炉渣的性质
高炉炼铁原理第四章造渣和脱硫过程(全)
第四章造渣和脱硫过程造渣与脱硫是高炉内重要物理化学过程。
一方面影响高炉顺行和生铁质量，同时对高炉产量和焦比也有重大影响。
第一节造渣目的与作用高炉冶炼的目的是要生产出合格生铁，由于炉渣与生铁是高炉内同时形成的一对孪生产品，因此，要炼好铁，必须要造好渣。
造渣就是加入熔剂同脉石和灰分作用，使炉渣具有良好的流动性，保证渣铁良好分离，并将不进入生铁的物质溶解、汇集成渣的过程。
加熔剂造渣还有调节炉渣成分，使之具有保证生铁质量所需的性能。
第二节造渣过程及其对高炉冶炼影响根据高炉造渣的不同阶段，可分为初渣、中间渣和终渣。
初渣：开始熔融出现的液相渣（软熔带内）；中间渣：处于滴落过程中其成分、温度在不断变化的炉渣；终渣：到达炉缸并待放出的炉渣，其成分相对稳定。
一、初渣的形成初渣形成包括固相反应、软化、熔融、滴落等几个阶段。
1、固相反应：是初渣生成的孕育阶段。
主要发生在脉石与熔剂、脉石与铁氧化物之间，并生成一系列低熔点化合物。
[对使用熔剂性烧结矿、球团矿而不加熔剂的高炉，固相反应在烧结或球团焙烧过程已经完成]2、矿石软化随着炉料下降，炉温升高，矿块内部或表面出现微小的局部熔化，即矿石软化开始。
矿石从软化开始到熔融滴落需要一定的时间和空间，这一过程是对高炉顺行影响很大的一个环节。
由于负荷的作用，软化的矿石产生粘合、融着，使气孔度大大降低，形成软熔带内软熔层。
因此，矿石开始软化温度越低，初渣出现就越早，软熔带位置就越高，而软化温度区间越大，软熔层越宽，对高炉顺行越不利。
所以，一般要求矿石的开始软化温度要高，软化区间要窄。
3、初渣形成从矿石软化到熔融滴落就形成初渣。
初渣特点：FeO含量较高（矿石越难还原，初渣FeO越高）。
高炉内初渣生成的区域称为软熔带。
根据高炉解体研究，在矿石完全熔化滴落以前，在软熔带内仍基本维持矿、焦分层状态，只是固态的矿石层变成了软熔层。
（见图）二、中间渣即处于软熔带以下、风口水平以上正在滴落过程的液相渣。
钢铁炉渣的化学分析及重金属迁移行为研究
钢铁炉渣的化学分析及重金属迁移行为研究钢铁工业是世界各国经济与工业发展的重要支柱。
在钢铁生产过程中，废渣产生量极大，其中钢铁炉渣是产生量最大的一种。
钢铁炉渣经过处理可以变废为宝，氧化铁和氧化钙成分使得炉渣有着很高的重复利用价值。
但是钢铁炉渣中存在着大量的重金属，可能对环境和人类健康造成潜在风险。
必须对钢铁炉渣的重金属含量以及重金属的迁移行为进行深入的研究与探究。
一、钢铁炉渣化学分析1.1 炉渣的成分和性质钢铁炉渣主要由氧化铁、氧化钙和氧化硅等氧化物组成，其成分与工艺条件有很大关系。
炉渣的碱性主要体现在氧化物的碱性离子上，炉渣的碱性直接影响到其对于重金属的迁移和固化的能力。
1.2 炉渣中重金属的含量钢铁炉渣中存在着大量的重金属，比如铅、锌、镉、铬、铜等，这些重金属的含量会随着不同地点和钢铁企业的不同而有所差异。
重金属的含量是影响炉渣安全无害利用的核心指标。
二、重金属迁移行为2.1 重金属在饱和试验条件下的淋滤实验饱和试验条件下的淋滤实验是钢铁炉渣研究中的常用方法，这种方法可以模拟出污染物在炉渣中的迁移情况，从而对钢铁炉渣进行评价。
研究发现，炉渣中的重金属主要以可溶性形式存在，这意味着这些重金属可以在一定程度上影响周围环境的水体质量。
2.2 重金属与炉渣结构和成分的关系研究表明，炉渣中的钙镁铝等元素可以有效地促进重金属在炉渣中的稳定化，减少其在环境中的迁移。
