·774· 工程科学学报，第38卷，第6期 程，为转炉获得更大的倒渣量提供理论依据 渣工艺脱磷阶段结束，转炉倒渣时使用取样勺取渣，所 取渣样分别为转炉倒渣开始时上部泡沫渣，倒渣即将 1研究方法 结束时下部泡沫渣，以及倒渣结束后炉内剩余底部泡 研究转炉泡沫渣气孔分布特点，在转炉留渣一双 沫渣，取样位置示意图如图1所示 (a 图1泡沫渣取样位置示意图.(a)上部泡沫渣：(b)下部泡沫渣：（底部泡沫渣 Fig.1 Schematic diagram of sampling points:(a)slag at the top:(b)slag in the lower:(c)slag at bottom 取上部渣样时提前将样勺置于炉口下方，倒渣初的气泡分布特点 期目测样勺已满后将转炉摇回零位，将上部渣样端走 2结果与讨论 后，再继续摇炉倒渣，然后依次取下部及底部泡沫渣， 所取渣样应保持平稳，避免磕碰，待所取渣样自然冷却2.1转炉泡沫渣宏观形貌 后作如下分析.宏观形貌观察：对所取的渣样进行拍 转炉不同部位所取渣样冷却后，泡沫渣宏观形貌 照观察，从宏观上评价转炉泡沫渣的气泡分布特点：微 如图2所示.其中上部泡沫渣由于极易碎裂，未经任 观形貌观察：对所取泡沫渣镶样、磨平和喷碳之后在扫 何处理，而下部及底部泡沫渣为使用磨样机磨平处理 描电镜下观察其微观形貌，从微观上分析转炉泡沫渣 后照片（图中标尺最小刻度为1mm). b 图2不同部位泡沫渣宏观形貌.(a)上部泡沫渣：(b)下部泡沫渣：()底部泡沫渣 Fig.2 Macro morphology of foaming slags at different positions:(a)slag at the top:(b)slag in the lower:(c)slag at the bottom 上部泡沫渣冷却后极为疏松，使用较小的外力即 泡，其中大气泡直径>2mm,同时存在大量直径<1mm 可使其碎裂.由上图2(a)可见，上部气泡直径极大， 的气泡，大气泡直径稍小于下部泡沫渣 大气泡直径超过5mm,同时存在大量直径>2mm的气 总体而言，根据宏观形貌观察结果，不同部位泡沫 泡，由于气泡直径较大，气泡形状极不规则.泡沫渣冷 渣气泡直径为上部>下部>底部，且上部泡沫渣明显 却过程中，气泡体积收缩，所观察气泡直径应小于吹炼 更疏松，孔隙率明显大于下部和底部 过程中炉内泡沫渣气泡直径 2.2转炉泡沫渣微观形貌 由图2(b)可见，下部泡沫渣冷却后内部同样存在 图3为冷却后转炉底部泡沫渣背散射照片，图4 大量的气泡，其中大气泡直径>3mm,同时存在大量直 为图3(a)对应面扫描照片.由图4可见，转炉底部泡 径<2mm的气泡，下部泡沫渣气泡直径明显小于上部 沫渣中存在大量的Ca、Si、Mg、Fe、O、P和S元素， 泡沫渣.同时，下部泡沫渣相对上部泡沫渣更致密，由 图3(a)中黑色部分为气泡，灰色部分为渣相，白色部 于下部泡沫渣气泡直径较小，气泡多接近球形. 分为铁珠，其中铁珠主要是由于气泡穿越钢渣界面形 由图2(c)可见，底部泡沫渣中也存在大量的气 成的液膜将钢液带入渣中形成.由图3可见，底部泡工程科学学报，第 38 卷，第 6 期 程，为转炉获得更大的倒渣量提供理论依据． 1 研究方法 研究转炉泡沫渣气孔分布特点，在转炉留渣--双 渣工艺脱磷阶段结束，转炉倒渣时使用取样勺取渣，所 取渣样分别为转炉倒渣开始时上部泡沫渣，倒渣即将 结束时下部泡沫渣，以及倒渣结束后炉内剩余底部泡 沫渣，取样位置示意图如图 1 所示． 图 1 泡沫渣取样位置示意图． ( a) 上部泡沫渣; ( b) 下部泡沫渣; ( c) 底部泡沫渣 Fig． 1 Schematic diagram of sampling points: ( a) slag at the top; ( b) slag in the lower; ( c) slag at bottom 取上部渣样时提前将样勺置于炉口下方，倒渣初 期目测样勺已满后将转炉摇回零位，将上部渣样端走 后，再继续摇炉倒渣，然后依次取下部及底部泡沫渣， 所取渣样应保持平稳，避免磕碰，待所取渣样自然冷却 后作如下分析． 宏观形貌观察: 对所取的渣样进行拍 照观察，从宏观上评价转炉泡沫渣的气泡分布特点; 微 观形貌观察: 对所取泡沫渣镶样、磨平和喷碳之后在扫 描电镜下观察其微观形貌，从微观上分析转炉泡沫渣 的气泡分布特点． 2 结果与讨论 2. 1 转炉泡沫渣宏观形貌 转炉不同部位所取渣样冷却后，泡沫渣宏观形貌 如图 2 所示． 其中上部泡沫渣由于极易碎裂，未经任 何处理，而下部及底部泡沫渣为使用磨样机磨平处理 后照片( 图中标尺最小刻度为 1 mm) ． 图 2 不同部位泡沫渣宏观形貌． ( a) 上部泡沫渣; ( b) 下部泡沫渣; ( c) 底部泡沫渣 Fig． 2 Macro morphology of foaming slags at different positions: ( a) slag at the top; ( b) slag in the lower; ( c) slag at the bottom 上部泡沫渣冷却后极为疏松，使用较小的外力即 可使其碎裂． 由上图 2( a) 可见，上部气泡直径极大， 大气泡直径超过 5 mm，同时存在大量直径 ＞ 2 mm 的气 泡，由于气泡直径较大，气泡形状极不规则． 泡沫渣冷 却过程中，气泡体积收缩，所观察气泡直径应小于吹炼 过程中炉内泡沫渣气泡直径． 由图 2( b) 可见，下部泡沫渣冷却后内部同样存在 大量的气泡，其中大气泡直径 ＞ 3 mm，同时存在大量直 径 ＜ 2 mm 的气泡，下部泡沫渣气泡直径明显小于上部 泡沫渣． 同时，下部泡沫渣相对上部泡沫渣更致密，由 于下部泡沫渣气泡直径较小，气泡多接近球形． 由图 2( c) 可见，底部泡沫渣中也存在大量的气 泡，其中大气泡直径 ＞ 2 mm，同时存在大量直径 ＜ 1 mm 的气泡，大气泡直径稍小于下部泡沫渣． 总体而言，根据宏观形貌观察结果，不同部位泡沫 渣气泡直径为上部 ＞ 下部 ＞ 底部，且上部泡沫渣明显 更疏松，孔隙率明显大于下部和底部． 2. 2 转炉泡沫渣微观形貌 图 3 为冷却后转炉底部泡沫渣背散射照片，图 4 为图 3( a) 对应面扫描照片． 由图 4 可见，转炉底部泡 沫渣中 存 在 大 量 的 Ca、Si、Mg、Fe、O、P 和 S 元 素， 图 3( a) 中黑色部分为气泡，灰色部分为渣相，白色部 分为铁珠，其中铁珠主要是由于气泡穿越钢渣界面形 成的液膜将钢液带入渣中形成． 由图 3 可见，底部泡 · 477 ·