渣碱度

炉渣中碱性氧化物和酸性氧化物的比值称为碱度。一般都用碱度这一概念作为衡量和选择炉渣的标准。尽管组成炉渣的氧化物很多，但对炉渣影响较大和炉渣中含量最多的是 SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO四种氧化物，因此常用其中的碱性氧化物CaO、MgO和酸性氧化物SiO₂、Al₂O₃的重量百分数之比来表示炉渣碱度。

渣碱度简介

熔池脱硫的基本条件是“三高一低”，即较高的渣碱度、较大的渣量、适当高的钢水温度和低的(FeO)含量。作为唐钢电炉，炉渣成分和冶炼工艺有其自身特点。所以，提高脱硫率要因地制宜，有的放矢地采取措施。

在改进工艺前。主要弊端有：

(1)碱度较低。在造渣时采用了大量含SiO₂较高的碎粘土砖调渣。影响CaO的脱硫反应。

(2))(MgO)含量高。渣中(MgO)高达18%左右，虽提高了碱度，但极大地恶化了渣的流动性，提高了渣的熔点，使渣变稠。影响渣钢混冲脱硫效果。(MgO)主要来源于炉役后期较大量的补炉镁砂。

(3)(Al₂O₃)偏低。(Al₂O₃)对渣的流动性会增加，对碱度影响比(SiO₂)小得多，但原渣系含(Al₂O₃)量却仅有5%左右。

(4)CaF₂加入过早。8%左右的CaF₂可有效地稀释炉渣，但前期大量加入，对炉衬侵蚀加剧，从而使(MgO)进入渣中较多，难以保持渣的流动性。

原渣系在原始硫较低时虽能完成部分脱硫任务，但对进一步提高硫的分配比Ls的可能性已很小，不适于高硫钢水脱硫。为此，必须改进渣系和造渣工艺。

渣碱度熔渣的碱度与Ls的关系

(1)为进一步提高脱硫反应能力，要提高渣中CaO的活度，即增加渣碱度至2.5以上。这样，(CaO)应在50%左右，(SiO₂)在20%以下。

(2)适当调整碳工钢的冶炼炉况，减少(MgO)炉役后期进入渣中，将(MgO)含量控制在15%以下，并减少钢中Ca-Mg夹杂物。

(3)提高(Al₂O₃)含量到10%左右，以替代部分(SiO₂)。

(4)为了减少CaF₂对炉衬的侵蚀，又满足高硫钢水对炉渣流动性的特殊要求，还原前期尽量少加CaF₂，而多加火砖碴。出钢前多加萤石。石灰与萤石的总加入比例10∶1.5～2。这一措施对控制(MgO)含量，保证渣的流动性，实现渣钢混冲脱硫具有最佳效果，作用明显。

(5)碳工钢因碳含量高，冶炼温度相对较低，这不利于造渣脱硫。因此，高硫钢水应取温度范围上限。渣量过大会影响其流动性，且不利于扩散脱氧剂对钢水的深脱氧。因此，在满足渣量脱硫要求的情况下，即使高硫钢水，渣量也应尽量控制在3%以下。

是按调整渣系和造渣工艺后的试验结果，包内的Ls已达48。高硫钢水工艺改进前后的脱硫过程，脱硫速度和程度的明显变化均集中在还原开始和出钢时的两个重要的动力学过程。

渣碱度满足脱硫的动力学条件

碳工钢因缺乏沉淀脱氧手段，脱氧程度在熔池上下容易出现较大差异。即使以强白渣出钢，也会在钢包内发生渣碱度变弱，从而影响渣洗脱硫效果。为此，必须加强熔池搅拌工艺，为保证搅拌效果，人工搅拌时间竞延长了一倍。此外，还试验了炉内吹氩搅拌和包内吹氩搅拌，以及改浅熔池深度等措施，这些对均匀钢水温度，保证脱氧效果，增加渣钢接触面积，对进一步脱硫都起到了重要作用。

渣碱度改变造渣工艺后的渣成分和硫的变化

强化钢水脱氧，促进脱硫。低合金钢和合金钢由于加入合金材料合金化和沉淀脱氧，FeO较容易降低，不会造成脱硫困难。但碳素钢特别是碳工钢，不用合金化，其扩散脱氧复杂。我厂采用了增加SiC用量及按0.2%配硅、增加终脱氧硅铝铁用量等措施，以保证钢水脱氧深度。同时严格控制渣料配比，促进形成其流动性良好的强白渣，满足了脱硫要求，渣中FeO降到了0.8%以下。

渣碱度效果分析

在加强采用了控制脱硫管理和提高工艺技术操作措施后，进入熔池硫的总量使熔清硫高炉次下降78%。即使遇到了熔池硫高的炉次，通过严格工艺操作，创造脱硫条件，也可较好的完成脱硫任务，而且基本上不会延长冶炼时间，还不用扒渣工艺。若与过去脱硫方法相比，吨钢综合成本可降低26元左右，产量可增加约11%左右。