因此，研究如何调节炉渣结构和成分，使其更有利于吸附和稳定化重金属，可以有效防止炉渣对环境和人类健康造成的损害。
三、炉渣的重复利用3.1 炉渣用于水泥生产中的应用炉渣可以作为水泥原料和掺合料，提高水泥的强度和耐久性。
同时，通过引入活性成分，将其转变为有利于环境的水泥熟料，这可以有效减少钢铁工业对环境的影响。
3.2 炉渣用于土壤改良中的应用炉渣可以被用于土壤改良，主要作用是调节土壤的神经、pH值和有效态磷酸盐等指标，这对于提高土壤的肥力和抗旱能力具有重要意义。
炉渣在金属冶炼中的作用与影响
通过添加适量的炉渣，可以调整熔融 金属的化学成分，例如调整合金元素 的含量，以满足不同产品的需求。
03
炉渣对金属冶炼过程的影响
对冶炼效率的影响
炉渣的熔点
熔点高的炉渣可能导致金属难以 从矿石中分离，降低冶炼效率。 熔点低的炉渣则有助于提高金属
的提取率。
炉渣的黏度
黏度适中的炉渣能够更好地悬浮和 携带金属，减少金属在冶炼过程中 的损失。黏度过低或过高都可能影 响金属的回收率。
程。
在高温熔融状态下，炉渣能够吸 附和包裹金属矿物，使其与脉石 矿物分离，提高金属的提取率。
通过控制炉渣的组成和性质，可 以优化金属与渣的比重和沉降速 度，实现有效的金属与渣的分离
。
去除杂质与有害元素
炉渣能够通过物理和化学反应，将矿石中的杂质和有害元素去除，从而提高金属的 纯度和质量。
在熔融状态下，炉渣能够与矿石中的硫、磷等有害元素发生反应，生成低熔点的化 合物，使其从熔融金属中分离出来。
炉渣的无害化处理
降低污染物含量
通过物理或化学方法降低炉渣中的有害物质含量，减少对环 境的危害。
稳定化处理
通过添加稳定剂或进行高温熔融等方法，使炉渣中的有害物 质稳定化，降低对环境的影响。
炉渣的回收与再利用技术
磁选法
利用磁选技术从炉渣中回收铁磁性物质，如铁矿 石、钢渣等。
浮选法
通过浮选技术分离炉渣中的矿物颗粒，回收有价 组分。
少有害物质的排放。
02
炉渣的排放量
ห้องสมุดไป่ตู้
大量排放炉渣会导致固体废弃物的堆积，占用土地资源，并对土壤和水
体造成污染。因此，需要合理控制炉渣的排放量，采取有效的处理和利
用措施。
03
炉渣性质
1）掌握熔渣的以下化学特性将炉渣中的氧化物分为三类：（1）酸性氧化物：2SiO 、25P O 、25V O 、23Fe O 等；（2）碱性氧化物：CaO 、MgO 、FeO 、MnO 、23V O 等；（3）两性氧化物：23Al O 、2TiO 、23Cr O 等。
碱度的三种定义（1）过剩碱 根据分子理论，假设炉渣中有22RO SiO ⋅，254RO P O ⋅，23RO Fe O ⋅，233RO Al O ⋅等复杂化合物存在。
炉渣中碱性氧化物的浓度就要降低。
实际的碱性氧化物数B n 叫超额碱或过剩碱，其中CaO CaO MgO FeO MnO n n n n n =++++∑（2）碱度223%%%CaO SiO Al O +，223%%%%CaO MgO SiO Al O ++，225%%%CaO SiO P O +（3）光学碱度i N －氧化物i 中阳离子的当量分数。
具体计算i i i i i m x N m x =∑ ，其中 i m －氧化物i 中的氧原子数；i x －氧化物i 在熔渣中的摩尔分数。
熔渣的氧化还原能力 定义%FeO ∑表示渣的氧化性。
认为渣中只有FeO 提供的氧才能进入钢液，对钢液中的元素进行氧化。
