氧气顶吹转炉合理的白云石造渣制度

D0I:10.13374/j.issn1001053x.1980.0M.016 北京铜铁学院学报 1980年第4期 氧气顶吹转炉合理的白云石造渣制度 炼钢教研室刘刚 摘 要 为了弄清白云石造渣的机理，根据CaO-SiO2-FeOn,MgO-SiO2-FeOn, MgO-CaO-SiO2,MgO-CaO-Fe0n四个三元系所形成的CaO-MgO-FeOn- SiO,四元系统来采用MgO初次相容积界面设计所谓四元空间“低熔点”MgO 地和相图，并且用多次平行四面体棱投影法绘制了平面相图。在这个相图中，发现 了一根K-L临界线的存在。在这个线以上的炉渣组成的液限温度是随MgO含量的 增加而提高，而在这个线以下的则相反。在实验室中进行试验也证明了这个临界线 的真实性。讨论了相图与实际生产的关系。应用这个相图，可以在氧气项吹转炉炼 钢生产中，对白云石的加入量和加入时间以及炉渣的岩相检验具有重要的参考意 义。 一、前 言· 氧气顶欧转炉使用白云石造渣对延长炉衬寿命，在国内外均已取得成效。但由于炉渣内 在的一些机理尚未完全掌握，加之我国实际生产中计量制度亦未严格执行，以致造成实际生 产中造渣制度比较混乱。或者使用白云石量过多造成终渣渣料熔化不完全，甚至炉底上长， 或者渣量过大，浪费造渣材料和热能。此外，白云石加入时间以及加入县各厂也极不一致。 因此，我们必须在这方面加以研究。尤其是渣量过大，已经成了突出的问题。目前我国现场 实际生产每吨钢的渣量最高达到二百公斤以上，一般在一百六十公斤左右，极少低于一百三 十公斤。而国外先进标准渣量达到一百公斤以下。而我们每造一公斤炉渣大约需要消耗石灰 0.47公斤，白云石0.06公斤，金属铁（以氧化铁形式）0.154公斤，热量3223.7大卡。全国 每年生产数千万吨钢，如果造渣控制不严，渣量超过合理与必要程度，势必造成极火的浪 费。因此，合理的造渣制度不仅可以促使炼钢过程的顾利进行，丽山具有重人的经济意义。 二、合理造渣制度的几点要求 什么是合理的造渣制度？我们认为合理的造渣制度应该达到下面的要求： 1.炉渣的化学组成既要保证脱磷、脱硫的顺利进行，义要减少炉衬的侵蚀： 2.充分利用热能，原材料消耗达到最低限度（即每吨钢的渣量尽可能达到最低世： 3。吹炼初期化渣逃速，吹炼终期炉渣有一定的碱度和适的流动性。 奥达到这一目的，就要在吹炼期间保持炉渣的氧化镁含量自始至终均处于：成接近饱 状态，即氧化镁含冠在吹炼轨迹上随炉渣的碱度升高而逐渐下降，炉渣的碱度与（化性今量 8

北 京 切 铁 举 院 学 报 1 9 8 0 年第 4 期 氧气顶吹转炉合理的 白云石造渣制度 炼钥教研 室 刘 刚 摘 要 为 了弄 清 白云 石 造 渣 的机 理 , 根 据 C a O一 5 10 广 F e o n , M g O 一 5 10 : 一 F e o n , M g o 一 C a O 一 5 10 : , M g O 一 C a o 一 F e o n 四个三 元系 所形成 的 C a O 一 M g于 F e o n - 5 10 2 四元 系统 来采用 M g O 初 次相容 积 界 面 设 计 所 谓 四 元空 间 “ 低熔 点” M g O 鲍和 相图 , 并且 用 多次平 行 四 面体棱投攀法绘 制了平 面相 图 。 在 这个 相图中 , 发现 了一 根 K 一 L 临界线 的存在 。 在这个 线 以上 的炉渣组 成 的液 限温 度是 随 M g O 含量 的 增加 而提 高 , 而在这个 线 以下 的则 相反 。 在实验 室 中进行试 验 也证 明 了这 个临 界 线 的真实 性 。 讨论 了相 图与实 际 生产 的关 系 。 应 用这 个相图 , 可 以 在 氧气顶 吹转 炉炼 钢生产 中 , 对 白云 石 的加入 量 和加入 时 间 以及 炉渣 的岩 相检 验 具 有重要 的参 考 意 义 。 一 、 前 一工 . 曰 氧气顶 吹转 炉使 用 白云石造渣 对延 长炉 衬寿命 , 在 国内外均 巳取得成效 。 但由于 炉渣 内 在的 一些 机理 尚未完全掌握 , 加之我国实际生 产 中计量 制度亦未严 格 执行 , 以 致 造成实际生 产 中造渣制度 比较混 乱 。 或 者使 用 白云石量 过 多造成 终渣渣料熔 化不完 全 , 甚 至 炉底 上 长 , 或 者 渣量 过 大 , 浪 费造渣 材料和 热 能 。 此 外 , 白云石加 入 时间 以 及加入 量 各厂也 极不 一致 。 因此 , 我 们必须 在这 方 面加 以 研究 。 尤其是 渣 量过大 , 已经成 了突出 的问题 。 目前我 国现场 实际生产 每吨钢 的 渣量 最高达 到二 百公 斤 以 上 , 一般 在一 百六 十公 斤左 右 , 极 少低 于一 百 三 十公斤 。 而国外光进 标 准渣 量达 到 一百公 斤 以 下 。 而我 们每 造一 公斤 炉渣大约需 要消耗 石 灰 。 . 47 公 斤 , 白云石扣 . 06 公 斤 , 金 属铁 ( 以氧 化 铁形 式 ) 0 . 15 4 公斤 , 热量 3 2 2 3 . 7 大卡 。 全 国 每 年生 产数千万吨钢 , 如果造渣 控 制不严 , 渣量 超 过合 理 与 必 要 程度 , 势必造成极 大的 浪 费 。 因此 , 合 理的 造渣 制 度不 仅 可 以 促 使炼 钢过 程的顺 利进 布了 , 而且具 有垂 人 的经济 意义 。 二 、 合 理 造 渣 制度 的几 点要 求 什么 是 合理 的造 渣 制度? 我 们认为 合理 的造渣 制度 应该 达 到下面 的要求 : 1 . 炉渣 的化学 组 成既 要保 证脱磷 、 脱硫 的顺利 进 行 , 又要减少 炉衬的侵 蚀 ; 2 . 充 分利 用热能 , 原 材料 消耗 达到 最低 限度 ( 即帐 吨钢 的渣量 尽 ` ,丁能 达到 最低限 ! 泛) ; 3 . 吹炼 初期 化渣 迅速 , 吹 炼终 期炉渣 有一 定的碱 度和适 当的 流 动性 。 要 达到这 一 目的 , 就 要 在吹 炼期 间保持炉 渣的氧 化 镁 含量 自始 至终 均处于 或按 近 」 几 饱 川 状 态 , l书氧化镁 含量在 吹炼轨迹 上 随炉渣 的碱 度升高 而逐 渐下 降 , 炉 渣的碱 度 与权 化 铁含 子 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1980. 04. 016

