电渣重熔渣 铜闪速炉熔炼渣
0～10 28～38
0～30 2～12
0～20 5～15
38～54
0～15 1～3
铅鼓风炉熔炼渣 19～35 3～5 0～20 28～40 3～5
CaF2 45
Fe3O4 1
S 0.2～0 Pb 1～3
锡反射炉熔炼渣 19～24 8～10 1.5～6 45～50
Sn 7～9
➢ 高炉炼铁：脉石成分与燃料的灰份以及熔剂（石灰石、白 云石、硅石等）反应，形成炉渣，从而与金属铁分离。
➢ 造锍熔炼：铜、镍的硫化物与炉料中铁的的硫化物熔融在 一起，形成熔锍；铁的氧化物则与造渣熔剂SiO2及其他脉 石成分形成熔渣。
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第四章 冶金炉渣
一、 基本概念
2、精炼渣
✓ 是粗金属精炼过程的产物。 ✓ 主要作用——捕集粗金属中杂质元素的氧化产物，使之与主
的渣料熔合而成的炉渣。 ✓ 如电渣重熔渣、铸钢保护渣、钢液炉外精炼渣等。 ✓ 这类炉渣的作用差别很大。
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第四章 冶金炉渣
一、 基本概念
熔渣主要作用：
积极作用： 1. 减少金属的热损失; 2. 避免金属氧化（减少金属从炉气中吸收有害气体）； 3. 汇集金属中杂质元素的氧化生成物。
消极作用： 1. 侵蚀和冲刷炉衬，减少炉衬的使用寿命； 2. 金属损失，降低回收率； 3. 带走热量，增加冶炼能耗。
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第四章 冶金炉渣
一、 基本概念
表 11 常见冶金炉渣的主要化学成分
炉渣
高炉炼铁渣
组 成 / %(质量)
SiO2 A12O3 CaO
FeO
30～40 10～20 35～50 < 1
MgO 5～10
MnO 0.5～1
S 1～2
转炉炼钢渣 电炉炼钢渣
9～20 0.1～2.5 37～59 5～20 0.6～8 1.3～10 P2O5 1～ 10～25 0.7～8.3 20～65 0.5～35 0.6～2.5 0.3～11
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第四章 冶金炉渣
一、 基本概念
熔渣是火法冶金过程产物 主要由冶金原料中的氧化物或冶金过程中生成
的氧化物组成的熔体。
▪ 熔渣是一种非常复杂的多组分体系：
如CaO、FeO、MnO、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、Fe2O3
▪ 除氧化物外，炉渣还可能含有少量其它类型的化
合物甚至金属。
如 氟 化 物 （ CaF2 ） 、 氯 化 物 （ NaCl ） 、 硫 化 物 （ CaS 、 MnS） 、硫酸盐等。
被熔融金属或熔渣侵蚀和冲刷下来的炉衬材料： 如碱性炉渣炼钢时，MgO主要来自镁砂炉衬
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第四章 冶金炉渣
一、 基本概念
熔渣主要作用： 不同的熔渣所起的作用不一样。
1、冶炼渣（熔炼渣）
✓ 在以矿石或精矿为原料、以粗金属或熔锍为冶炼产物的熔 炼过程中。
✓ 主要作用：汇集炉料（矿石或精矿、燃料、熔剂等）中的 全部脉石成分、灰分以及大部分杂质，使其与冶炼产物（ 金属、熔锍等）分离。
CaO、SiO2 、Al2O3
常含有其他化合物，如氟化物、硫化物等。
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第四章 冶金炉渣
一、 基本概念
熔渣主要来源：
矿石或精矿中的脉石： 如高炉冶炼：Al2O3、CaO、SiO2等
为满足冶炼过程需要而加入的熔剂： 如CaO、SiO2、CaF等
冶炼过程中金属或化合物（如硫化物）的氧化产物： 如炼钢：FeO、Fe2O3、MnO、TiO2、P2O5等 造锍熔炼：FeO、Fe3O4等。
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第一节 二元渣系相图
一、相图或状态图：即在多相平衡体系中，表示物质相的状态与 影响相态变化的温度、压力及组成等变量之间的几何图形。
高温冶金过程中，物质蒸气压一般都很小，对凝聚相体系可不考 虑压力的影响。因此，相图就变成了“温度－组成”之相图。
相图是表示凝聚相体系的组成和温度的相平衡关系。由相图可以 确定氧化物在高温下相互反应，形成的不同相组分(纯凝聚相、液 溶体及固溶体、简单氧化物及复杂化合物、共晶体、包晶体、液 相分层等)和其有关参数(相数、成分和相对量)，以及各相在不同 条件下(温度、组成)的相互转变关系，为选择某种性能的相成分 提供了依据。
高 钛 渣 2.8～5.6 2～6 0.3～1.2 2.7～6.5 2～5.6 1～1.5 TiO2 82～ 8
第四章 冶金炉渣
一、 基本概念
通常由五、六种或更多的氧化物组成。 含量最多的氧化物通常只有三种，其总含量可达80%以 上。 多数有色冶金炉渣和钢渣的主要氧化物是：
CaO、SiO2 、FeO 高炉渣和某些有色冶金炉渣的主要氧化物为：
下面介绍几个主要二元渣系相图，它们是构成冶金基本渣系 （CaO－SiO2－Al2O3系、CaO－SiO2－FeO系等）的三元系相 图的基础。
《钢铁冶金原理》课件
第四章 冶金炉渣
本章主要内容
教学重点难点
第一节 二元渣系相图
掌握
Hale Waihona Puke 第二节 三元系相图基本知识 掌握、难点
第三节 三元渣系的相图
重点掌握、难点
第四节 熔渣的结构理论
重点掌握
第五节 熔渣的离子溶液模型 了解、难点
第六节 熔渣的化学性质
重点掌握、难点
第七节 熔渣的物理性质
掌握
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第四章 冶金炉渣
炉渣是火法冶金中形成的以氧化物为主要成分的多组分熔体。
1、炉渣分类－根据冶炼过程目的的不同，炉渣可分为下列4类： 1)以矿石或精矿为原料进行还原熔炼，得到粗金属的同时，未被还
原的氧化物和加入的熔剂形成的炉渣，称为冶炼渣或还原渣。例如， 冶炼铁矿石得到的高炉渣。 2)精炼粗金属，由其中元素氧化形成的氧化物组成的炉渣，称为精 炼渣或氧化渣。例如，由生铁冶炼成钢产生的炼钢渣。 3)将原料中的某有用成分富集于炉渣中，以利于下道工序将它回收 的炉渣，称为富集渣。例如，钛精矿还原熔炼所得的高钛渣，吹炼 含钒、铌生铁得到的钒渣、铌渣等。它们分别用作提取金属钛和铌 的原料。 4)按炉渣所起的冶金作用，而采用各种造渣材料预先配制的炉渣， 称为合成渣。如电渣重熔用渣，浇铸钢锭或钢坯的保护渣及炉外精 炼渣。
金属分离。
➢ 例如，炼钢时，加入的造渣熔剂，与原料中杂质元素的氧化 产物融合成炉渣，除硫、磷，吸收非金属夹杂。
3、富集渣
✓ 作用——使原料中的某些有用成分富集于炉渣中，以便回收 利用。
✓ 例如，钛铁矿先在电炉中经还原熔炼得到高钛渣，再进一步 提取钛。
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第四章 冶金炉渣
一、 基本概念
4、合成渣 ✓ 是指由为达到一定的冶炼目的、按一定成分预先配制