渣中23Fe O 和FeO 的量是不断变化的，所以讨论渣的氧化性，有必要将23Fe O 也折算成FeO ，就有两种算法：（1）全氧法23%% 1.35%FeO FeO Fe O =+∑（2）全铁法 23%%0.9%FeO FeO Fe O =+∑ 注：决定炉渣向钢液传氧的反应是[]%FeOO K a ∅=或[]0%FeOO L a = 实验测得：6320lg 2.734KT ∅=-+ T ＝1873K ，K ∅或00.23L =。
令[]0%FeOO L a '=－代表实际熔渣中的值。
当00L L '>时，0000ln ln ln 0L G RT L RT L RT L ''∆=-+=>，反应逆向进行，钢液中的氧向熔渣传递；当00L L '<时，00ln 0L G RT L '∆=<，反应正向进行，熔渣中的氧向钢液传递。
(完整版)生活垃圾焚烧炉渣性质及处置技术
1、生活垃圾焚烧炉渣性质(1)炉渣的物理性能生活垃圾焚烧炉渣是生活垃圾焚烧的副产物，包括炉排上残留的焚烧残渣和从炉排间掉落的颗粒物，呈黑褐色，原炉渣有刺激性气味，经过处理后气味减弱。
未经处理的焚烧炉渣主要由灰渣、碎玻璃和砖块、陶瓷碎片、木屑，以及少量碎布条、塑料、金属制品等物质组成。
碎玻璃、陶瓷碎片等主要来自于工程中的建筑垃圾，但只要其粒径大小不超过5mm，就不会影响炉渣多孔砖的整体性能。
金属制品主要来自于人们的生活用品，如易拉罐、钉子、铁罐等，并且其中的单质铁会氧化，产生锈蚀，影响砖的性能。
布条、塑料等物质是由于生活垃圾在焚烧过程中燃烧不够充分而未能去除。
炉渣中还含有极少量的有色金属，在公路基层应用过程中可能会由于和碱反应产生H2而破坏路面，大颗粒金属可能会损坏施工设备，对施工的危害较大，应尽可能地除去；炉渣中的可燃物含量较低，5mm以上颗粒中的可燃物含量在0.06~1.34%。
可燃物的存在不利于资源化利用，如影响应用时路面的长期稳定性，影响无机结合料与炉渣的结合，而降低材料强度。
因此，该将这些物质尽量去除。
经过预处理的炉渣只含有少量的碎玻璃、砖块和陶瓷碎片，布条、塑料等有机物几乎全部去除。
由于炉渣主要物理组分质地坚硬，因而作为集料使用时能保证一定的强度。
(2)炉渣的含水率、热灼减率、堆积密度、吸水率由于水淬降温排渣作用，炉渣的含水率约为12.0%~18.9%，随着堆积时间、天气等因素上下波动；炉渣热灼减率反映垃圾的焚烧效果，一般较低，为1.57%~3.16%；炉渣堆积密度在1150kg/m3～1350kg/m3之间，吸水率为37%左右。
说明炉渣是一种多孔的轻质材料，强度不高。
(3)炉渣的粒径分布炉渣粒径分布较均匀，主要集中在2~50mm的范围内(占60.8%~7.68%)，小于0.074mm的颗粒含量在0.06%~1.36%。
基本符合道路建材中集料的级配要求。
(4)炉渣化学成分预处理后的炉渣主要化学成分及含量为：硅35%～50%、钙7%～15%、铝3.5%～7.0%、铁3.0%～6.0%、钠2.5%～8.0%、钾1.3%～3.0%、磷0.7%～3.0%，不同地点、不同批次的炉渣主要化学组成接近，由此可认为预处理后的炉渣的化学成分相对比较稳定。
炉渣处理及资源化利用
创造就业机会
炉渣处理与资源化利用产业的 发展将为社会创造更多的就业 机会，促进经济发展。
减少环境污染
通过炉渣处理与资源化利用， 减少废弃物对环境的污染，保
护生态环境。
04
炉渣处理与资源化利用的挑战与解决方 案
技术瓶颈与突破
高效分离技术
研发高效分离技术，将炉渣中的有价组分与杂质 进行分离，提高回收率。
循环经济