的配合应尽量使吹炼轨迹接近于Z型。要达到第二个目的，就必须使炉渣渣量合理化，·即渣 量的大小应根据铁水含硅！硫、磷的含量来计算造渣使用的材料。这里起决定因素的是炉渣 碱度和硫、磷的分配系数。要达到第三个目的，除适当地控制炉渣的氧化铁含量以外，石灰 和白云石的块度和培烧质量起决定性的作用，一般小块度和轻烧石灰是比较易于熔化的。 三、白云石造渣氧化镁饱和度的确定和 四元系统平衡相图的设计描绘与检验 为了弄清白云石造渣的机理，首先应从平衡相图着手，从相图上找出炉渣中氧化镁的饱 和度。多组元平衡相图的绘制一般有两种方法：一种是按一定的温度绘制，另一种是把一个 或两个组元的百分数固定来绘制。但在实际炼钢生产过程中，温度和组成是不断变化的。上 述两种方法绘制的平衡相图不能适应实际生产的需要，因此，我们采用氧化镁初次相容！ (或称初次相析空间)界面设计描绘了CaO-MgO-SiO2-FeOn四元系统的所调“低熔 点”氧化镁饱和平衡相图。这样，不但可以绘出等温线，而且可以在任何楷况下，根据炉渣 的化验成分在图查出炉渣的氧化美饱和度和炉渣的液限温度（或称液线温度），从而进行 冶炼操作的控制。 由于在四元空间模型中，镁郁氏体初次相容积与方镁石初次相容积界面不易分开，我们 把二者合并起来设计相。因氧气顶吹转炉炉渣组成几乎全部处于方镁石初次相容积界面附 近区域，这样也就不至导致很大误差。设计绘制的相图，经过实验室检验，测山的数据与实 际在图上读取的数站吻合得非常良好。下面是设描绘和检验的情况： 1,设计描绘： CaO-SiO2-FeOn,MgO-Si02-FeOn,MgO-CaO-SiO2,MgO-CaO-FeOn 四个三元系统(l),我们设计描绘了CaO-SiO:-MgO-FeOn四元空间“低熔点”氧化镤饱 和图。从这个定间模型“低熔点”轼化钱饱和面，采用如图2所示的多次平行投影法〔2)〔3)得 一2800° (Mgoj 1860 2300 1850° (Si02)% 1723 177 1129 一2570 1369 (Ca0) (FeOn) 1133 图1CaO-SiO2-MgO-cOn四元空问低塔点MgO鲍和而 9

的配合应 尽 量使吹炼轨迹接近 于 Z 型 。 要达 到 第二 个目的 , 就必 须使 炉 渣渣量 合理 化 , · 即渣 量 的大 小 应 根据 铁水 含硅和 硫 、 磷 的 含量来计 算造渣 使 用的 材料 。 这 里 起决定 因素 的 是炉渣 碱 度和 硫 、 磷 的 分 配系数 。 要 达 到第三 个目的 , 除适当地 控 制炉渣的 氧 化铁 含量 以 外 , 石 灰 和 白云石 的 块度 和焙 烧 质量 起决 定性 的 作用 , 一般 小 块度和 轻烧石灰 是 比较 易于 熔 化的 。 三 、 白云 石 造 渣 氧 化镁 饱 和 度 的确定 和 四 元 系统平 衡相 图的设 计描 绘 与检验 为了 弄清 白云石造渣的机理 , 首先应 从平 衡相 图着手 , 从 相 图上找 出 炉涟 中氧 化镁 的饱 和 度 。 多组元平 衡 相 图的绘制 一般有两种 方 法 : 一种 是按 一 定的温 度绘 制 , 另 一种 是把 一 个 或两个组 元的 百分数 固定来绘制 。 但 在实际炼钢生 产 过程 中 , 温度 和组 成是不 断 变 化的 。 上 述两种 方 法绘 制 的平衡 相 图 不 能适 应实 际生 产 的需 要 , 因此 , 我们 采 用氧 化 镁初 次相 容 积 ( 或 称 初次相 析出 空 间 ) 界面 设计 描 绘 了 C a O 一 M g O 一 5 10 广 F 。 O n 四 元系 统 的 所谓 “ 低熔 点 ” 氧 化 镁饱 和平 衡 相图 。 这 样 , 不 但可 以绘 出 等温 线 , 而 且可 以 在任 何情况下 , 根据 炉渣 的化 验 成分在 图 _ L查出 炉 渣的氧 化镁 饱 和 度和炉 渣 的液限 温 度 ( 或称 液线 温 度 ) , 从而 进 行 冶 炼操 作的控 制 。 由于 在四 元空 间 模型 中 , 镁 郁氏 体初 次 相容 积与方 镁石 初 次相容 积 界面不 易 分开 , 我们 把二 者 合并 起来 设计 相图 。 因氧气顶 吹转 炉炉渣 组 成几乎 全 部处于方 镁石 初 次相 容积 界面 附 近 区域 , 这 样 也就不至 一 睁致 很大误 差 。 没计 绘 制的 柑图 , 经 过实验 室 检验 , 测 出的数据 与实 际 在图上读 取 的数据 吻 合得 非常良好 。 下 面是 没 计描绘 和 俭验的 情 况: 1 . 设 计描 绘 : 根据 C a O 一 5 10 2 一 l 犷e o n , M g O 一 5 10 : 一 l 户e o n , 入19 0 一 C a O 一 5 10 : , M g O 一 C a O 一 l 了。 O n 四 个三 元 系统 〔1 〕 , 我 们设 计描 绘 了 C a O 一 5 10 : 一 M g O 一 F c o n 四 元空 间 “ 低熔点 ” 氧 化镁饱 和 面图 。 从这 个空 间 模型 “ 低熔 点 ” 城 化 钱饱 和 面 , 采 用如 图 2 所示 的多次平 行投 影法 ( 2 ) 〔3 ) 得 州280 0 . 《M 吕O》 ~ 2 5移 ` ( C a O ) 1 3 6 9 . ( F e O . ) 1 1 3 3 . 图 I C 、、 0 一 5 10 : 一 M g o 一 l : 。 O n 四 元 空 间低 熔点卜19 0 跑和 面

Mgo (a) 投影I 影投I CaO FeOn Mgo% (b) 图2 借助于多次平行投影四元系统 的平面展示 Ca0% I Ca%+MgO% a)四元系的空间投影展示 Si0,% b)四元系的平面投影展示 FeQn% 1860"℃ MgO% [177*C1723C -一MgO% 5.0 20 5.0021, 5.0097 5.009 s:O:5 5.002 00 FaO%一 L1125C 336℃K T151 5i02% I 200g 800℃ 1800℃ 40 3900℃ 160C 2000g -40 2070℃ -30. 20 177C 3 110 MO为 图3CaO-MgO-SiO2-FeOn四元系统MgO饱和平衡图 10

