冶金学炼钢学课件.ppt

1、主要内容主要内容1 钢液的物理性质钢液的物理性质2 熔渣的物理化学性质熔渣的物理化学性质3熔渣与钢液之间的反应熔渣与钢液之间的反应1 钢液的物理性质钢液的物理性质一一 钢的密度钢的密度 单位体积钢液所具有的质量，常用符号单位体积钢液所具有的质量，常用符号表示，单位表示，单位通常用通常用kg/mkg/m3 3。影响钢液密度的主要因素：温度和钢液的化学成分影响钢液密度的主要因素：温度和钢液的化学成分固体纯固体纯铁密度：铁密度：7880kg/m7880kg/m3 315501550时液态的密度：时液态的密度：7040kg/m7040kg/m3 3钢的变化与纯铁类似。钢的变化与纯铁类似。钢液密度随温度

2、钢液密度随温度T（单位为（单位为）的变化的变化：=8523-0.8358（T+273）成分对钢液密度的影响成分对钢液密度的影响：1600=01600-210C%-164Al%-60Si%-550Cr%-7.5Mn%+43W%+6Ni%铁碳熔体的密度铁碳熔体的密度（kg/m3）C/%密度密度150015501600165017000.007.167.047.037.006.930.106.986.966.956.896.810.207.067.016.976.936.810.307.147.067.016.986.820.407.147.057.016.976.830.606.976.896.8

3、16.806.700.806.866.786.736.676.571.006.786.706.656.596.501.206.726.646.616.556.471.606.676.576.546.526.43二二 钢的熔点钢的熔点钢的熔点：钢完全转变成均一液体状态时的温度，或钢的熔点：钢完全转变成均一液体状态时的温度，或是冷凝时开始析出固体的温度。是冷凝时开始析出固体的温度。钢的熔点的计算经验公式钢的熔点的计算经验公式 T T熔熔=1538-90wC%-28wP%-40wS%-17wTi%-6.2wSi%-2.6wCu%-1.7wMn%-2.9wNi%-5.1wAl%-1.3wV%-1.5w

4、Mo%-1.8wCr%-1.7wCo%-1.0wW%-1300wH%-90wN%-100wB%-65wO%-5wCl%-14wAs%或或T T熔熔=1536-78wC%-34wP%-30wS%-7.6wSi%-5.0wCu%-4.9wMn%-3.1wNi%-1.3wCr%-3.6wAl%-2.0wV%-2.0wMo%-2.0wV%-18wTi%三三 钢液的黏度钢液的黏度黏度：各种不同速度运动的液体各层之间所产生的内黏度：各种不同速度运动的液体各层之间所产生的内摩擦力。摩擦力。黏度的表示形式黏度的表示形式 （1 1）动力）动力黏黏度度，用符号，用符号表示；单位为表示；单位为PaPas(Ns(Ns

5、/ms/m2 2，1 1泊泊=0.1Pa=0.1Pas)s)；（2）运动黏度）运动黏度，常用符号，常用符号表示，即：表示，即：=/m2/s 钢液钢液 1600 黏度黏度 0.0020.003Pas；纯铁液纯铁液 1600 黏度黏度 0.0005Pas。影响钢液黏度的因素：影响钢液黏度的因素：（1）温度）温度 温度升高，黏度降低。温度升高，黏度降低。（2）成分）成分 碳对钢液黏度的影响非常大碳对钢液黏度的影响非常大 硅硅、锰、镍含量增加，钢液黏度降低、锰、镍含量增加，钢液黏度降低 钛、钨、钒、钼、铬含量增加，钢液的黏度增加钛、钨、钒、钼、铬含量增加，钢液的黏度增加（3 3）钢中非金属夹杂物的含量

6、）钢中非金属夹杂物的含量 含量增多，黏度增加，含量增多，黏度增加，流动性变差流动性变差温度高于液相线温度高于液相线50时，碳含量对钢液黏度的影响时，碳含量对钢液黏度的影响四四 钢液的表面张力钢液的表面张力钢液的表面张力：使钢液表面产生自发缩小倾向的力，钢液的表面张力：使钢液表面产生自发缩小倾向的力，用符号用符号表示，单位为表示，单位为N/mN/m。影响钢液表面张力的因素：影响钢液表面张力的因素：（1 1）温度）温度 钢液的表面张力是随着温度的升高而增大。钢液的表面张力是随着温度的升高而增大。（2 2）钢液成分）钢液成分 溶质元素对纯铁液表面张力影响程度取溶质元素对纯铁液表面张力影响程度取决于它