发展循环经济，推动废弃物资源化利用，符合国家可持续发展战略 ，为炉渣处理与资源化利用提供了重要的发展机遇。
经济效益与社会效益
降低废弃物处理成本
通过炉渣处理与资源化利用， 减少废弃物的处理费用，降低
企业的生产成本。
提高资源利用率
将炉渣转化为有价值的资源， 实现资源的有效利用，缓解资 源短缺问题。
炉渣可作为道路建设的填料，提高道 路的抗压强度和稳定性。
环保领域
炉渣经过处理后可作为吸附剂、催化 剂等用于废水处理、废气治理等领域 。
03
炉渣处理与资源化利用的前景
技术发展与创新
高效分离技术
利用先进的分离技术，如磁选、 浮选、重选等，从炉渣中高效分 离有价组分，提高新型固化剂和固化工艺，降 低炉渣中有害物质浸出风险，提
05
案例分析
某钢铁企业炉渣处理及资源化利用项目
总结词
技术先进、资源化程度高
详细描述
该钢铁企业采用先进的炉渣处理技术，将炉渣进行破碎、筛分和磁选等处理， 从中回收铁、锰等有价元素，同时将剩余的尾渣制成建筑骨料、路基材料等， 实现了炉渣的高效资源化利用。
某水泥企业炉渣处理及资源化利用项目
总结词
技术成熟、应用广泛
的影响。
资源化产品标准
03
炉渣的来源、组成和作用
在文学家的语言里，钢和渣是完全对立的，钢表示人的坚强，渣代表坏人坏事、无可救药。
但在冶金家的眼里，钢和渣是统一的：没有好渣，就没有好钢；把渣炼好，好钢自然就产生了。
所以，炼钢就是炼渣。
渣由熔化的氧化物形成。
炼钢反应产生的二氧化硅、氧化锰、五氧化二磷和氧化铁都进入到渣中。
为了造渣儿加入熔剂，其中含有氧化钙、氧化锰、氧化镁、三氧化二铝、氧化钙等。
钢中的硫也会成为硫化物转入渣中。
特殊情况下还会有其他氧化物，例如炼不锈钢时有氧化铬，炼高速工具钢时有氧化钨等。
所以，熔渣是以多种氧化物为主的复杂溶液。
酸性渣的主体是CaO – SiO2 – MnO – FeO 三种氧化物。
碱性氧化渣则以CaO – SiO2 –FeO 三组原为代表，其他物质按其性质归入某一类，如P2O5 呈酸性归入SiO2类，MnO带氧化性归入FeO 类。
碱性还原渣以CaO – SiO2 – Al2O3 三组元为代表。
炼钢实际上就是对生铁的一种精炼过程。
转炉炼钢：转炉的炉体可以转动，用钢板做外壳，里面用耐火材料做内衬。
转炉炼钢时不需要再额外加热，因为铁水本来就是高温的，它内部还在继续着发热的氧化反应。
这种反应来自铁水中硅、碳以及吹入氧气。
因为不需要再用燃料加热，故而降低了能源消耗，所以被普遍应用于炼钢。
吹入炉内的氧气与铁水中的碳发生反应后，铁水中的碳含量就会减少而变成钢了。
这种反应本身就会发出热量来，因而铁水不但会继续保持着熔化状态，而且可能会越来越热。
因此，为调整铁水的适合温度，人们还会再加入一些废钢及少量的冷生铁块和矿石等。
同时也要加入一些石灰、石英、萤石等，这些物质可以与铁水在变成钢水时产生的废物形成渣子。
因此，它们被称为造渣料。
转炉炼钢工艺流程：高炉铁水→铁水预处理→复吹转炉炼钢→炉外精炼→连铸→热轧电炉炼钢：电弧炉炼钢的热源是电能记电弧炉内有石墨做成的电极，电极的端头与炉料之间可以发出强烈的电弧，类似我们看到的闪电，具有极高的热能。
炉渣的作用
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、Mn、P、Fe等氧化后生成的氧化物，如Si02、Mn0、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、Si02、Fe203、Fe0、Mg0、P205、Mn0、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2Fe0·Si02、2Ca0·Si02、4Ca0·P205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。
