中科大炼钢原理课件05炼钢炉渣

1密度2粘度3扩散系数4熔点5表面张力6金属熔体的电阻率7各种元素在熔铁中的溶解度和相互作用

§5.1金属熔体的物理化学性质1密度(1)金属熔体的密度是研究熔融状态结构和计算粘度及表面张力等所必需的物性值；它也是阐明钢液的流动，非金属夹杂物的分离与夹杂物上浮等有关各种现象的重要性质。(2)其他合金元素对金属熔体密度的影响：加入Al、Si、Cr、Mn和V等元素，能使其密度减小，加入W、Ni、Mo和Co等元素能使其密度增大。2粘度(1)金属熔体的粘度对于冶炼和浇注操作及钢质量等都有很大的影响。例如，传质速率、非金属夹杂物的排除、钢的结晶和偏析等都与钢液的粘度有密切的关系。同时它也是阐明熔融铁合金结构的重要性质。(2)其他元素对金属熔体粘度的影响：

Ni、Co、Cr等元素对金属熔体的粘度影响较小；Mn、Si、Al、P、S等元素使金属熔体的粘度下降，特别是Al、P、S等元素，很少的含量就能使金属熔体的粘度大大下降；但是V、Nb、Ti等元素却使金属熔体的粘度上升。此外，金属熔体悬浮的Al2O3、Cr2O3等固体质点越多，粘度就越大。3扩散系数(1)金属熔体的扩散系数，是与反应速率限制性环节有关的重要物理性质。(2)扩散系数分类：通常有自扩散系数和互扩散系数。在纯物质中质点的迁移称为自扩散；在溶液中各组元的质点进行相对的扩散，称为互扩散。通常所说的扩散系数均是指互扩散系数4熔点铁和铁合金的熔点是研究它们质点间作用力大小的重要性质，而且也是确定冶炼和浇铸温度的重要根据。在炼钢生产中熔点的应用：在炼钢生产中必须知道各种钢的熔点，并以此为根据再结合生产实际条件来确定合适的浇铸温度和出钢温度。因钢中含有多种元素，需要利用表5-2的数据，按下式确定钢的熔点的近似值：（5-1）式中∆TB是钢中某元素含量增加1.0％时使铁的熔点降低值；1538是纯铁的熔点。例题例题：计算滚珠轴承钢GCr15Si

Mn的熔点，其化学成分如下：化学成分：CSi

MnCrPSω，%1.00.51.01.50.020.01解：由于钢中（H、O、N）含量很低，不必单独计算。一般认为它们能使纯铁的熔点降低2℃，并与其他因素共同作用使纯铁的熔点降低5℃，这里一并考虑。Tf=1538-(90×1.0+6.2×0.5+1.7×1.0+1.8×1.5+28×0.02+40×0.01)-2-5=1538-98-7=1433℃

由表5-2可知，碳是降低铁熔点的最显著的元素。碳素钢在冶炼终点时，钢中其他元素含量很低，其熔点主要决定于含碳量，这样也就可以根据熔点的高低快速地确定其含碳量。现在国内外在炼钢生产中广泛应用的“结晶定碳法”，就是利用迅速测定终点钢水的凝固点而确定其含碳量的。5表面张力金属熔体的表面(界面)张力是阐明钢铁冶炼过程中各种界面现象所不可缺少的重要性质。因此研究液体的表面张力有助于了解液体的结构。各种影响表面张力的因素中主要是温度和组分。温度对液体的表面张力有较大的影响。金属熔体的表面张力随着温度的升高而减小。在液体中溶解有不同物质时，它的表面张力也会发生变化。在液体中溶解某些元素后，凡能降低表面张力的元素，便会自发地移到溶液表面，使表面浓度大于内部浓度，这时称为正吸附，该元素称为表面活性物质；反之，若表面浓度低于内部浓度，则相应地称为负吸附和表面不活性物质。溶质元素对熔铁表面张力的影响程度决定于它的性质与铁的差别，溶质元素的性质与铁的差别越大，则对熔铁表面张力的影响也越大。一般说来，金属元素对熔铁表面张力的影响较小，而非金属元素的影响较大。

