泡沫渣，在吹煉過程中，分散在熔渣中的小氣泡的總體積，往往超過熔渣本身的體積。熔渣成為薄膜，將氣泡包住並使其隔開，引起熔渣發泡膨脹，形成泡沫渣，如果能正確操作，避免或減輕熔渣的返乾現象，就能控制合適的泡沫渣。
基本介紹
- 中文名：泡沫渣
- 外文名：foaming slag
- 套用：工業
簡介,定義,形成原因,影響泡沫渣形成的因素,控制,泡沫渣對煉鋼的影響,如何判斷泡沫渣的好壞,影響泡沫渣質量的因素,
簡介
定義
泡沫渣是指在不增大渣量的情況下，使爐渣呈很厚的泡沫狀。
形成原因
在吹煉過程中，由於氧氣流股對熔池的作用，產生了許多金屬液滴。這些金屬液滴落入爐渣後，與FeO作用生成大量的CO氣泡，並分散於熔渣之中，形成了氣-熔渣-金屬密切混合的乳濁液。在正常情況下，泡沫渣的厚度經常有l～2m乃至3m。
由於爐內的乳化現象，大大發展了氣-熔渣-金屬的界面，加快了爐內化學反應速度，從而達到了良好的吹煉效果。若控制不當，由於嚴重的泡沫渣，也會導致事故。
由於爐內的乳化現象，大大發展了氣-熔渣-金屬的界面，加快了爐內化學反應速度，從而達到了良好的吹煉效果。若控制不當，由於嚴重的泡沫渣，也會導致事故。
影響泡沫渣形成的因素
氧氣頂吹轉爐吹煉過程中，泡沫渣中氣體來源於供給爐內的氧氣和碳氧化生成的CO氣體，而且主要是CO氣體。這些氣體能否穩定的存在於熔渣中，還與熔渣的物理性質有關。
SiO2或P2O5都是表面活性物質，能夠降低熔渣的表面張力，它們生成的吸附薄膜常常成為穩定泡沫的重要因素。但單獨的SiO2或P2O5對穩定氣泡的作用不大，若兩者同時存在，效果最好。因為SiO2能增加薄膜的粘性，而P2O5能增加薄膜的彈性，這都會阻礙小氣泡的聚合和破裂，有助於氣泡穩定在熔渣中。FeO、Fe2O3和CaF2含量的增加也能降低熔渣的表面張力，有利於泡沫渣的形成。
另外，熔渣中固體懸浮物對穩定氣泡也有一定作用。當熔渣中存在著2CaO·SiO2、3CaO·P2O5、CaO和MgO等固體微粒時，它們附著在小氣泡表面上，能使氣泡表面薄膜的韌性增強，粘性增大，也阻礙了小氣泡的合併和破裂，從而使泡沫渣的穩定期延長。當熔渣中析出大量的固體顆粒時，氣泡膜就變脆而破裂，熔渣就出現了返乾現象。所以熔渣的粘度對熔渣的泡沫化有一定的影響，但也不是說熔渣越粘越利於泡沫化。另外，低溫有利於熔渣泡沫的穩定。總之，影響熔渣泡沫化的因素是多方面的，不能單獨強調某一方面，而應綜合各方面因素加以分析。
控制
吹煉初期熔渣鹼度低，並含有一定數量的FeO、SiO2、P2O5等，主要是這些物質的吸附作用穩定了氣泡。
吹煉中期碳激烈氧化，產生大量的CO氣體，由於熔渣鹼度提高，形成了矽酸鹽及磷酸鹽等化合物，SiO2和P2O5的活度降低，SiO2和P2O5的吸附作用逐漸消失，穩定氣泡主要靠固體懸浮微粒。此時如果能正確操作，避免或減輕熔渣的返乾現象，就能控制合適的泡沫渣。
吹煉後期脫碳速度降低，只要熔渣鹼度不過高，穩定泡沫的因素就大大減弱了，一般不會產生嚴重的泡沫渣。吹煉過程中氧壓低，槍位過高，渣中TFe含量大量增加，使泡沫渣發展，嚴重的還會產生泡沫性噴濺或溢渣。相反，槍位過低，尤其是在碳氧化激烈的中期，TFe含量低，又會導致熔渣的返乾而造成金屬噴濺。所以，只有控制得當，才能夠保持正常的泡沫渣。
泡沫渣對煉鋼的影響
1、反應介質，參與去除鋼中P、S、Si、等不需要的雜質。
2、覆蓋鋼液，防止鋼液的吸氣降溫。
3、埋弧傳熱，防止電弧裸露對爐襯的高溫輻射。
4、提高輸入電能的速度，減少斷弧的現象，減少熱輻射損失。
5、冶煉過程中可以作為保護爐襯耐火材料的重要組成部分，減少渣線部位耐火材料被侵蝕的速度。
6、可以作為良好的夾雜物吸附劑。
7、防止或減少吹煉過程中鐵及其氧化物的飛濺損失。
如何判斷泡沫渣的好壞
良好的泡沫渣具有以下的特徵：
1、爐渣的原料應該等夠迅速的熔化成為粘度合適的液態，成為氣泡的液膜，發泡指數在4.8s。
2、爐渣的粘度要適宜，保證爐渣的流動性。避免爐渣過稀，還要保持懸浮物質點。
3、渣中氧化鐵在14%-20%之間，氧化鐵含量能夠滿足爐渣溶解需求的當量濃度。
4、良好的泡沫渣，渣中的金屬鐵珠應該保持在一個合理的水平，爐渣沒有乳化的特徵。
影響泡沫渣質量的因素
1、鹼度對泡沫渣的最主要的影響；
2、渣中氧化鐵含量與泡沫渣質量的關係；
3、渣中氧化鎂含量對泡沫渣質量的影響；
4、吹氧量對泡沫渣質量的影響；
5、溫度對泡沫渣質量的影響；
6、噴吹炭粉對泡沫渣質量的影響；