的配合应 尽 量使吹炼轨迹接近 于 Z 型 。 要达 到 第二 个目的 , 就必 须使 炉 渣渣量 合理 化 , · 即渣 量 的大 小 应 根据 铁水 含硅和 硫 、 磷 的 含量来计 算造渣 使 用的 材料 。 这 里 起决定 因素 的 是炉渣 碱 度和 硫 、 磷 的 分 配系数 。 要 达 到第三 个目的 , 除适当地 控 制炉渣的 氧 化铁 含量 以 外 , 石 灰 和 白云石 的 块度 和焙 烧 质量 起决 定性 的 作用 , 一般 小 块度和 轻烧石灰 是 比较 易于 熔 化的 。 三 、 白云 石 造 渣 氧 化镁 饱 和 度 的确定 和 四 元 系统平 衡相 图的设 计描 绘 与检验 为了 弄清 白云石造渣的机理 , 首先应 从平 衡相 图着手 , 从 相 图上找 出 炉涟 中氧 化镁 的饱 和 度 。 多组元平 衡 相 图的绘制 一般有两种 方 法 : 一种 是按 一 定的温 度绘 制 , 另 一种 是把 一 个 或两个组 元的 百分数 固定来绘制 。 但 在实际炼钢生 产 过程 中 , 温度 和组 成是不 断 变 化的 。 上 述两种 方 法绘 制 的平衡 相 图 不 能适 应实 际生 产 的需 要 , 因此 , 我们 采 用氧 化 镁初 次相 容 积 ( 或 称 初次相 析出 空 间 ) 界面 设计 描 绘 了 C a O 一 M g O 一 5 10 广 F 。 O n 四 元系 统 的 所谓 “ 低熔 点 ” 氧 化 镁饱 和平 衡 相图 。 这 样 , 不 但可 以绘 出 等温 线 , 而 且可 以 在任 何情况下 , 根据 炉渣 的化 验 成分在 图 _ L查出 炉 渣的氧 化镁 饱 和 度和炉 渣 的液限 温 度 ( 或称 液线 温 度 ) , 从而 进 行 冶 炼操 作的控 制 。 由于 在四 元空 间 模型 中 , 镁 郁氏 体初 次 相容 积与方 镁石 初 次相容 积 界面不 易 分开 , 我们 把二 者 合并 起来 设计 相图 。 因氧气顶 吹转 炉炉渣 组 成几乎 全 部处于方 镁石 初 次相 容积 界面 附 近 区域 , 这 样 也就不至 一 睁致 很大误 差 。 没计 绘 制的 柑图 , 经 过实验 室 检验 , 测 出的数据 与实 际 在图上读 取 的数据 吻 合得 非常良好 。 下 面是 没 计描绘 和 俭验的 情 况: 1 . 设 计描 绘 : 根据 C a O 一 5 10 2 一 l 犷e o n , M g O 一 5 10 : 一 l 户e o n , 入19 0 一 C a O 一 5 10 : , M g O 一 C a O 一 l 了。 O n 四 个三 元 系统 〔1 〕 , 我 们设 计描 绘 了 C a O 一 5 10 : 一 M g O 一 F c o n 四 元空 间 “ 低熔点 ” 氧 化镁饱 和 面图 。 从这 个空 间 模型 “ 低熔 点 ” 城 化 钱饱 和 面 , 采 用如 图 2 所示 的多次平 行投 影法 ( 2 ) 〔3 ) 得 州280 0 . 《M 吕O》 ~ 2 5移 ` ( C a O ) 1 3 6 9 . ( F e O . ) 1 1 3 3 . 图 I C 、、 0 一 5 10 : 一 M g o 一 l : 。 O n 四 元 空 间低 熔点卜19 0 跑和 面

出平面展示“低熔点”氧化镁饱和平衡四元系图3。在图3上我们选择了一些数据点进行检 睑以证明其准确性。 2.检验 根据在图3上选择的数据点的化学成分配好原料（表1）混合均匀，装入纯铁坩埚在塔 曼炉内熔化，冷却后磨碎到160目，再用稀淀粉浆糊作粘结剂压成3×3毫米圆柱试样，风干 后在熔点测试计上测验液限温度（或称液线温度）。 表1 熔点测试试验 配 料 % 碱 度 由图查出 实际测出液限温度℃ 编 液限温度 CaO SiO2 FeOn◆ MgO ℃ (1) (2) 平 均 1 32 18 40 10 1.78 1225 1222 1235 1228 2 34 30 16 20 1.13 1300 1314 1326 1320 8 35 23 30 12 1.52 1340 1355 1330 1342 4 30 24 30 16 1.25 1300 1322 1318 1320 5 35 40 0 25 0.875 1336 1330 1326 1328 FeOn是用草酸亚铁配料 从表中可以看出，测出的液限温度与由图查出的液限温度吻合得良好，所有误差均在试 验允许范围之内。 3.讨论 从图3可以清楚地看出： (1)在投影三角形I中证明K-L临界线确实存在。 (2)在一定的碱度情况下，提高炉渣的FeOn含量则降低氧化镁的饱和度。 (3)在一定的FeOn含量情况下，提高炉渣的碱度则降低氧化镤的饱和度。 (4)炉渣组成处于K一L临界线以上时，提高氧化镁含量则提高炉渣的液限温度。相反， 炉渣组成处于KL临界线以下时，提高氧化镁含量则降低炉渣的液限温度。 此外，也可以用炉渣的岩相演变来说明有关K-L临界线的一些情况。当转炉开始吹氧 时首先是氧化铁水中的硅，接着就氧化铁水中的锰，再氧化铁的本身和磷。待温度升高时开 始氧化铁水中的碳。因之炉渣的形成大致可以用这样的程序来推断：即MnO.SiO2→(Mn, Fe)O.SiO2,在石灰熔解后→(Ca,Mn,Fe)O.SiO2,白云石熔入后(Ca,Mg,Mn, Fe)O·SiOz这些炉渣的组成中亚氧化物均是以RO形式即辉石形式存在，固溶体中Mg/Ca相 对的高。只有这个形式的亚氧化物饱和后，2RO形式即橄榄石形式才会出现，固溶体中Mg/ Ca相对的低。也只有2RO形式亚氧化物饱和后才开始出现正硅酸盐2CaO.SiO2。RO形式 固熔体多半处于K-L临界线以上区域，2RO形式固溶体多半处于K-L临界线以下区域。当 然，这个演变程序的每一步都不能绝然分开，而是可能相互搭盍和重迭。同时我们也知道， 这些固溶体系列是既不能分开，也不能有固定的熔点，它们的熔点是随固溶体中金属亚氧化 物含量相互之间的比例而变化。根据文献〔3)一般叫富钙的RO相为亚氧化物1，富镁的RO 相为亚氧化物2。从这些过程中我们可以在表2中的一些化合物的熔点得到启示，即固溶体 中各个金属亚氧化物影响熔点似乎是按金属氧化物的硅酸盐熔点规律变化。即固溶体以RO 11