6金属熔体的电阻率金属熔体的电阻是电磁输送、电磁搅拌和感应加热等设备操作和设计的数据基础。金属熔体的电阻率随碳含量的增加而增大，在碳含量从零到0.2%—0.4%时，其电阻率随碳含量的增加而急剧增大。7各种元素在熔铁中的溶解度和相互作用研究各种元素在熔铁和熔融铁合金中的溶解度的意义：钢铁冶金过程中的铁水和钢水，是以铁为溶剂的金属溶液，溶有各种非金属元素和金属元素。其中常见的溶质元素有碳、硅、锰、磷、硫、氧、氮和氢等，为了改善钢的机械性能和使钢具有各种待殊性能，通常向钢中加入各种合金元素，如硅、锰、铬、镍、铭、钨、钼、钒、钛、铌、锆、硼和稀土元素等等。因此，必须研究各种元素在熔铁和熔融铁合金中的溶解度，它们与熔铁形成的溶液的性质，各种元素在熔融铁合金中的相互作用及与此有关的各种热力学数据。这对于充分利用各种有益元素和最大限度地去除各种有害元素和非金属夹杂物是十分重要的；对于发展金属溶液理论也起着非常重要的作用。（1）各种元素在熔铁中的溶解度①与铁形成近似理想溶液的元素它们是Mn、Co、Ni、Cr、Mo、Nb和W等金属元素。其中Mn、Co、Ni在1873K时能完全溶解；Cr、Mo、Nb、W在该温度下只能部分溶解，因为它们的熔点均高于1873K，在更高的温度下才能完全溶解。上述元素的性质与铁元素相近。原子半径、晶格形式也与铁相似，因此它们与铁形成的溶液可近似于理想溶液，可以应用理想溶液的定律。②与铁形成稀溶液的元素如N和H等元素，它们在铁液中的溶解度非常小，这样的溶液可看成稀溶液。N和H是非金属元素，其性质和原子半径与铁原子相差很大，这就限制了它们在铁液中的溶解度。③与铁形成实际溶液的元素它们是C、P、O、S、Si等非金属元素以及V、Ti、Zr等金属元素。C、O等非金属元，在熔铁中的溶解度有一定限度。它们的性质、原子半径与铁原子有很大差别，，它们与铁形成实际溶液。（2）熔铁中各种元素的相互作用和相互作用系数熔铁中各种元素不仅与铁发生作用，而且各溶质元素之间也发生相互作用。熔铁中各元素之间的相互影响，可以通过彼此对活度系数的影响显示出来。例题：如果铁水成分为：0.05%S,1.0%Si，4.0%C，1.0%Mn和0.20%P，求铁水中硫的活度系数。解：从表中查出格相互作用系数，则由式（5-3），得

