白渣

冶炼领域术语

白渣是指电弧炉炼钢的还原期操作中，采用碳粉和硅铁粉为还原剂进行扩散脱氧时所形成的渣。在LF 炉精炼过程中，造白渣工艺的控制是极为关键的，直接关系到LF 炉还原精炼的效果。为充分发挥LF 炉潜力，达到理想的精炼效果，通过合理调整加料程序、优化吹氩模式、合理控制通电参数三个方面来加强对造白渣工艺的控制，以此提高产品质量，并协调炼钢生产与连铸匹配的节奏。

简介

随着社会建设对钢材质量要求的不断提高和连铸技术的迅猛发展，对于炼钢精炼技术水平和精炼效果的要求也越来越高，LF 炉以其投资费用低、设备简单、操作灵活的优点以及良好的精炼效果成为炼钢行业的后起之秀。LF 炉精炼主要是利用电极埋弧加热和合成渣，使炉内形成良好的还原气氛，以此达到脱硫、脱氧以及去杂质改善钢水纯净度的精炼目的。在LF 炉精炼过程中，造白渣工艺的控制是极为关键的，直接关系到LF 炉还原精炼的效果。为充分发挥LF 炉潜力，达到理想的精炼效果，通过合理调整加料程序、优化吹氩模式、合理控制通电参数三个方面来加强对造白渣工艺的控制，以此提高产品质量，并协调炼钢生产与连铸匹配的节奏。

精炼渣的作用

精炼渣是在LF 炉精炼过程中向钢包内加入的特殊配比的合成渣，从精炼渣的化学成分来看，常用的精炼渣主要是CaO-CaF2 基，CaO-Al2O3 基，CaO-Al2O3-SiO2基等低熔点、高碱度的渣系。合成渣在电弧加热作用下由固态熔化成液态渣，混合于钢液中，起到保温绝热、精炼钢液的效果。其作用主要有以下：脱硫、脱氧，高碱度、高还原性的渣料在LF炉底部吹氩搅拌的作用下，可以增加与钢液的混合和接触，从而达到充分发挥其还原作用，达到更为理想的脱除硫、氧等有害物质的效果；净化钢液，在吹氩搅拌作用下，会使钢液中的杂质物上浮聚集，并与渣接触而被吸附，实现对钢液的净化；除此之外，精炼渣还有隔绝空气、防止钢液二次氧化以及保护内衬、提高热效率等方面的作用。

合理的精炼渣系

快速造白渣是LF 炉精炼的关键，快速而稳定地造出具有良好流动性、适宜乳化性和较好吸附性的还原性白渣是实现LF 炉脱氧脱硫、吸附杂质、保证钢液质量的前提。

1.熔渣碱度和氧化亚铁含量的控制

熔渣的碱度和还原性是体现熔渣精炼能力的重要指标，较高的熔渣碱度可以保证其良好的去除钢液中硫、磷的能力，并降低炉渣对钢包炉衬的化学侵蚀。但熔渣的碱度并非是越高越好，如果碱度过高的话则会导致熔渣黏度的增加，降低渣体的流动性，反而不利于其与钢液中硫等杂质的接触、还原与吸附，影响精炼效果。因此，在提高熔渣碱度的同时，也应保证其良好的流动性（一般以B=2.5～3.0 为宜）。熔渣的脱硫性能取决于渣中氧化亚铁含量的高低，由于硫的分配与精炼渣中氧化亚铁量是成反比关系的，氧化亚铁含量越高，硫的分配比越低，越不利于炉渣脱硫。因此，我们必须设法降低渣中氧化亚铁的含量（应控制在1.0%以下），才能保证熔渣的良好脱硫效果。通过采用在合成渣料中加入碳化硅的办法，可以有效降低渣中氧化亚铁的含量，从而增强熔渣脱氧、脱硫的效果。

2.渣量的控制

渣量的控制也是造白渣中应当考虑的。如果渣量过少，渣碱度达不到要求，则不利于脱硫精炼；若渣量过大，虽然可以提高脱硫效果，但会造成过多的电能和原材料的消耗，并增加脱硫反应时间，不利于生产节奏的调整。因此，在生产加渣中，为控制渣量，应根据炉渣情况，将石灰等造渣料依次分批加入。