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5熔渣的表面张力及界面张力
熔渣的表面张力和界面张力是研究气体-熔渣-金属液界面反应 的重要数据。熔渣表面张力和渣钢界面张力是熔渣的重要性质， 对于冶金过程动力学及钢液和熔渣的乳化和分离等，均有密切 关系。冶炼中石灰等固体料在熔渣内的溶解，熔渣对耐火材料 的侵蚀，泡沫渣的形成与消除，金属和熔渣的分离，新相的形 成，钢液中夹杂物的排除等均与钢液、熔渣的表面张力或熔渣、 金属液的界面张力有关。 （1）熔渣的表面张力 （2）熔渣的起泡性能 （3）熔渣的界面张力
1熔渣的粘度
粘度是熔渣的主要物理性质之一，它代表熔渣内部相 对运动时各层之间的内摩擦力。 （1）熔渣粘度对炼钢生产的影响 （2）表观粘度 （3）影响熔渣粘度的因素 （4）熔渣粘度的稳定性 （5）长渣、短渣
（1）熔渣粘度对炼钢生产的影响
•粘度对于渣和金属间的传质和传热速率有密切关系， 因而它影响着渣钢反应的反应速率和炉渣传热的能力。 过粘的渣使熔池不活跃，冶炼不能顺利进行。过稀的 渣容易喷溅，而且严重侵蚀炉衬和耐火材料，降低炉 [ Mn ] / [ Si ] 子寿命。因此，炼钢过程要求熔渣有适宜的粘度，这 [ Mn ] / [ Si ] 个性质不仅关系到冶炼过程能否顺利进行，而且对传 [ Mn ] / [ Si ] 热、传质，从而对反应的速率以及金属在熔渣中的损 失、溅渣护炉效果、炉衬的寿命等都有影响。
( FeO)
3熔渣的容量性质
炼钢生产中对钢的性能有害的物质如硫、磷、氮、氢等均能在 熔渣中溶解，并保留于其中。把熔渣具有容纳这些物质的能力 称之为炉渣的容量性。 （1）硫容量 熔渣的硫容量用CS表示。它是熔渣中以重量百分比浓度表示 的硫浓度与一定氧分压和硫分压平衡的关系式。随着碱性氧化 物浓度的增加而增大。硫容量表示了熔渣的脱硫能力 。 熔渣的硫容量越大，硫的分配比越大，其进入熔渣中的硫浓度 就越大。熔渣和金属液的氧化性越强，硫的分配比就越小。 （2）磷容量 磷容量和硫容量一样，它表示熔渣吸收或溶解磷氧化物的能力。 磷容量与温度及碱度有关。
4熔渣的熔化温度
炼钢炉渣是由许多复杂化合物组成的，绝大部分复杂化合 物熔点低于各简单氧化物的熔点。所以，耐火材料要求杂 质少、纯度高。 炉渣的熔化温度是固态渣完全转化为均匀的液态时的温度。 同理液态熔渣开始析出固体成分时的温度为熔渣的凝固温 度。 熔渣的熔化温度与熔渣的成分有关，可通过相图确定。一 般来说，熔渣中高熔点组元越多，熔化温度越高。
4熔渣溶解气体的能力
熔渣能溶解气体（H2、N2），并且有不同的透气性。 熔渣的透气性是指气体质点通过熔渣的强度，用气体 的溶解度与其在渣内的扩散系数的乘积表示。
二 熔渣的物理性质
1熔渣的粘度 2熔渣的密度 3熔渣的热容和导热性 4熔渣的熔化温度 5熔渣的表面张力及界面张力 6炼钢熔渣的导电性 7熔渣的密度及导热性
（2）表观粘度
由于相质点的存在而使熔渣增大的粘度，称为表观 粘度。
（3）影响熔渣粘度的因素(1)