=(-0.028×0.05)+0.063×1.0+0.11×4.0+(-0.026)×1.0+0.029×0.20=0.482

fs≈3.0一有关炼钢炉渣的基本知识二炼钢过程中的主要渣系相图三熔渣的结构理论

§5.2炼钢炉渣（1）一有关炼钢炉渣的基本知识1炼钢炉渣分类2熔渣组成的主要来源3炉渣化学组成4炼钢生产过程中熔渣的主要作用5固体保护渣用于连铸对提高产品的质量和产量起显著的作用1炼钢炉渣分类根据炼钢过程目的的不同，炼钢炉渣可分为4类：1）以铁水预脱硫为目的的还原渣。2）精炼粗金属，其中元素氧化形成的氧化物组成的炉渣，称为氧化渣，主要指转炉炼钢渣。3）将原料中的某些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，例如吹炼含钒、铌生铁得到的钒渣、铌渣等。4）采用各种造渣材料预先配制的炉渣，称为合成渣。如连铸用保护渣。炼钢工艺的发展对熔渣提出了新要求，应选择、采用合适的渣系以满足冶金生产的需要。2熔渣组成的主要来源（1）生铁或废钢中所含元素（铝、锰、磷、硫、钒、铬、铁等）氧化时形成的氧化物；（2）作为氧化剂或冷却剂使用的矿石和烧结矿等；（3）金属材料带入的泥沙或铁锈；（4）加入的造渣材料（石灰、石灰石、萤石、铁钒土、粘土砖块等）；（5）由炉衬浸蚀熔于炉渣的耐火材料；（6）脱氧剂、合金的脱氧产物，熔渣的脱硫产物。3炉渣化学组成不同冶炼方法对熔渣的要求不一样，其成分也不同；同一冶炼方法的不同阶段熔渣成分是不断变化的。碱性渣可以去除钢中的有害元素P、S，酸性渣可以降低气体和夹杂，氧化渣可以向熔池传氧，还原渣可以脱氧并提高脱硫效率。根据炉渣的来源，炉渣化学组成见表5-4。（P52）4炼钢生产过程中熔渣的主要作用（1）通过调整熔渣成分氧化还原钢液，使钢液中硅、锰、铬等元素氧化或还原的硫、磷、氧等元素；（2）吸收钢液中的非金属夹杂物；（3）防止炉衬的过分侵蚀；（4）覆盖钢液，减少散热和防止二次氧化和吸氢。5固体保护渣用于连铸对提高产品的质量和产量起显著的作用（1）起隔热保温、防止钢液的氧化和氮化作用。（2）吸收钢液中的非金属夹杂物。（3）改善钢凝固时的传热，减少凝固过程中的热应力。二炼钢过程中的主要渣系相图1主要二元渣系相图2主要三元相图1主要二元渣系相图（1）CaO-SiO2相图

(2)MnO-SiO2相图（3）CaO-CaF2相图（4）CaO-Al2O3相图（1）CaO-SiO2相图相图中有2CaO·SiO2（用C2S表示）、CaO·SiO2（用CS表示）两个稳定化合物，其中2CaO·SiO2的熔点高达2030℃，会造成熔渣返干；相图中还有两个不稳定的3CaO·SiO2（用C3S表示）和3CaO·2SiO2（用C3S2表示）化合物。CaO-SiO2系对碱性熔渣来说是最重要的二元系。

C2S：熔点2130℃，由熔点到常温有三种晶型：；冷却到675℃，体积膨胀高达12%，这个转变往注导致炉渣和耐火材料的粉化或碎裂。(2)MnO-SiO2相图相图中有MnO·SiO2和2MnO·SiO2两种较低熔点的稳定化合物，MnO·SiO2熔点1251℃，2MnO·SiO2熔点1345℃，为了保证浇铸时钢液的流动性，促使夹杂物上浮，应尽量使得钢液中形成MnO·SiO2和2MnO·SiO2脱氧产物，MnO·SiO2中一个锰原子、一个硅原子，两者原子量比值为：=56/28=2.0，故一般钢种要求>2.5,有时要求大于2.8，甚至在3.0以上。（3）CaO-CaF2相图CaF2的熔点仅为1390℃,与CaO形成的共晶熔点为1360℃，对CaO来说，随CaF2成分增加，熔点迅速降低，可见CaF2有利于渣化。（4）CaO-Al2O3相图CaO-Al2O3相图中有12CaO-7Al2O3、CaO-Al2O3、CaO-2Al2O3、CaO-6Al2O3等多个稳定化合物，这些化合物的熔点随Al2O3含量增多而升高，以12CaO-7Al2O3的熔点最低(1455℃)。为了防止连铸钢水中Al2O3夹杂堵塞水口，可以通过喷粉、喂线等措施生成12CaO-7Al2O3加以解决。2主要三元相图（1）CaO-FeO-SiO2相图（2）CaO-SiO2-Al2O3相图（1）CaO-FeO-SiO2相图炼钢化渣应考虑应用CaO-FeO-SiO2相图。图5-13是CaO-FeO-SiO2熔渣三元状态图的等温截面图，看起来虽然复杂，实际上它仍然是由成分三角形、共晶点和一系列等温线组成。偏CaO顶角处熔点最高；SiO2角温度线较密，说明有大范围的硅酸盐分熔区；在两者之间是炼钢温度1600℃以下的两个液相区，一个是从CaO.SiO2组成点开始伸向FeO角方向，熔点随FeO含量的升高而降低；另一个是从2CaO.SiO2组成点开始，熔点也随FeO含量的升高而降低，但最低温度仍在1300℃以上，转炉炼钢熔渣成分就在此区域内变化。这个相图中共晶点是一个三元化合物CaO-FeO-SiO2