7、的性质与铁的差别大小。决于它的性质与铁的差别大小。如果溶质元素的性质与铁如果溶质元素的性质与铁相近，则对纯铁液的表向张力影响较小，反之则就较大。相近，则对纯铁液的表向张力影响较小，反之则就较大。（3 3）钢液的接触物）钢液的接触物 合金元素对熔铁表面张力的影响合金元素对熔铁表面张力的影响 硫和氧对铁液表面张力的影响硫和氧对铁液表面张力的影响 液相线以上液相线以上50，碳对铁碳熔体表面张力影响，碳对铁碳熔体表面张力影响 2 熔渣的物理化学性能熔渣的物理化学性能 一一 熔渣的作用、来源、分类和组成熔渣的作用、来源、分类和组成（1）作用）作用控制钢液的氧化、还原反应；控制钢液的氧化、还原反应；脱除磷

8、、硫等杂质元素，吸收夹杂物；脱除磷、硫等杂质元素，吸收夹杂物；防止钢液的吸气和散热；防止钢液的吸气和散热；稳定电弧燃烧；稳定电弧燃烧；电渣重熔时，熔渣是电阻发热体；电渣重熔时，熔渣是电阻发热体；做保护渣，可减少氧化，防止散热，提高铸坯质量。做保护渣，可减少氧化，防止散热，提高铸坯质量。（2）来源）来源炼钢过程有目的炼钢过程有目的加入的造渣材料加入的造渣材料，如石灰、石灰石、，如石灰、石灰石、萤石、硅石、铁矾土及火砖块。萤石、硅石、铁矾土及火砖块。钢铁材料中钢铁材料中SiSi、MnMn、P P、FeFe等元素的等元素的氧化产物氧化产物。冶炼过程冶炼过程被侵蚀的炉衬耐火材料被侵蚀的炉衬耐火材料。（

9、3）熔渣的分类与组成）熔渣的分类与组成类别类别化学成分化学成分转炉中组成转炉中组成电炉中组成电炉中组成酸性酸性氧化渣氧化渣CaO+FeO+MnOSiO2 P2O55050 145050 0碱性碱性氧化渣氧化渣CaO/SiO2CaO FeOMnO MgO3.04.53555 73028 2122.53.54050 1025510 510碱性碱性还原渣还原渣（白渣）（白渣）CaO/SiO2CaO CaF2Al2O3 FeOMgO CaC22.03.55055 5823 0.510 1类别类别冶金反应特点冶金反应特点酸性氧化渣酸性氧化渣C、Si、Mn氧化缓慢；不能脱氧化缓慢；不能脱P、S；钢水中；钢

10、水中O较低较低 碱性氧化渣碱性氧化渣C、Si、Mn迅速氧化；能较好脱迅速氧化；能较好脱P；能脱去能脱去50%的的S；钢水中；钢水中O较高。较高。碱性还原渣碱性还原渣（白渣）（白渣）脱脱S能力强；脱氧能力强；钢水易增碳；能力强；脱氧能力强；钢水易增碳；钢水易回磷；钢水中钢水易回磷；钢水中H增加；钢水中增加；钢水中N增加增加二二 熔渣的化学性质熔渣的化学性质 碱度碱度 1）熔渣碱度）熔渣碱度熔渣中碱性氧化物浓度总和与酸性氧化物浓度总和之熔渣中碱性氧化物浓度总和与酸性氧化物浓度总和之比，常用符号比，常用符号R表示。表示。炉料中炉料中wP0.30%时时0.30%wP0.60%时时2SiOwCaOwR