炼钢过程实用的渣系粘度随温度和组成变化很大。 ①能使炼钢渣粘度显著提高的组分是MgO（10—12%）、 Cr2O3（5—6%）。当这些组分的量超过上述值时，使熔渣的 粘度增大。 ②提高温度，加入Al2O3（5—7%）、CaF2(2—5%)、Fe2O3等 助熔剂时，可降低炼钢渣的粘度。 渣中氧化铁含量的增加是促进石灰迅速熔化，转变为均匀性 渣的最有效的措施。因此，在炼钢过程中，熔渣中应保持足 够量的∑FeO。 ③当碱度从0.9到3.2，温度在1550—1600℃时，粘度都小于 0.075Pa· s。当碱度高于4.2时，温度降低时粘度急剧增加。 ④碱性氧化渣的碱度在1.8—3.2区间时，冶炼温度对其粘度的 影响很小，这样炉内不同地区的渣都有良好的流动性，可保证 金属液和熔渣间的反应顺利进行。
（3）影响熔渣粘度的因素(2)
⑤熔渣组成一定时，提高温度可使粘度降低。但是相同熔 点不同组成的熔渣，其粘度取决于组元在渣中存在的状态， 如离子半径的大小及数量的多少等。 ⑥还原渣的粘度不仅决定于碱度而且也和CaF2含量有关。 ⑦悬浮于渣中固态微粒的尺寸和数量是影响熔渣粘度的重 要因素。 ⑧在转炉炼钢终渣中，提高（MgO）降低（FeO）使渣稠 化，出钢时稠渣粘附在炉衬上可减少下一炉初渣的侵蚀； 但稠化的程度要适当，否则会影响炼钢的正常操作。 渣的合适粘度在0.02一0.1Pa· s之间，相当于轻机油的粘度。 钢液的粘度在0.0025Pa· s左右，相当于松节油的粘度；熔 渣比金属熔池的粘度高10倍左右。
3熔渣的热容和导热性
熔渣的焓表明单位质量的熔渣升高温度时所吸收的热量，它的大小与熔 渣热容有直接关系。在实际生产中熔渣的焓常和热的利用及热平衡联系 在一起。 熔渣导热系数和成分有关，也和温度的高低分不开，温度越高导热系数 越大。在电弧护内高温区炉渣导热系数大，对加热熔池有利。 在炼钢操作中，没有搅拌和对流也没有气泡的多元系炉渣的导热系数为 8.34-12.55kJ· m-1· h-1· K-1，在渣层厚度d为100一150mm时，其热阻 d/=0.0096—0.0143m2· h· K· kJ-1。沸腾炉渣的导热性比静止的高20一40倍， 在炼钢操作中已注意到并利用了炉渣的这种性质，如在沸腾时供给大的 电功率或热功率等。无论是在平静的还是在沸腾的情况下，渣的导热性 都比金属液低（沸腾的金属液热阻约为0.00005 m2· h· K· kJ-1 ，比炉渣低 3—4倍），炉渣上层温度一般比钢液高40一80℃。
（4）熔渣粘度的稳定性
所谓熔渣粘度的稳定性是指一定温度下熔渣成分在一定范围内 变化时，粘度不急剧变化；或者说当渣组成一定时温度变化而 粘度变化很小。为了顺利地进行冶炼，不希望熔渣粘度急剧波 动。三元或多元等粘度图中，等粘度线取得很近的区域表明熔 渣粘度的稳定性小，所以此成分范围的渣不宜选用。
（5）长渣、短渣
（1）熔渣的表面张力
熔渣的表面张力（0.3—0.6N· m-1）和成分有关，也和气 氛的组成及压力有关，主要决定于熔体质点间化学键的 性质。
（2）熔渣的起泡性能
泡沫渣：在炼钢过程中，当有气体进入熔渣内，被分散成 微小气泡，熔渣的体积膨胀，形成有分隔膜隔开的、密集 排列的蜂窝状气孔的结构，称为泡沫渣。 泡沫渣的影响：虽能增大炉气-渣-金属液间反应的界面及 速率，但它的导热性差，在某些条件下会恶化熔渣对金属 液的传热。
长渣：炉渣碱度为0.9的酸性渣，温度降低时粘度平稳增大， 此种类型的炉渣常称为长渣。 短渣：当碱度高于4.2时，温度降低时粘度急剧增加,此种渣 称为短渣。 一般情况下，同样温度的酸性渣比碱性渣的粘度大，主要 因为渣中以或更大的离子团存在的缘故。而温度在1450℃ 以下，酸性渣比碱性渣的粘度低。因此浇注用的保护渣多 为偏酸性的熔渣。