出平面展 示 “ 低熔 点” 氧化镁饱 和平 衡 四 元 系图 3 。 在图 3 上我们选择 了一些数据点进行检 验以 证明其 准确性 。 2 . 检验 根 据在图 3 上选择 的数据点的化学 成分 配好原料 ( 表 1 ) 混合均匀 , 装入 纯 铁增祸在塔 曼炉内熔化 , 冷却后磨碎 到 1 60 目 , 再用稀 淀粉 浆糊 作 粘结剂压成 3 x 3 毫米圆 柱试样 , 风千 后在熔点测试 计上测 验液限温 度 ( 或称 液线 温度 ) 。 表 1 熔点测试 试 验 配 · 料 % 实际 测出液限 温度 ℃ 一碱 R一度 … 一 C a O 5 10 : 1 F e o n : M g O 由图查 出 液限 温 度 ℃ 编 号 ( 1 ) ( 2 ) 平 均 1 2 2 5 1 3 0 0 1 3 4 0 1 3 0 0 1 3 3 6 12 2 2 1 3 1 4 1 3 5 5 1 3 2 2 1 3 3 0 1 2 3 5 1 3 2 6 1 3 3 0 1 3 18 1 3 2 6 1 2 2 8 1 3 2 0 1 3 4 2 13 2 0 1 3 2 8 口合 片ú了上, 自口匕月了0CO 自bg 00 碱 一`上ōù1.J1 1 ù …一 下 ……n 甘 1 叮自八匕尸na 1自91 1. 自0 只 403160 é八”任no月ó n ù ] I 丹八乃O0nJ gd 曰性匕八叭」月ù,Ul 八0自白性0O月 L 2345 . F e o n 是 用草酸亚 铁 配 料 气 户日 , 从 表 中可 以 看 出 , 测出的液限 温 度 与由图 查出的液限 温度吻合得良好 , 所有误差均在试 验允许范围之 内 。 3 . 讨 论 从图 3 可 以 清楚地 看出 : ( 1) 在 投影三 角形 I 中证明 K 一lL ha 界线 确实存在 。 ( 2) 在 一定 的碱度情 况下 , 提高炉渣的 F e o n 含量则 降低氧 化镁的饱和 度 。 ( 3) 在 一定 的 F e o n 含量情况下 , 提高炉渣的碱度则 降低氧化镁 的饱和 度 。 ( 4) 炉渣 组成 处于 K 一 lL 冶界线 以上 时 , 提高氧化镁含量 则提高炉渣的 液限温度 。 相反 , 炉渣组 成 处于 K 一 lL 右界线 以下 时 , 提 高氧化镁含量 则降低 炉渣的液 限温度 。 此 外 , 也可 以 用炉渣的 岩相 演变来说 明有关 K 一 L 临界线 的一些 情 况 。 当转炉开始吹氧 时首先是氧化铁水 中的硅 , 接着就氧化铁水 中的 锰 , 再氧 化铁 的本身和 磷 。 待温度升高时开 始权化铁 水中的碳 。 因之炉渣的形成大致可以用这样的程序来推断 : 即 M n o o s i O : , ( M n , F e ) 0 · 5 10 2 , 在石灰 熔解后 , ( C a , M n , F e ) O · 5 10 : , 白云石熔入 后 , ( C a , M g , M n , F e ) 0 0 5 10 : 这些 炉渣 的组成 中亚氧化物均是 以 R O 形 式即辉石形式存在 , 固溶体中M g / C a 相 对的高 。 只有这个形式的亚氧化物饱和后 , 2 R 0 形 式即橄榄石形式才 会出 现 , 固溶体中M g / C a 相对 的低 。 也只有 ZR O 形式亚氧化物饱和后才开 始出 现正 硅酸盐 ZC a O . S IO : 。 R O 形式 固熔体多半处于 K 一 lL 后界线 以 上区域 , Z R O 形式 固溶体多半处于 K 一 L 临 界线 以下 区域 。 当 然 , 这 个演 变程 序 的每一步都不 能绝 然分 开 , 而是可能 相 互搭盎 和 重 迭 。 同时我们也知道 , 这些 固溶体系 列是 既不能分 开 , 也不 能有固定的熔 点 , 它 们的熔点是 随 固溶体中金 属亚氧化 物含量 相互之 间 的比例而变 化 。 根 据文 献 〔3〕一般叫 富钙 的 R O 相为亚氧化物 l , 富镁的 R O 相为亚氧化物 2 。 从这 些 过程 中我们 可以 在表 2 中的 一些 化 合物的熔点得到启 示 , 即 固溶体 中各个金 属亚氧 化 物影 响熔点似 乎是 按金 属氧 化物的硅 酸盐 熔点规律变化 。 即 固溶体以 R O

形式存在时，其熔点由低到高程序为(Mn→Fe→Ca-→Mg)O,以2RO形式存在时为2(Fe+ Mn→Mg→Ca)O。然而其内在联系机理尚待进一步的探索。 表2 儿种金属氧化物的硅酸盐熔点 化学公式 熔 点 ℃ 化学公式 熔点 ℃ MnO.SiO2 1291 2Fe0.SiO: 1205 FcO.SiO2 1530 2MnO.SiO: 1315 CaO.SiO: 154 2MgO.SiO2 1890 MgO.SiO2 1600 2CaO.SiO2 2070 为了验证炉渣组成在图3中的位置对液限温度的影响，我选抒了氧顶吹转炉的儿个 典刑的初渣和终清计算和查出其液限温度的变化，其结果列表1下： 表3 炉渣组成对液限温度的影响 化学成分(%) Cao SiO: FeOn MgO 备 注 初期渣(1)R=1.5 23.5 15.7 29.6 11.65 共计80.45% 换成100% 29.2 19.5 36.7 14.6 查出液限温度1300℃ +5%MgO 23.5 15.7 29.6 16.65 共计85.45% 换成100% 27.45 18.4 31.5 19.65 查出液限温度1400℃ 初期渣(2)R=1.5 39.0 26 15 11.65 共计91.65% 换成100% 42.5 28.4 16.4 12.7 本出液限温度1550℃ +5%Mg0 39.0 26 15 16.65 共计96.65% 换成100% 40.4 26.9 15.4 17.3 查出液限温度1510℃ 终渣点(1)R=3.45 37.5 10.8 21.7 4.9 共计74.9% 换成100% 50.05 14.8 29 6.55 查出液限温度160℃ +5%Mg0 37.5 10.8 21.7 9.9 共计79.9% 换成100% 47 13.5 27.2 12.3 查出液限温度1G20℃ 终点渣(2)R=3.45 45 13 10 4.9 共计72.9% 换成100% 61.7 17.8 17.8 6.71 查出液限温度1800℃ +5%Mg0 6 13 10 9.9 共计77.9% 换成100% 57.8 16.7 12.8 12.7 查1液限温度1790℃ 注：液限温度均按炉渣组成在图3中查得 从这个表可以看出，含FeOn高的初期渣纽成位于K-L临界线以上时，提高氧化镁含量 则提高炉渣的液限温度，而含FeOn低的位于K-L临界线以下的，提高氧化镁含量则降低炉 渣的液限温度。终点渣中无论含FcO高或低，组成均位于K-L临界线以下，提高氧化铁合 雅均降低炉渣的液限温度。 从这些现象出发，我们可以在纲气顶吹转炉使用白云石选流操作巾得到一些抑论上的预 12