11、522OPwSiOwCaOwR酸性渣：酸性渣：R1.0 （又叫短渣）（又叫短渣）炼钢熔渣炼钢熔渣R3.0 炼钢熔渣中含有不同数量的碱性、中性和酸性氧化物，炼钢熔渣中含有不同数量的碱性、中性和酸性氧化物，它们酸、碱性的强弱可排列如下：它们酸、碱性的强弱可排列如下：CaOMnOFeOMgOCaF2Fe2O3Al2O3TiO2SiO2P2O5 碱性碱性 中性中性 酸性酸性 2）过剩碱）过剩碱碱性氧化物全都是等价地确定出酸性氧化物对碱性氧碱性氧化物全都是等价地确定出酸性氧化物对碱性氧化物的强度，并假定两者是按比例结合，结合以外的化物的强度，并假定两者是按比例结合，结合以外的碱性氧化物的量碱性氧化物的量

12、表示方法表示方法 过剩碱过剩碱=NCaO+NMgO+NMnO-2NSiO2-3NP2O5-NFe2O3-NAl2O3 实质：实际上是用实质：实际上是用O2-的摩尔数来表示熔渣的碱度的摩尔数来表示熔渣的碱度 碱性氧化物离解产生碱性氧化物离解产生O2-，酸性氧化物则消耗，酸性氧化物则消耗O2-。氧化性氧化性 1）熔渣的氧化性）熔渣的氧化性指一定温度下，单位时间内熔渣向钢液供氧的数量。指一定温度下，单位时间内熔渣向钢液供氧的数量。在其他一定的情况下，熔渣的氧化性在其他一定的情况下，熔渣的氧化性决定了脱磷、脱决定了脱磷、脱碳以及夹杂物的去除等碳以及夹杂物的去除等。由于氧化物分解后不同，只有由于氧化物分

13、解后不同，只有（FeO）和和（Fe2O3）才才能向钢中传氧，而（能向钢中传氧，而（Al2O3）、（）、（SiO2）、（）、（MgO）、）、（CaO）等不能传氧。）等不能传氧。2）熔渣氧化性的表示方法）熔渣氧化性的表示方法熔渣的氧化性通常是用熔渣的氧化性通常是用w（FeO）%表示，表示，包括包括（FeO）本身和）本身和Fe2O3折合成（折合成（FeO）两部分。）两部分。将将Fe2O3折合成折合成FeO有两种方法有两种方法 全氧折合法全氧折合法 全铁折合法全铁折合法%32%)O(Fe1.35(FeO)(FeO)www%32%)O(Fe90.0(FeO)(FeO)www 注：注：通常按全铁法将通常按

14、全铁法将Fe2O3折算成折算成FeO（原因是取出的（原因是取出的渣样在冷却的过程中，渣样表面的低价铁有一部分被渣样在冷却的过程中，渣样表面的低价铁有一部分被空气氧化成高价铁，即空气氧化成高价铁，即FeO氧化成氧化成Fe3O4，因而使分析，因而使分析得出的得出的Fe2O3量偏高，用全铁法折算，可抵消此误差）。量偏高，用全铁法折算，可抵消此误差）。熔渣氧化性用熔渣氧化性用氧化铁的活度氧化铁的活度来表示显得更精确。部分来表示显得更精确。部分氧化铁会以复杂分子形式存在，不能直接参与反应，氧化铁会以复杂分子形式存在，不能直接参与反应，氧化铁的浓度反映不出实际参加反应的有效浓度。氧化铁的浓度反映不出实际参

15、加反应的有效浓度。在在1600下，由实验测定在纯下，由实验测定在纯FeO渣中，金属铁液中渣中，金属铁液中溶解的溶解的%O饱和饱和=0.23。%O饱和饱和与温度间有着下列与温度间有着下列关系：关系：饱和FeO%O%OaT6320734.2Olg%饱和%O可以应用氧浓度电池直接测出来。可以应用氧浓度电池直接测出来。式式 只适用于铁液中除氧外而无其他的杂质元素的情只适用于铁液中除氧外而无其他的杂质元素的情况，对于钢液而言，该式就不适合了。况，对于钢液而言，该式就不适合了。熔渣对钢液的氧化能力一般是用钢液中与熔渣相平衡熔渣对钢液的氧化能力一般是用钢液中与熔渣相平衡的氧含量和钢液中实际氧含量之差来表示，