2熔渣氧化性(1)
（1）定义：熔渣的氧化性是指熔渣向金属熔池传氧的能力，即 单位时间内自熔渣向金属熔池供氧的数量。 （2）影响因素：熔渣的氧化性与渣中氧化铁的浓度有关，因为 仅有FeO才能在金属液中溶解，并使其中的元素氧化。 （3）表示炉渣的氧化能力的方法： (FeO) ( FeO) 1.35 ( Fe O ) （5-11） 全氧法： (FeO) ( FeO) 0.9 ( Fe O ) （5-12） 全铁法： 炼钢为了保证石灰的熔化，保证类似碳氧反应类的氧化反应，需 要熔渣有一定的氧化性，调节熔渣的氧化性对加速或减缓炼钢中 很多反应、对耐火材料侵蚀有很大影响。 根据熔渣的分子理论，部分氧化铁会以复杂分子形式存在，不能 直接参加反应，用熔渣中的氧化铁活度表示熔渣氧化性更精确。
§5.2炼钢炉渣（2）
一 熔渣的化学性质 二 熔渣的物理性质 三 保护渣一不均匀渣系
一 熔渣的化学性质
1碱度 2熔渣氧化性 3熔渣的容量性质 4熔渣溶解气体的能力
1碱度
（1）组成炉渣的氧化物分类： 按照氧化物对氧离子的行为，把氧化物分为三大类。 酸性氧化物：SiO2、P2O5、V2O5、Fe2O3 碱性氧化物：FeO、CaO、MgO、MnO、TiO 两性氧化物：Al2O3、TiO2 利用氧化物酸性或碱性的相对大小，可以确定简单氧化物与复杂氧化物之间化学反 应的方向 。即碱性强的氧化物能从复杂化合物中将碱性弱的氧化物取代出来，成为 自由氧化物。 （2）碱度定义 它主要对炼钢过程中的脱硫和脱磷有重要作用。因为硫和磷的氧化物均呈酸性，所 以要保证去除磷硫，熔渣必须有足够多的碱性氧化物。熔渣中碱性氧化物浓度总和 与酸性氧化物浓度总和之比称为熔渣碱度。常用符号R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，它还决定着熔渣中许多组元的活度，因此碱度是影响渣钢反应的重要 因素。 （3）光学碱度 光学碱度较好的反映了氧化物碱度大小的本质，是渣碱度研究中的一个飞跃。
6炼钢熔渣的导电性
从熔渣的离子理论可知，熔渣具有导电性。 熔渣电阻率的倒数称为比电导率，简称比电导，用χ表示，单 位是Ω-1· cm-1，比电导率越大，熔渣的导电能力越强。 熔渣的比电导率随离子数量增多，随温度升高熔渣粘度的降低 而增大；酸性渣的比电导率比碱性渣的大10～60倍；此外，熔 渣氧化性，尤其是低价氧化铁增多会提高比电导。 炉渣组成和温度决定了电导率的大小，它对电弧炉的供电制度 和热的分配影响很大。 电渣重熔用渣的电导率直接关系到熔炼温度和电制度，对重熔 钢的质量和技术经济指标有较大关系。从稳定工艺和提高钢质 量方而看，希望渣的粘度要适当，电导率随温度的变化要小。
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2熔渣氧化性(2)
（4）转炉炼钢头批料只加渣料总量的1/2-2/3的原因： 相同的情况下，在熔渣碱度R=2左右时，熔渣的氧化性 最强，脱磷效果最好。这是由于根据熔渣的分子理论， 当R高时，CaO含量过剩，与CaO形成复杂分子；当R 低时，含量过剩，与FeO形成复杂分子；当R=1.87时, 熔渣中复杂分子主要以2CaO· 形式存在，和FeO都是简 单分子，此时氧化铁活度最高，有利于脱磷，转炉炼 钢头批料只加渣料总量的1/2-2/3就是根据这个道理。