形 式存在时 , 其熔 点由低 到高程 序为 ( M n 、 F e ~ C a ~ M g ) O ; 以 ZR O 形式存在时为 2 ( F 。 、 M n 、 M g , C a) O 。 然 而其 内在联 系机 理尚 待进 一 步 的探 索 。 表 2 JL种金 属氧 化物 的 硅酸盆 熔 ,「从 化 ` 学 公 式 熔 点 ℃ 化 学 公 式 熔 点 ℃ M n 0 . 5 10 : I 户。 ` 0 . 5 10 : C a O 一 5 10 , M g O 一 5 10 2 1 2 9 1 1 5 3 0 1 5 1 { 1 6 0 0 2 1 户e O . S I O : Z M n O 一 5 10 : 2 入布9 0 . 5 10 : ZC a O 一 5 10 2 ] 2 0 5 1 3 15 1 8 9 0 2 0 7 0 为了验 证 炉渣组成 在 图 3 中的位 置对 液限 温度 的影响 , 我们选 择 了氧 气顶吹 转炉 的 JL个 典烈 的 初渣和 终 演 i 卜算和 查出 其液 限温 度的 变化 , 其结果列 表如 下 : 表 3 炉 淡 组成 对液 限温度 的影 响 化学成 分 ( % ) 初 期演 ( 1 ) R = 1 . 5 换成 1 0 % + 5 % M g O 换 成 1 0 % C · O } S ` 0 2 2 3 . 5 } 1 5 . 7 2 9 . 2 { 1 0 . 5 F e o n M g O 备 1 1 . 6 5 14 . 6 共计 8 0 . 45 % 出液 限温 度 1 3 0 ℃ 八 U 工 b : OJ 初期 渣 ( 2 任几O月 g ) R = 1 . 5 换 成 1 0 % + 5 % M g O 换 成 10 % 3 9 . 0 4 0 . 4 终渣 点 ( l ) R = 3 . 15 换 成 1 0 % + 5 % M g O 换成 1 0 0 % 1 5 . 7 2 9 . 6 16 . 6 5 共计 8 5 . 4 5 % 1 8 . j 3 一 ! . 5 19 . 6 5 查 出 液限 温度 1 4 0 0 ℃ 2 6 { 1 5 1一 6 5 { 迁仁士卜9 1 . 6 5 % 2 8 . 4 { 16 . 1 12 . 7 一杏 出 液限 温序 1 5 5 0 ℃ 2 6 { 1 5 1 6 . 6 5 } J冬公1 9 6 . 6 5 % 26 · ” } ` 5 · 4 { ` 7 · “ ’ 查出 液 限温度 , “ 怕 ℃ ` ” · 8 { 2` · 7 { ` · 9 … 少粤计 7` · , % , ` · 8 { “ 9 } “ · 5 5 …李岁液 限泥度 ` 6 , o ℃ , o · 8 } 2` · 7 { ” · 9 … 乡仁衬 气 7 9 · 9% 1 3 · “ } “ 7 · “ } ` ” · “ …查 资月液 限温少史, 6 2“ ℃ 6 . 7 1 9 9 1 2 . 7 共计 72 . 9 % 查 出液 限温度 1 8 0 0 ℃ 共计 7 7 . 9 % 查 出液 限温度 17 9 0 ℃ 0no : 八”丹才ù U 甩 心自1 司一. 主, . . l 门八O才 : 月五工`1, . 卜八0t内UlJ 终 点渣 1 ( 2 ) R 二 3 二 换成 1 0 % 十 5 % M g O 换 成 1 0 % 3 7 . 5 5 0 . 0 5 37 . 5 4 7 4 5 6 1 . 7 15 5 7 . 8 注: 液 限温 度 均按 炉渣 组 成在 图3 中查 得 从这 个表可 以看 出 , 含 I 了 e o n 高的 初期 渣组 成位于 K 一 lLI 拓界线 以 上时 , 提高氧 化镁 含 最 则提 高炉渣 的液 限温度 , 而 含 F e o n 低 的位 于 K 一 IL 陆界线 以 下 的 , 提 高氧 化镁 含量 则 降低炉 涟的液 限温 度 。 终点渣 中无论含 F o o n 高或低 , 组成 均位 于 K 一 lL 喻界线以 下 , 提 高氧 化镁 含 最均降低 炉渣的液 限温度 。 从 这些 现象出发 , 我们可以 在氧 气顶吹 转炉使用 自云石造涟操作中得 到一些现论 _卜的 顶 」

测，即在吹炼初期，如果炉渣含FcO高时，加入白云石将提高炉渣的液限温度，对化渣濫 磷有不利的影响。但对炉衬将产生有利的影响。因为FOn一方面可以降低炉渣的氧化镁饱 和度，分方面RO.SiO,渗入炉衬后将提高RO相中(Mg/Ca)的比例，因而提高RO相的熔点 和促进镁郁氏休致密层的形成以保护炉衬。反之，如果炉渣含FeOn低，加入白云石将降低 炉渣的液限温度。因此，初期渣使用白云石时必须注意FOn含量来选择加入白云石的适当 时间和数量，特别是铁水含磷高的情况下。根据经验，初期吹炼配以低于炉渣的氧化镁饱和 4经新有阀巾型个在拉四情把微班干变整于在在这个格黄 吹炼期，这时炭焰已上，渣中的FO迅速降低，炉渣液限温度相应提高。此时如不及 时提供FcO极易返干。但是如果渣中MgO处于饱和状态将起着有利因素，因氧化镁是降低 炉渣的液限温度。这时炉衬的侵蚀主要是机械磨损，故防止喷涨就成为重要问题。 吹炼中后期乃气末期，渣中RO相已逃入2RO形式，渣中氧化镁是降低液限温度的因素， 对脱硫产生有利影响。只要FO控制在较低水平，炉衬的化学侵蚀是可以减轻甚免除。 因为吹炼末期，山于碱度的提高，氧化镁的饱和度人大降低，对炉衬的侵蚀主要是FcO, 特别是Fe(),。它和CO结成低熔点的铁酸盐。这就说明为什么后吹对炉衬侵蚀的严承性。 综上所述，我们对白云石造渣可以得到进一步的理性认识。但是必须指出，这仅仅是以 C4O,I)n,SiO2,MgO四组元为根据。在实际生产巾，转炉炉渣除这四个组分外尚含 有其它组分，P2O6,MnOn,A1:Og…等等。果这些组分中个别含量影响较大，我 们必须设计描绘五元或六元平衡相图来加以闸述。 合理的造渣制度，除根据平衡相图来适当挖制白云石加入量加入时间外，降低铁水硅 含量，加强精料和计量来降低每吨钢的炉渣容量，也是一个重要措施，并且具有很大的经济 意义。 四、结 语 1云石造渣的目的主要是保护炉衬，但要达到这个目的，必须在吹炼轨迹上始终保 持MgO含量处于或接近于饱l。自云石造渣在.CaO-SiO2-MgC-FcOn四元系统中，炉渣 组成处K-L临界线以上的，提高MgO含量则提高炉渣的液限温度，相反，处于K一L临界 ,线以下的，提高氧化镁含量则降低炉渣的液限温度。.因此，在初期渣中含FOn高时，氧化 饑对脱磷与化渣略有不利。在后期渣中氧化镁对脱硫有利，但必须控制FeOn含量，特别是 三价氧化铁对炉衬有极大的腐蚀性。在炭焰开始上升以后，炉渣组成进入K-L临界线以下， 氧化镁含量可以滞后炉渣的返干，并且可以改善出钢渣的流动性。因此，总的说来，白云石 造渣对保护炉衬是有利的，对钢的质量除脱确略有影响外，比不用白云石造渣没有什么大的 差别。除低铁水含硅量，加强精料和计量来降低每吨钢的炉渣容量，对冶炼操作正常有利而 具有很大的经济意义。 ◆ 检险相图的实验室工作是刘新华、彭志高两同志和作者共同进行的，道以致谢。 13