16、即：的氧含量和钢液中实际氧含量之差来表示，即：实钢渣O%O%O%3）炉渣氧化性在炼钢过程中的作用）炉渣氧化性在炼钢过程中的作用影响化渣速度和炉渣黏度。影响化渣速度和炉渣黏度。渣中渣中FeO能促进石灰溶解，加速化渣，改善炼钢反应能促进石灰溶解，加速化渣，改善炼钢反应动力学条件，加速传质过程；渣中动力学条件，加速传质过程；渣中Fe2O3和碱性氧化物和碱性氧化物反应生成铁酸盐，降低熔渣熔点和粘度，避免炼钢渣反应生成铁酸盐，降低熔渣熔点和粘度，避免炼钢渣“返干返干”。影响熔渣向熔池传氧、脱磷和钢水的含氧量。影响熔渣向熔池传氧、脱磷和钢水的含氧量。低碳钢水含氧量明显受熔渣氧化性的影响，当钢水含低碳钢水含

17、氧量明显受熔渣氧化性的影响，当钢水含 碳量相同时，熔渣氧化性强，则钢水含氧量高，且有碳量相同时，熔渣氧化性强，则钢水含氧量高，且有利于脱磷。利于脱磷。影响铁合金和金属收得率及炉衬寿命。影响铁合金和金属收得率及炉衬寿命。炉渣氧化性越强，铁合金和金属收得率越低；熔渣氧炉渣氧化性越强，铁合金和金属收得率越低；熔渣氧化性强，炉衬寿命降低。化性强，炉衬寿命降低。三三 熔渣的物理性质熔渣的物理性质 （1）熔渣的熔点）熔渣的熔点熔渣的熔化温度：固态渣完全转化为均匀液态时的温熔渣的熔化温度：固态渣完全转化为均匀液态时的温度；度；熔渣的凝固温度：液态熔渣开始析出固体成分时的温熔渣的凝固温度：液态熔渣开始析出固体

18、成分时的温度。度。熔渣的熔化温度与熔渣的成分有关熔渣的熔化温度与熔渣的成分有关，一般说来，一般说来，熔渣熔渣中高熔点组元越多，熔化温度越高中高熔点组元越多，熔化温度越高。熔渣中常见的氧化物的熔点熔渣中常见的氧化物的熔点化合物化合物熔点熔点/化合物化合物熔点熔点/CaO2600MgOSiO21557MgO28002MgOSiO21890SiO21713CaOMgOSiO21390FeO13703CaOMgO2SiO21550Fe2O314572CaOMgO2SiO21450MnO17832FeOSiO21205Al2O32050MnOSiO21285化合物化合物熔点熔点/化合物化合物熔点熔点/C

19、aF214182MnOSiO21345CaOSiO21550CaOMnOSiO217002CaOSiO221303CaOP2O518003CaOSiO22065CaOFe 2O312203CaO2SiO214852CaOFe 2O31420CaOFeOSiO21205CaO2Fe 2O31240Fe2O3SiO21217CaO2FeOSiO21205（2）熔渣的黏度熔渣的黏度影响熔渣黏度的因素影响熔渣黏度的因素 （1）熔渣的成分）熔渣的成分 一般来讲，在一定的温度下，凡是能降低熔渣熔点成一般来讲，在一定的温度下，凡是能降低熔渣熔点成分，在一定范围内增加其浓度，可使熔渣黏度降低；分，在一定范围内

20、增加其浓度，可使熔渣黏度降低；反之反之,则使熔渣黏度增大。则使熔渣黏度增大。在酸性渣中在酸性渣中提高提高SiO2含量时，导致熔渣黏度升高，相含量时，导致熔渣黏度升高，相反，提高反，提高CaO 含量，会使黏度降低含量，会使黏度降低。在碱性渣在碱性渣中，中，CaO超过超过4050%后，黏度随后，黏度随CaO含量的含量的增加而增加；增加而增加；SiO2在一定范围内增加，能在一定范围内增加，能降低碱性渣降低碱性渣的黏度的黏度，但，但SiO2含量超过一定值时会使熔渣变稠；含量超过一定值时会使熔渣变稠；增增加加FeO含量，渣黏度显著降低含量，渣黏度显著降低；碱性渣中；碱性渣中MgO 浓度超浓度超过过910