3.渣况判断和渣性控制

正常情况下，炉渣颜色会随着其氧化性的变化而变化，炉渣氧化性不同，颜色也会有所不同。在实际的生产中，我们通常采用将小铁管插入熔渣并取出观察的办法，通过观察粘附在铁管上的熔渣颜色、形状等来判断渣况，并以此采取渣性控制措施。按照炉渣氧化性的由强到弱，炉渣颜色依次呈黑色、褐色、棕色、灰色、黄色、白色。黑色则表明渣中有较多的氧化亚铁（FeO>2%），渣子的氧化性很强，没有还原性能，这时我们可以采取提高炉温、保持炉渣良好流动性,并在渣面分散加入C 粉的办法对炉渣进行脱氧还原；褐色、灰色则表明氧化亚铁含量有所降低（FeO=1%～2%），渣的氧化性降低，但仍需进一步进行还原；黄色则说明发生了脱硫反应；白色则表明炉渣具备了良好的还原性，这时我们可以适当地增加渣量来进一步提高脱硫率。渣形状也是判断渣况的重要依据，例如渣呈玻璃状落片，则说明Al 2O 3含量偏高，此时应多次少量地加入石灰；如果渣面粗糙不平则说明石灰量过大，此时可分多次加入Al 2O 3、SiO 2系的合成渣，熔化后再试。

造白渣工艺中应注意的操作要点

1.合理调整加料程序

根据所冶炼钢种类别的不同，以及钢水下渣情况和渣子干稀情况合理调整加料的程序，可以有效提高渣子的精炼效果。如果在加料过程中不考虑这些问题，将准备好的渣料一次性地投入到钢包内进行通电精炼，则往往会造成精炼结束后渣料不能完全化开的情况，继而无法充分发挥渣子脱氧、脱硫、去除杂质的作用，既浪费了原材料，又影响了精炼作业的效率。因此，我们在精炼加料中，应充分注意观察钢水下渣和渣子干稀情况，采取分批、分量、分时间的加料方式，先加入适量的萤石，再分两批加入石灰，以保证所加入的石灰可以完全化开。具体做法是：在通电加热开始的1～2 分钟后，加入石灰总量的约60%，注意观察，待加入的造渣料完全化开后，再投入剩余的造渣料。并根据炉渣脱氧程度适量加入碳化硅、硅钙粉等脱氧剂，以保证白渣的形成与维持。在加料工作中应多多观察，总结经验，以掌握好不同钢液加料的时间与加料量。

2.优化吹氩模式

吹氩搅拌是炉外精炼中重要的操作步骤，在精炼过程中起到了促进钢渣间反应、加快夹杂物上浮以及均匀钢液成分和温度的重要作用。合理的搅拌可以提高钢液的质量，而不合理的搅拌则会造成钢液质量的恶化，如果在精炼过程中始终保持一定的吹氩流量和压力，则容易造成不同精炼阶段吹氩量的过大或过小，难以满足精炼不同阶段的工艺要求。如果吹氩过小难以起到所需要的搅拌作用，不利于化渣；而吹氩过大的话则容易造成炉内气泡的快速逸出，难以达到造白渣的要求。因此，我们必须根据精炼过程各阶段对吹氩强度的要求，制定合理的吹氩制度，优化吹氩控制，以此实现快速造白渣，并保证白渣精炼的效果。具体做法如下：在精炼的前期，由于加入了大量的造渣料，为使这些渣料在钢包表面尽快完全铺开，避免造渣料在加料孔边堆积，则应适当地加大吹氩强度；而渣料化开后，则应降低吹氩强度，以利于钢渣反应和脱硫反应的进行；通电结束后，则应再次降低吹氩强度，保证钢液软吹时间，以促使钢液中各类夹杂物上浮，达到精炼净化钢液的作用。在实际的操作中，吹氩强度应根据精炼各阶段所需的搅拌强度和钢包容量来确定。

3.合理控制精炼的通电参数

合理的通电参数控制可以确保精炼的正常进行，保证白渣的造出与维持。通过实践总结，在精炼过程中对于通电电流的控制应采取先小电流再增大电流，然后再降低和稳定电流的控制模式。通电开始采用稳定的小电流起弧，可以避免突然的大电流起弧震荡而造成的电板断裂现象；起弧稳定进入加料阶段后，则需要增大电流，以足够的热量来保证渣料的完全化开；当渣料完全化开后，再逐步降低通电电流调节温度，以满足浇筑对温度的要求，稳定维护精炼功效。

总结

总的来讲，要保证快速、高质量造白渣，必须从精炼作业的实际情况出发，充分考虑硫含量、渣况等，加强对加料程序、电流参数以及吹氩强度的控制。深入研究总结，积极创新改进，才能不断提高精炼造白渣工艺的水平，充分发挥LF 炉精炼的优势，达到理想的精炼效果。

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