测 , 即 在吹 炼初期 , 如果 炉渣 含 F c o n 高时 , 加入 白云石将 提 高炉渣 的液 限温 度 , 对化渣盔 磷有不利 的 影 响 。 但 对炉衬将 产生有利的影 响 。 因 为 F e o n 一方 面可 以 降低 炉渣 的氧化 镁饱 厂 和 度 , ,防而 R .o is o : 渗入炉 衬 后将 提高 OR 相 中 ( M g c/ a )的 比例 , 因而提 高 OR 相 的熔点 和促进 镁 郁 氏休致 密层 的 形成 以 保护 炉 衬 。 反 之 , 如 果炉渣 含 F e o n 低 , 加 入 白云石将降低 炉渣的液 限温 度 。 因此 , 初 期渣使 用 白云 石时必 须注 意 eF o n 含量 来选择加 入 白云石的适 当 时间 和数量 , 特 别 是铁水 含磷高的情 况下 。 根 据经验 , 初 期吹炼配以 低 于炉渣的氧化镁 饱和 呀一望夺 几 一会 、 丫 蜘 、 · 邵 时 纬 ( 可 在图 3 中 杳出 ) , 大约可 以 达到 终渣氧 化镁 含量高于 饱和值 1 % 。 按照 这 个标准 装 白云石 , 就 二 们正整个吹炼过程 巾氧 化镁在 吹炼轨迹 上处于或 接近于饱和 。 吹 炼 `卜期 , 这 盯炭焰 已 上 , 渣 中的 F e o n 迅速降低 , 炉渣 液 限温度相 应提高 。 此 时如不 及 提 供 F 。 O n 极 易返 干 。 但是如 果渣 中M g O 处于饱 和状 态将 起 着有利 因素 , 因氧化镁 是 降低 炉溉 的液 限温 度 。 这 时炉衬 的侵 蚀主 要是 机械磨损 , 故防 止喷 溅就成为重 要问题 。 吹炼中后期乃挥末 期 , 渣 中R O 相 已 进入 2 R 0 形 式 , 渣 中氧 化镁是降低 液 限温度 的 因素 , 对脱硫产生有 利 影 响 。 只 要 F o o n 控制在较低水 平 , 炉衬 的化学 侵 蚀是可 以 减轻 甚 至 免 除 。 因为吹炼末 期 , 山于碱 度 的提 高 , 氧 化镁 的饱 和度 大大 降低 , 对 炉衬的侵 蚀 主 要是 F o o n , 特别 是 F 。 : 0 。 。 它 和 C a O 结成 低熔 点 的铁 酸盐 。 这 就 说明为什 么后 吹 对炉衬侵 蚀的严 垂性 。 综 上所 述 , 我 们对 白云石造渣可 以 得 到进 一步的 理性认 识 。 但是必须 指 出 , 这仅仅 是 以 C a o , 1 扩以) n , 5 10 : , M g O 四 组元为根据 。 在实际 生 产 中 , 转 炉炉渣除这 四 个组分外尚 含 有 其 它组分 , 如 P : O 。 , M n o n , . A I : 0 。 … … 等等 。 如 果这 些组 分 中个别 含量影响较 大 , 我 们必须设 计 描绘 五 元或六 元 平衡 相 图来加 以 闸述 。 卜 合理的 造渣制 度 , 除根 据平 衡相 图来 适 当控 制 白云 石加入 盆 和加入 时间外 , 降低 铁水硅 含魔 , 加强精料 和 计量来降低 每吨 钢 的炉 渣容量 , 也是一个重要 措施 , 并且 具有很 大 的经济 意义 。 四 、 结 语 气 ·砖 二 乍 自云 石造 渣 的 目的主 要是 保护炉衬 , 但 要达 到这 个目的 , 必须 在吹 炼轨迹 上 始终 保 持 M g O 含量 处 于或接 近于 饱 和 。 白云石造渣在.C a O 一 5 10 : 一 M g O一 F e o n 四 元系 统 中 , 炉渣 祖成 处于 K 一 lL 右界线 以 上的 , 提高 M g o 含量 则提高炉渣的 液 限温度; 相反 , 处于 K 一 L 临界 截 以下 的 , 提 高氧 化镁含量 则降低 炉渣 的液 限温 度 。 . 因此 , 在初 期渣中含 F o o n 高时 , 氧化 镁对脱磷与化渣 略有不利 。 在后期渣 中氧化镁对 脱硫 有利 , 但必须控 制 F e o n 含量 , 特别是 三价氧 化铁对 炉衬有极大 的腐蚀 性 。 在 炭焰 开始 上升 以 后 , 炉渣 组成进 入 K 一lL 店界线 以 下 , 氧 化镁 含量可 以 滞 后炉渣 的返干 , 并且可以 改善出 钢渣 的 流动性 。 因此 , 总 的说 来 , 白云石 造渣 对保护 炉衬 是 有利 的 , 对钢 的质 童除脱确略有影响外 , 比不 用 白云 石造渣 没 有什 么大 的 差 别 。 降低 铁 水 含硅量 , 加 强精料 和计盘 来降低每吨钢 的 炉演容量 , 对 冶炼操作正常有利而 且 具有很大 的经 济 意义 。 检 验 相图 的实验 室工 作是 刘 新华 、 彭 志高两 同志 和 作者 共同进 行的 , 谨 以 致 谢 。 嘴于嗯 举滋心 六

参考文献 (1)Phase Diagrams for Ceramists,1969.The American Ceramic Society (2)Archiv fur das Eisenhuttenwesen 46,(1975),Nr.9,S 549/54 (3)Archiv fur das Eisenhuttenwesen 7,(1970),S 613/20 (4)“白云石造渣的实践与理论”，氧气顶吹转炉炼钢使用“吹炼轨迹”控制冶炼操作与 炉村寿命的关系。刘刚1977-8 (北京钢铁学院炼钢教研组、地质教研组内部印刷) 附：计算渣量，氧化镁饱和度，与炉渣液限温度举例 炼钢造渣的目的主要是除磷除硫，其渣量也是取决于铁水的硅和硫、磷含量。现在举例 来计算炉渣的渣量、氧化镁饱和度，与液限温度。 假定在单渣吹炼条件下，铁水成分为3.5%碳，0.8%硅，0.8%锰，0.25%磷，0.04% 硫。造渣材料：石灰的有效CaO含量为80%，白云石含氧化镁为35.5%，白云石中的CaO: Mg0=1.45。初期渣平均碱度(Ca0:Si0,)为1.5，初渣含铁21.4%（按FegO。计算 Fe0n=29.6%)终点渣含铁15.7%（按Fe0,计算Fe0n=21.7)。%石灰过剩系数采用 1.25。初渣的氧化镤含量预按9%计算。求初期及终点渣的渣量、氧化镁饱和度及液限温度。 100公斤铁水的硅形成Si02=0.8×30÷14=1.71公斤， 形成C,5=1.71x114=6.5公斤 30 需要Ca0=6.5×84÷114=4.76公斤 需要Ca0的总量=4.76×1.25=5.95公斤 需要石灰总量=5.95÷0.8=7.45公斤 初期渣总量=石灰使用量+铁水中硅形成的 Si02+P,O,+Mn0+R.03(按0.15计算)+FeOn%+Mg0% 初渣石灰用量=1.5×1.71+0.8=3.21公斤 初渣除Fe0n和Mg0以外=3.21+1.71+0.58+1.05+0.15=6.7公斤。 100%-29.6%-9%=61.4% 初渣总量=6.7÷61.4×100=10.9公斤 Mg0=10.9×9%=0.981Kg;Fe0n=10.9×29.6%=32.3公斤 由白云石带入的Ca0=0.981×1.45=1.42公斤，相当于石灰量=1.42÷0.8=1.77公斤 初渣实际需要石灰量=3.21-1.77=1.44公斤 需要白云石=0.981÷35.5%=2.76公斤 初渣组成：Ca0=1.5×1.71÷10.9×100=23.5% Si02=1.71÷10.9×100=15.7% Fe0n=29.6% R=23.5÷15.7=1.5 14