21、%时，时，熔渣变黏熔渣变黏；Al2O3具有稀释碱性渣的作具有稀释碱性渣的作用；用；CaF2本身熔点较低，它能降低熔渣的黏度。本身熔点较低，它能降低熔渣的黏度。（2）熔渣中的固体熔点）熔渣中的固体熔点熔渣中悬浮的少量尺寸大的颗粒（直径达几毫米），熔渣中悬浮的少量尺寸大的颗粒（直径达几毫米），对熔渣黏度影响不大；而对熔渣黏度影响不大；而尺寸较小（尺寸较小（1010-3-3-10-10-2-2mmmm）数）数量多的固体颗粒呈乳浊液状态，使熔渣黏度增加量多的固体颗粒呈乳浊液状态，使熔渣黏度增加。（3）温度。一般情况下，）温度。一般情况下，温度升高，熔渣的黏度降低。温度升高，熔渣的黏度降低。熔渣和钢水的

22、黏度值熔渣和钢水的黏度值物质物质温度（温度（）黏度（黏度（PaPas s）水水25250.000890.00089铁水铁水142514250.00150.0015钢水钢水159515950.00250.0025稀熔渣稀熔渣159515950.00200.0020黏度中等渣黏度中等渣159515950.0200.020稠熔渣稠熔渣159515950.200.20FeOFeO140014000.0300.030CaOCaO接近熔点接近熔点0.0500.050SiOSiO2 2194219421.51.510104 4AlAl2 2O O3 3210021000.050.05（3）熔渣的密度熔渣的密

23、度熔渣的密度决定熔渣所占据的体积大小及钢液液滴在熔渣的密度决定熔渣所占据的体积大小及钢液液滴在渣中的沉降速度（渣滴在钢液中的上浮速度）。渣中的沉降速度（渣滴在钢液中的上浮速度）。固体炉渣密度的近似计算式固体炉渣密度的近似计算式：其中：其中：i为各化合物的密度；为各化合物的密度；wi为渣中各化合物的质量百分数，为渣中各化合物的质量百分数，%。iiw渣化合物化合物密度密度化合物化合物密度密度化合物化合物密度密度Al2O33.97MnO5.40V2O34.87Na2O2.27P2O52.39ZrO25.56CaO3.32Fe2O35.20CaF22.80CeO27.13FeO5.90FeS4.58C

24、r2O35.21SiO22.32CaS2.80MgO3.50TiO24.24熔渣中化合物的密度熔渣中化合物的密度1400时熔渣的密度与组成的关系：时熔渣的密度与组成的关系：熔渣的温度高于熔渣的温度高于1400时时,可表示为可表示为:一般一般液态碱性渣的密度为液态碱性渣的密度为3000kg/m3000kg/m3 3，固态碱性渣的密固态碱性渣的密度为度为3500kg/m3500kg/m3 3，FeOFeO40%40%的高氧化性的密度为的高氧化性的密度为4000kg/m4000kg/m3 3，酸性渣的密度一般为酸性渣的密度一般为3000kg/m3000kg/m3 3。3%32%52%32%2010)

25、(402.0)(48.0)(367.0)(237.0)(35.0)(204.0)(286.0)(45.01OAlwOPwMgOwMnOwOFewFeOwCaOwSiOw渣1001400700T渣渣（4）熔渣的表面张力熔渣的表面张力氧化渣氧化渣（353545%CaO45%CaO，101020%SiO20%SiO2 2，3 37%Al7%Al2 2O O3 3，8 830%FeO30%FeO，2 28%P8%P2 2O O5 5，4 410%MnO10%MnO，7 715%MgO15%MgO）的表面）的表面张力为张力为0.350.350.45N/m0.45N/m还原渣还原渣（555560%CaO6

