工程科学学报，第38卷，第6期：773-779,2016年6月 Chinese Journal of Engineering,Vol.38,No.6:773-779,June 2016 DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2016.06.005:http://journals.ustb.edu.cn 转炉泡沫渣气泡分布特点及形成过程 李翔，包燕平区，王敏，林路 北京科技大学钢铁治金新技术国家重点实验室，北京100083 ☒通信作者，Email:baoyp(@usth.edu.cn 摘要在转炉留渣一双渣工艺脱磷阶段结束倒渣时，分别使用样勺获取倒渣开始时上部泡沫渣，倒渣结束时下部泡沫渣以 及倒渣结束后炉内剩余底部泡沫渣，使用宏观及微观的方法分别分析泡沫渣各部位气泡分布特点.结果表明：气泡平均当量 直径，上部>下部>底部：孔隙率，上部>下部>底部.转炉泡沫渣的形成过程为：随着大量C0/CO2气泡进入渣中，气泡之间 不断碰撞、合并，上部气泡被下部气泡抬挤且由于气泡本身的浮力作用，气泡不断上升，气泡在上升时由于重力作用，气泡之 间渣相在重力作用下折液，气泡的拓扑结构不断发生变化，同时气泡之间不断碰撞、合并，最后形成上部气泡直径大且孔隙率 高，下部气泡直径小且孔隙率低的泡沫渣。 关键词转炉：泡沫渣：气泡；分布：形成机理 分类号TF769 Distribution characteristic and formation process of bubbles in foaming slag in a converter LI Xiang,BAO Yan-ping,WANG Min,LIN Lu State Key Laboratory of Advanced Metallurgy,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:baoyp@ustb.edu.cn ABSTRACT Foaming slags at the top at the beginning of deslaggging,in the lower portion at the end of deslagging,and at the bottom after deslagging were taken with a sample scoop at the end of dephosphorization in the converter slag-remaining and double-slag process.The distribution characteristic of bubbles was analyzed by the macro micro analysis technique.The results indicate that the order of average equivalent diameter of bubbles is the slag at the top slag in the lower slag at the bottom,and the order of gas porosity is the slag at the top slag in the lower slag at the bottom.The formation process of foaming slags was observed and analyzed.Bubbles collide and coalesce with CO/CO moving into the slag.Bubbles in the upper are elevated by bubbles in the lower and the bubbles rises up with buoyancy.The drainage of liquid slag occurs with gravity and the topological structure of bubbles chan- ges.With bubble collision and coalescence,the foaming slag with larger bubbles and higher porosity in the upper and that with smaller bubbles and lower porosity in the lower are formed. KEY WORDS converters:foaming slag:bubbles:distribution:formation mechanisms 炉渣泡沫化是治金过程中普遍存在的现象，有关学 度以降低铁损或减少喷溅-8，而在转炉倒渣时，泡沫 者对于炉渣泡沫化指数及泡沫寿命影响因素做过大量 渣孔隙率对于转炉倒渣量有重要影响.相同体积泡沫 研究.对于转炉双渣或留渣-双渣工艺，炉渣泡沫化 渣，孔隙率越低则倒渣量越大.本文通过宏观及微观的 是将前期脱磷渣从炉内倒出的主要手段.前人对于 方法，研究了某厂50转炉留渣一双渣工艺倒渣时不同 转炉泡沫渣的研究主要是减少吹炼终点炉渣泡沫化程 部位泡沫渣气泡分布特点，探讨转炉泡沫渣的形成过 收稿日期：2015-06-11 基金项目：国家自然科学基金资助项目(5157040346)：钢铁治金新技术国家重点实验室自主基金资助项目(41614014)工程科学学报，第 38 卷，第 6 期: 773--779，2016 年 6 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 38，No． 6: 773--779，June 2016 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2016． 06． 005; http: / /journals． ustb． edu． cn 转炉泡沫渣气泡分布特点及形成过程 李 翔，包燕平，王 敏，林 路 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室，北京 100083  通信作者，E-mail: baoyp@ ustb． edu． cn 摘 要 在转炉留渣--双渣工艺脱磷阶段结束倒渣时，分别使用样勺获取倒渣开始时上部泡沫渣，倒渣结束时下部泡沫渣以 及倒渣结束后炉内剩余底部泡沫渣，使用宏观及微观的方法分别分析泡沫渣各部位气泡分布特点． 结果表明: 气泡平均当量 直径，上部 ＞ 下部 ＞ 底部; 孔隙率，上部 ＞ 下部 ＞ 底部． 转炉泡沫渣的形成过程为: 随着大量 CO/CO2气泡进入渣中，气泡之间 不断碰撞、合并，上部气泡被下部气泡抬挤且由于气泡本身的浮力作用，气泡不断上升，气泡在上升时由于重力作用，气泡之 间渣相在重力作用下析液，气泡的拓扑结构不断发生变化，同时气泡之间不断碰撞、合并，最后形成上部气泡直径大且孔隙率 高，下部气泡直径小且孔隙率低的泡沫渣． 关键词 转炉; 泡沫渣; 气泡; 分布; 形成机理 分类号 TF769 Distribution characteristic and formation process of bubbles in foaming slag in a converter LI Xiang，BAO Yan-ping ，WANG Min，LIN Lu State Key Laboratory of Advanced Metallurgy，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China  Corresponding author，E-mail: baoyp@ ustb． edu． cn ABSTＲACT Foaming slags at the top at the beginning of deslaggging，in the lower portion at the end of deslagging，and at the bottom after deslagging were taken with a sample scoop at the end of dephosphorization in the converter slag-remaining and double-slag process． The distribution characteristic of bubbles was analyzed by the macro ＆ micro analysis technique． The results indicate that the order of average equivalent diameter of bubbles is the slag at the top ＞ slag in the lower ＞ slag at the bottom，and the order of gas porosity is the slag at the top ＞ slag in the lower ＞ slag at the bottom． The formation process of foaming slags was observed and analyzed． Bubbles collide and coalesce with CO/CO2 moving into the slag． Bubbles in the upper are elevated by bubbles in the lower and the bubbles rises up with buoyancy． The drainage of liquid slag occurs with gravity and the topological structure of bubbles chan￾ges． With bubble collision and coalescence，the foaming slag with larger bubbles and higher porosity in the upper and that with smaller bubbles and lower porosity in the lower are formed． KEY WOＲDS converters; foaming slag; bubbles; distribution; formation mechanisms 收稿日期: 2015--06--11 基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 5157040346) ; 钢铁冶金新技术国家重点实验室自主基金资助项目( 41614014) 炉渣泡沫化是冶金过程中普遍存在的现象，有关学 者对于炉渣泡沫化指数及泡沫寿命影响因素做过大量 研究［1--8］． 对于转炉双渣或留渣!双渣工艺，炉渣泡沫化 是将前期脱磷渣从炉内倒出的主要手段［9--10］． 前人对于 转炉泡沫渣的研究主要是减少吹炼终点炉渣泡沫化程 度以降低铁损或减少喷溅［11--12］，而在转炉倒渣时，泡沫 渣孔隙率对于转炉倒渣量有重要影响． 相同体积泡沫 渣，孔隙率越低则倒渣量越大． 本文通过宏观及微观的 方法，研究了某厂 50 t 转炉留渣--双渣工艺倒渣时不同 部位泡沫渣气泡分布特点，探讨转炉泡沫渣的形成过