参 考 文 献 ( 1 ) P h a s e D i a g r a m s f o r C e r a m i s t s , 1 9 6 9 。 T h e A m e r i e a n C e r a m i e S o e i e t y ( 2 ) A r e h i v f u r d a s E i s e n h u t t e n w e s e n 4 6 , ( 1 9 7 5 ) , N r 一 9 , 5 5 4 9 / 5 4 ( 3 ) A r e h i v f u r d a s E i s e n h o t t e n w e s e n 7 , ( 1 9 7 0 ) , 5 6 1 3 / 2 0 ( 4) “ 白云石造渣的实践 与理论 ” , 氧气顶吹 转炉炼钢 使用 “ 吹 炼轨迹 ” 控制 冶炼操作 与 炉衬寿命的关系 。 刘刚 1 9 7 7 . 8 ( 北京钢 铁学院炼钢 教研组 、 地 质教研 组内部印刷 ) 附 : 计算 渣量 , 毫化镁饱和度 , 与炉渣 液限温 度 举例 炼钢造渣的 目的主 要是 除磷除硫 , 其渣量 也是 取决于 铁水的硅 和硫 、 磷 含量 。 现 在举例 来计算炉渣 的渣量 、 氧化镁 饱 和度 , 与液限温度 。 假定在 单渣吹炼条件下 , 铁水成 分为 3 . 5 %碳 , 0 . 8 % 硅 , 。 . 8 % 锰 , 0 . 25 % 磷 , 0 . 04 % 硫 。 造渣材料 : 石灰的有效 C a O 含量 为 80 % , 白云石 含氧 化镁为 35 . 5 % , 白云 石中的 C a o : M g o = 1 . 4 5 。 初 期渣平均碱度 ( e a o : 5 10 : ) 为 1 . 5 , 初渣含铁 2 1 . 4 % ( 按 F e 3 O ` 计算 F e o n = 2 9 . 6 % ) 终 点 渣 含铁 1 5 . 7 % ( 按 F e 3 O . 计算 F e o n = 2 1 . 7 ) 。 %石 灰过剩 系数采 用 1 . 2 5 。 初渣 的氧 化镁含量 预按9 % 计算 。 求初 期及终 点渣 的渣量 、 氧 化镁饱 和度及 液限温 度 。 1 0 0公斤 铁水 的硅形成 5 10 : = 0 . 8 x 3 0 + 1 4 = 1 . 7 1 公斤 , 形成 需要 需 要 C 3 5 井孺退 = 6 . 5公斤 C a O = 6 . 5 x 8 4 + 1 1 4 = 4 . 7 6公 斤 C a O 的总量 = 4 . 7 6 x l . 2 5 = 5 . 9 5公 斤 需要石灰 总量 = 5 . 95 + 0 . 8 = 7 . 45 公斤 初期 渣总 量 = 石灰 使用 量 + 铁水 中硅形 成 的 5 1 0 : + P Z O 。 + M n O + R : 0 3 ( 按 0 . 1 5 计算 ) + F e o n % + M g O % 初渣石灰 用 量 二 1 . 5 x l . 71 + 0 . 8 = 3 . 21 公 斤 初渣除 F e o n 和 M g O 以 外 = 3 . 2 1 + 1 . 7 1 + 0 . 5 8 + 1 . 0 5 + 0 . 1 5 = 6 . 7公 斤 。 1 0 0 % 一 2 9 . 6 % 一 9 % = 6 1 . 4 % 初渣 总量 = 6 . 7 + 6 1 . 4 x l 0 0 = 1 0 . 9公斤 M g O = 1 0 . 9 x 9 % = 0 . 9 8 1 K g , F e o n = l o . 9 x 2 9 . 6 % = 3 2 . 3公 斤 由白云石带入 的 C a O = 0 . 9 8 1 x l . 45 = 1 . 42 公斤 , 相 当于石 灰量 = 1 . 42 + 0 . 8 = 1 . 7 公斤 初渣实际 需要石灰 量 = 3 . 2 1 一 1 . 7 = 1 . 4 公斤 需要 白云石 = 0 . 98 1+ 35 . 5 % = 2 . 76 公斤 初渣 组成 : C a O = 1 . 5 x 1 . 7 1+ 1 0 . 9 x l 0 0 = 2 3 . 5 % 5 10 : = 1 . 7 1 于 1 0 . 9 x 1 0 0 = 1 5 . 7 % F e o n 二 2 9 . 6 % R = 2 3 . 5 + 1 5 . 7 = 1 . 5

Ca0+Si02+Fe0n=23.5+15.7+29.6=68.8%,换算成100%，则 Ca0=23.5×100÷68.8=34.2% Si02=15.7×100÷68.8=22.8% Fe0n=29.6×100÷68.8=43.0% 根据换算的百分数在图3投影三角形【中查得氧化镁饱和度为~17%。 实际氧化镁饱和度=17%×68.8%=11.65% 再把初渣的Ca0+Si02+Fe0n+Mg0=23.5+15.7+29.6+11.65-80.45%换算成 100%,则 Ca0=23.5×100÷80.45=29.2% Si02=15.7×100÷80.45=19.5% Fe0n=29.6×100÷80.45=36.7% Mg0=11.67×100÷80.45=14.5% 用这个换算的组成在图3投影三角形I中查得初渣液限温度为1270℃。 由于照顾炉渣的液限温度有利于脱磷，所以在加料时氧化镁仍以9%配料不加更改。但 氧化镁低于实际的饱和度(11.65%)，所以初渣对炉衬可能略有侵蚀性。 终点渣量=初渣量+过剩石灰-初渣FeOn+终渣FeOn。 终渣除Fe0n外=10.9+4.24-3.23=11.9公斤 100%-21.7%=78.3% 终点渣总量=11.9+78.3×100=15.2公斤 终流按实际装料计第，M0含量=9 ×100=6.45% 终渣组成（忽略石灰中的自熔CaO和SiOz): Ca0=5.95÷15.2×100=39.2% Si02=1.71÷15.2×100=11.2% Fe0n=21.7% R=39.2÷11.2=3.5 Ca0+Si02+Fe0n=39.2+11.2+21.7=72.1% 换算成100%，则 Ca0=39.2×100+72.1=54.4% Si02=11.2×100+72.1=15.6% Fe0n=21.7×100+72.1=30.0% 用换算的组成在图3投影三角形I中查得氧化镁饱和度为7% 实际氧化镁饱和度=7%×72.1%=5.05% 把终点渣的组成Ca0+Si02+Fe0n+Mg0=39.2+11.2+21.7+5.05=77.15%换算 成100%，则 Ca0=39.2×100+77.15=50.9% Si02=11.2×100+77.15=14.5% Fe0n=21.7×100+77.15=28.05% Mg0=5.05×100÷77.15=6.55% 用这个换算组成在图3投影三角形I中查得 终点渣液限温度为1620℃ 15