26、0%CaO，20%SiO20%SiO2 2，2 25%Al5%Al2 2O O3 3，8 810%MgO10%MgO，4 48%CaF8%CaF2 2）表面张力为）表面张力为0.350.350.45 N/m0.45 N/m钢包处理合成渣钢包处理合成渣（55%CaO55%CaO，202040%Al40%Al2 2O O3 3，2 215%SiO15%SiO2 2，2 210%MgO10%MgO）的表面张力为）的表面张力为0.40.40.5N/m0.5N/m不同熔体的表面张力不同熔体的表面张力熔熔 体体测定温度测定温度表面张力表面张力N/m熔熔 体体测定温度测定温度表面张力表面张力N/mCaOFe

27、OAl2O3SiO2P2O5MnOSiO2CaOSiO21500140020501500400157015700.5860.5840.6900.2950.0540.4150.400熔熔 渣渣钢钢 液液(.3%C)纯铁液纯铁液铜铜镍镍铅铅150015001550118314703270.3-0.81.51.7-1.91.1031.6150.473影响熔渣表面张力的因素：影响熔渣表面张力的因素：温度和成分温度和成分。熔渣的表面张力一般是随着温度的升高而降低熔渣的表面张力一般是随着温度的升高而降低，但高，但高温冶炼时，温度的变化范围较小，因而影响也就不明温冶炼时，温度的变化范围较小，因而影响也就不明

28、显。显。SiOSiO2 2和和P P2 2O O5 5具有降低具有降低FeOFeO熔体表面张力的功能，而熔体表面张力的功能，而AlAl2 2O O3 3则相反。则相反。CaOCaO一开始能降低熔渣的表面张力，但后来则一开始能降低熔渣的表面张力，但后来则是起到提高的作用。是起到提高的作用。MnOMnO的作用与的作用与CaOCaO类似。类似。熔渣体系表面张力的计算（用表面张力因子近似计算）熔渣体系表面张力的计算（用表面张力因子近似计算）式中式中:-熔渣的表面张力，熔渣的表面张力，N/m；-熔渣组元熔渣组元i的摩尔分数；的摩尔分数；-熔渣组元熔渣组元i的表面张力因子。的表面张力因子。iiN气渣气渣i

29、iN3熔渣与钢液之间的反应熔渣与钢液之间的反应 一一 渣量在炼钢过程中的作用渣量在炼钢过程中的作用渣量大小是控制钢中杂质的重要参数之一。渣量大小是控制钢中杂质的重要参数之一。渣量大时将渣量大时将 1）降低钢中合金元素的利用率降低钢中合金元素的利用率 2）提高杂质的去除率）提高杂质的去除率 3）降低炉子的热利用率）降低炉子的热利用率不同原材料和冶炼方法对炉渣提出不同要求，但是应不同原材料和冶炼方法对炉渣提出不同要求，但是应考虑如下内容：考虑如下内容：1）应该有合适的碱度，以保护炉衬、减少侵蚀量，保）应该有合适的碱度，以保护炉衬、减少侵蚀量，保持高的脱磷、脱硫能力；持高的脱磷、脱硫能力；2）将钢液

30、中的磷、硫降到符合要求的含量时所需要的）将钢液中的磷、硫降到符合要求的含量时所需要的必要渣量和杂质去除率；必要渣量和杂质去除率；3）要保证渣成分和渣量，充分利用合金元素利用率。）要保证渣成分和渣量，充分利用合金元素利用率。渣量的确定渣量的确定 钢中元素的氧化生成物造渣材料（石灰、萤石等）钢中元素的氧化生成物造渣材料（石灰、萤石等）耐火材料带入耐火材料带入 1）初渣量：炉内初期形成的渣量，与钢中元素氧化物）初渣量：炉内初期形成的渣量，与钢中元素氧化物的数量有关的数量有关 每吨钢液中元素氧化生成氧化物的数量每吨钢液中元素氧化生成氧化物的数量Q渣渣为：为：88.167.147.129.2281481

31、291142kgAlTiVPFe.Cr.Mn.Si.Q渣kg/kg钢液钢液 2）渣中）渣中FeO量量（FeO+Fe2O3），和很多因素有关），和很多因素有关（C、碱度、熔池温度等）、碱度、熔池温度等）当当C0.1%时，转炉吹炼末期的氧化铁总量为：时，转炉吹炼末期的氧化铁总量为：对于任何炉种的氧化渣、特别是低碳钢对于任何炉种的氧化渣、特别是低碳钢（C0.05%）的钢液，氧化铁为）的钢液，氧化铁为：25.11013.0)(%)(%4262tCSiOCaOFeO9.012CFeO 3）Q石灰石灰-造渣材料中石灰的加入量，与初始硅含量、炉造渣材料中石灰的加入量，与初始硅含量、炉渣碱度等有关渣碱度等有关

