学性质和物理性质熔渣的化学性质主要是指熔渣的碱度、氧化性和还原性。熔渣的物理性质主要是指炉渣的熔点和黏度。为了准确描述反应物和产物所处的环境,规定用“”表示其中的物质在金属液中,“”表示在渣液中,“”表示在气相中。1.炉渣的化学性质1熔渣的碱度炉渣中常见的氧化物有酸、碱性之分,其分类如下:
碱度是指炉渣中碱性氧化物与酸性氧化物浓度的比值,用“R”来表示。碱度是判断熔渣碱性强弱的指标。去磷、去硫以及防止金属液吸收气体等都和熔渣的碱度有关,因此碱度是影响渣、钢反应的重r