[科普中国]-高炉造渣制度

高炉造渣制度(Blast furnace slag system)是指根据原料、燃料条件和冶炼铁种来确定炉渣的成分和碱度。据此获得熔化性、流动性、稳定性均好，脱硫和排碱能力均强的高炉炉渣。炉渣碱度(CaO/SiO2或(CaO+MgO)/SiO2)是造渣制度的一个重要参数。

简介高炉造渣制度(Blast furnace slag system)是指根据原料、燃料条件和冶炼铁种来确定炉渣的成分和碱度。据此获得熔化性、流动性、稳定性均好，脱硫和排碱能力均强的高炉炉渣。炉渣碱度(CaO/SiO2或(CaO+MgO)/SiO2)是造渣制度的一个重要参数1。

碱度碱度高，脱硫效率高；反之，则脱硫效率低。碱度的选择主要根据原料、燃料含硫量的高低。但碱度过高的炉渣熔点高，流动性差，稳定性不好，不利于炉况顺行，且多消耗焦炭，因此，在保证生铁含硫量合乎要求的前提下应选择较低的炉渣碱度。冶炼炼钢生铁时的碱度(CaO/SiO2)多在1.0~1.25之间；冶炼铸造生铁时；为避免炉缸堆积和有利于硅还原，碱度应较前者低一些。冶炼含碱金属高的原料时，为利于炉渣排碱，宜选用较低的碱度2。

锰铁冶炼冶炼锰铁时，为提高锰的收得率，碱度要高些，CaO/SiO2达到1.50左右。炉渣成分中的MgO一般控制在6%~12%，这有利于改善炉渣流动性和脱硫，有利于获得炼钢炉所需要的低硅低硫铁，也有利于炉渣排碱。Al2O3不宜超过15%，否则炉渣流动性差2。

在高炉中的作用高炉造渣对生铁的品种和质量有着重大的影响和作用。通过造渣可控制炉渣的成分和性质，抑制一些元素的还原，或促进另一些元素的还原，达到富集元素，提高元素回收率。例如钒铁磁铁矿的冶炼中抑制Ti的还原，促进V的还原；又如高炉冶炼铁合金时，提高Mn的回收率；在冶炼普通生铁时，则控制Si的还原，使产品成为铸造生铁或练钢生铁。造渣的另一个重要作用是脱硫，生产中可通过造渣选择合适的炉渣碱度控制生铁中的含硫量。

高炉造渣对炉衬有很大的影响和作用。中国包头铁矿石中含有CaF2，含CaF2熔渣对炉衬有强烈的侵蚀作用，为此高炉造渣时添加足够的CaO，以防止炉渣的熔化性和粘度过低，削弱其侵蚀作用，以保护炉衬。近年来中国推广了低钦渣护炉法，即在高炉配料中加入含TiO2物料，使渣中TiO2含量达到2%-3%左右。由于TiO2还原生成的高熔点化合物TiC、TiN及Ti (C、N)在铁液中的溶解度是有限的，它们自铁液中析出和沉积，对护缸、炉底的砖衬起到了保护作用。

高炉造渣对冶炼过程极为重要，无论对炉内料柱透气性、炉况的稳定顺行和热状态等方面都有很大的影响。可以说：炼铁就是炼渣，要炼好铁就要炼好渣3。

造渣过程对高炉冶炼的影响高炉内煤气流上升过程中受到阻力最大的区域是软熔带。根据实测数据，软熔带及其以下区域的煤气压差大约为全部压差的60%~80%。因此，软熔带的位置、厚度、形状等对高炉冶炼的顺行、强化和煤气的分布等有着重大的影响1。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学