32、 其中：其中：R-炉渣碱度炉渣碱度 (%SiO2)-石灰中石灰中(%SiO2)的含量，如的含量，如3%代入代入0.03 Si-钢铁料中硅的平均氧化含量，以钢铁料中硅的平均氧化含量，以0.1%为为1单位单位，如，如0.5%代入代入5)(%1(114.22SiORRSiQ石灰kg/1000kg钢液钢液渣中杂质含量与渣量的关系渣中杂质含量与渣量的关系 式中：式中：E-钢液中残存的元素含量，钢液中残存的元素含量，kg/100kg E-原始状态下钢、渣中元素原始状态下钢、渣中元素E的含量，的含量，kg/100kg Q渣渣-100kg钢液的炉渣重量，钢液的炉渣重量，kg LE-渣、钢间元素的分配系数，和渣

33、成分有关渣、钢间元素的分配系数，和渣成分有关渣QLEEE100100kg/1000kg钢液钢液已知：炼钢原料带入的磷含量为已知：炼钢原料带入的磷含量为P料料=0.06，脱硅，脱硅量为量为Si0.3，渣中，渣中(SiO2)14，(CaO)36，(Fe%)=20%，T=1873K 求：求：1）炉渣碱度炉渣碱度R、渣量渣量Q渣渣、石灰加入量、石灰加入量Q石灰石灰（石（石灰中灰中SiO23）2）渣中）渣中(FeO)、钢中平衡磷含量、钢中平衡磷含量P平平 提示：磷的分配系数提示：磷的分配系数 0.24)lg(%7)lg(%5.222350exp10CaOFeTLP解：以解：以1000kg钢液为基准进行计

34、算钢液为基准进行计算 571.21436)(SiO(CaO%)2Rkg/1000kg钢液钢液486.1803.0)571.21(1571.2314.2%)(1(1%14.22石灰石灰SiORRSiQ石灰石灰渣渣)SiO(14.2)SiO(22QSiQ渣Q渣QLEEE100100kg/1000kg钢液钢液二二 渣量与脱氧的关系渣量与脱氧的关系脱氧剂脱氧剂O、（、（FeO）还原期用硅铁脱氧时，硅铁的加入量计算还原期用硅铁脱氧时，硅铁的加入量计算 1）脱除渣中）脱除渣中(FeO)消耗的硅铁量消耗的硅铁量 Si2(FeO)(SiO2)2Fe （）反应达到平衡时，反应达到平衡时，Si减少和渣内减少和渣内

35、(FeO)减少关系为：减少关系为：14428Q(FeO)(FeO)SiSi渣平原平加加入的硅量和平衡的硅量加入的硅量和平衡的硅量为渣量的百分数为渣量的百分数渣中原始渣中原始FeO和平衡的和平衡的FeO含含量量（1）由反应式（由反应式（）知：）知：按炉渣共存理论计算有：按炉渣共存理论计算有：将（将（1）、（）、（2）合并得：）合并得：22FeOSiOFeOaSiak)(5.05.1323222)(OAlOFeSiOCaFMnOFeOCaOnnnnnnnn自由FeOSiOFeOkSiaa2nSikaFeOFeOSiO2/172)(2平平（2）平平原渣加72)(1944.02/12SinSikaFeOQSiFeOSiO（3）2）脱除钢中）脱除钢中O消耗的硅铁量消耗的硅铁量 Si2O(SiO2)当反应达到平衡时，当反应达到平衡时，Si和和O的数量关系为：的数量关系为：所以：所以：2平平SiOOSi2akO平O平SiO原o加SiSiO875.0Si2kaOka平SiO平SiO20.8753228OOSiSiOSi平原平O加（4）平o加SiSiSiSi加总加总加硅量（5）