C a O + 5 10 : + F e o n = 2 3 . 5 + 1 5 . 7 + 2 9 . 6 二 e s . s % , 换 算成 1 0 0 % , 则 C a O = 2 3 . 5 x l 0 0 + 6 8 . 8 = 3 4 . 2 % 5 10 : = 1 5 . 7 x 1 0 0 十 6 8 . 8 = 2 2 . 8 % F e o n = 2 9 . 6 x 1 0 0 + 6 5 . 5 = 4 3 . 0 % 根 据换 算的百分数在 图 3 投影 三 角形 I 中查得 氧 化镁 饱 和度为~ 17 % 。 实际 氧化 镁饱 和 度 = 17 % 又 68 . 8 % = 1 1 . 65 % 再把 初渣 的 C a O + 5 10 : + F e o n + M g O = 2 5 . 5 + 1 5 . 7 + 2 9 . 6 + 1一 6 5 二 5 0 . 4 5 % 换算成 1 0 0 % , 则 C a O = 2 3 . 5 x l 0 0 + 8 0 . 4 5 二 2 9 . 2 % , . , · ` 5 10 : = 15 . 7 x l 0 0 + 8 0 . 4 5 二 19 . 5 % F e o n = 2 9 . 6 x ] 0 0 + 8 0 . 4 5 = 3 6 . 7 % M g O = 1 1 . 6 7 x 1 0 0 + 8 0 . 4 5 = 1 4 . 5 % 用这 个换 算的组成 在图 3 投 影三 角形 , 中查得 初渣 液限 温 度为 1 2 7 0℃ 。 由于照 顾 炉渣 的 液限 温度 有利 于脱磷 , 所 以 在 加料时氧 化镁仍 以 9 % 配料不 加 更 改 。 但 氧化镁 低 于实际 的饱 和度 ( 1 1 . 65 % ) , 所以 初渣 对炉衬 可 能略有侵 蚀性 。 终 点渣 量 = 初 渣量 + 过 剩石灰 一 初 渣 F e o n 十 终渣 F e o n 。 终渣 除 F e o n 外 = 10 . 9 + 4 . 24 一 3 . 23 二 1 1 . 9公斤 1 0 0 % 一 2 1 . 7 % = 7 8 . 3% 终点渣总量 二 n . 9 + 7 8 . 终渣按实际 装料 计算 , 3 又 1 0 0 = 15 . 2公 斤 M g O 含量 二 0 . 9 8 1 1 5 _ 2 x 1 0 0 = 6 . 4 5 % 终渣 组成 (忽 略石灰 中的 自熔 C a O 和 5 10 2 ) : C a O = 5 . 9 5 + 15 . 2 x 1 0 0 = 3 9 . 2 % 5 10 : = 1 . 7 1 十 1 5 . 2 x 10 0 = 1 1 . 2 % F e o n = 2 1 . 7 % , R = 3 9 . 2 + 1 1 . 2 = 3 . 5 C a O + 5 10 : + F e o n = 3 9 . 2 + 1 1 . 2 + 2 1 . 7 = 7 2 . 1% 换 算成 1 0 % , 则 C a O = 3 9 . 2 x 10 0 + 7 2 . 1 = 5 4 . 4 % 5 10 : = 1 1 . 2 x 10 0 + 7 2 . 1 = 15 . 6 % F e o n = 2 1 . 7 x 1 0 0 + 7 2 . 1 = 3 0 . 0 % 用换 算的组 成 在图 3 投 影三 角形 I 中查得氧化镁饱和 度为 7 % 实际 氧 化镁饱 和度 = 7 % x 72 . 1 % 二 5 . 05 % 把终点渣 的组成 C a o + 5 10 : + F e o n + M g O = 3 9 . 2 + 1 1 . 2 + 2 1 . 7 + 5 . 0 5 = 7 7 . 2 5 % 换算 成 10 0 % , 则 C a O = 3 9 . 2 x l 0 0 + 7 7 . 1 5 = 5 0 . 9 % 5 1 0 : = 1 1 . 2 x 10 0 + 7 7 . 1 5 = 1 4 . 5% F e o n = 2 1 . 7 x 1 0 0 + 7 7 . 15 = 2 8 . 0 5 % M g O = 5 . 0 5 x 1 0 0 + 7 7 . 1 5 = 6 . 5 5 % 用这 个换算组成 在 图 3 投影三角 形 I 中查得 终点渣 液限 温度为 1 6 2 0 ℃

上面这些计算只是按四元系考虑，实际上这个炉渣的四个组分的总和只有77.15%，尚 有22.85%的其他组分（如MnOP,O5,A1,03…)的影响未加考虑。因之，上面的计 算只是一个定性的确定。如果在这22.85%中，个别组分影响较大不能忽略的话，则须进一 步用元元或六元平衡相图来计算。 从上而计算的结果可以看出，初期渣中白云石的配料低于初渣氧化镁饱和值3%，即 得到终渣氧化镁含量约高于饱和值1%。按照这个标准来装入白云石，就可保证整个吹炼过 程中氧化镤在吹炼轨迹上处于饱和或接近于饱和状态。 在初期渣中，氧化镁含量虽然是提高炉渣的液限温度，但只要配有适当的FeOn含量对 化渣是不会造成什么困难的。由于初渣碱度低，SO:活度较大，对炉衬侵蚀特别严承。因 此，为了保护炉衬，白云石最好在这个时间全部加入。 16

上面 这些 计 算只是按四 元系 考虑 , 实际上 这个炉渣的 四个组 分的总和只 有 7 . 15 % , 尚 有 2 . 85 % 的其 他 组分 ( 如 M n o , P Z O 。 , A I : 0 3 … … 的影 响未加考虑 。 因之 , 上面的计 算只 是一个定性 的确定 。 如果在这 2 . 85 % 中 , 个别组 分影响较大不能忽 略的话 , 则须进一 步 用 五元 或六 元平衡 相图 来 计算 。 从 上面计算的结果 .叮以 看出 , 初 期渣中白云石 的配料 低 于初 渣氧 化镁 饱和值 3 % , 即 .耳 得到 终渣 氧化镁 含量约 高于 饱和 值 1 % 。 按照 这个标准 来装 入 自云石 , 就可保 证整 个吹 炼过 程 中氧化镁在吹炼轨迹上处于 饱 和或接 近 于饱和状 态 。 在 初期渣中 , 氧化镁 含量 虽然是提高炉渣的液限 温度 , 但 只要配有适 当的 F e o n 含量对 化渣 是不会造成 什么困难的 。 由于 初渣碱度低 , 5 10 : 活 度较大 , 对炉衬 侵蚀特别 严承 。 因 此 , 为 了保护 炉 衬 , 白云石 最好在这个时 间全部加 入