，熔点约1200℃。FeO含量较高是炉渣容易熔化的主要原因。（2）CaO-SiO2-Al2O3相图为获得良好的连铸结晶器保护渣的性能、保证炉外精炼渣的熔化以及保证脱氧产物的上浮排出，需要应用CaO-SiO2-Al2O3相图。具体选择在(CaO)/(SiO2)=0.65～1.10，(Al2O3)＜10%，熔化温度在1000℃的范围较为合适。三熔渣的结构理论目前公认的熔渣结构理论有：分子理论、离子理论和分子离子共存理论。1熔渣的分子理论2熔渣的离子理论3熔渣的分子离子共存理论1熔渣的分子理论(1)熔渣是由各种电中性的自由氧化物分子（如FeO、CaO、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5等）及他们之间形成的复杂化合物分子（如CaO·SiO2、2CaO·SiO2、2FeO·SiO2、4CaO·P2O5等）即自由简单分子和复杂分子组成的理想溶液。(2)各种自由氧化物和其形成的复杂化合物分子之间存在着生成和分解的平衡反应，处于化学动平衡状态。(3)熔渣中每种氧化物都有两种不同的存在状态，以简单氧化物分子存在的叫自由氧化物，以复杂化合物分子存在的，叫结合氧化物。而只有自由氧化物分子才有与钢液反应的能力。(4)假定熔渣是理想溶液时，自由氧化物的浓度就等于其活度，用质量分数表示，可以应用质量作用定律。2熔渣的离子理论(1)熔渣中存在如Fe2+、Ca2+、Mn2+、Al3+、Mg2+等的阳离子和如O2-、S2-、F-、SiO44-、PO43-、AlO33-等的阴离子，阴阳离子所带电荷总量相等，熔渣本身呈电中性。(2)在酸性渣中，SiO44-离子的氧被共有、聚合成类似SiO44-正四面体基本结构，聚合成多种形式的巨大的阴离子团，见图5-15，这造成同样温度下，酸性渣比碱性渣粘度高。硅氧复合阴离子结构的变化是通过简单硅氧复合阴离子的聚合，形成更为复杂的硅氧复合阴离子进行的。这种聚合是由熔渣中O/Si原子比决定的。随着O/Si原子比的降低，符合阴离子的结构变复杂，表现在聚合的四面体数增多，而离子的半径变大。(3)认为熔渣中不同阴离子之间或不同阳离子之间是没有区别的，也就是阴阳离子是理想溶液。(4)为了保持钢渣界面电中性，钢渣界面上阳离子或原子得到电子，阴离子失去电子。发生传氧和脱硫等电极反应。3熔渣的分子离子共存理论综合了分子理论和离子理论的优点，分子离子共存理论认为：（1）熔渣由简单阳离子和阴离子Fe2+、Ca2+、O2-、S2-、F-等及未分解的化合物SiO2、硅酸盐、磷酸盐、铝酸盐等组成；（2）离子和分子之间存在着动平衡关系，其反应遵守质量作用定律；（3）认为熔渣中分子、离子是理想溶液。一熔渣的化学性质二熔渣的物理性质三保护渣一不均匀渣系

§5.2炼钢炉渣（2）一熔渣的化学性质1碱度2熔渣氧化性3熔渣的容量性质4熔渣溶解气体的能力1碱度（1）组成炉渣的氧化物分类：按照氧化物对氧离子的行为，把氧化物分为三大类。酸性氧化物：SiO2、P2O5、V2O5、Fe2O3碱性氧化物：FeO、CaO、MgO、MnO、TiO两性氧化物：Al2O3、TiO2利用氧化物酸性或碱性的相对大小，可以确定简单氧化物与复杂氧化物之间化学反应的方向。即碱性强的氧化物能从复杂化合物中将碱性弱的氧化物取代出来，成为自由氧化物。（2）碱度定义它主要对炼钢过程中的脱硫和脱磷有重要作用。因为硫和磷的氧化物均呈酸性，所以要保证去除磷硫，熔渣必须有足够多的碱性氧化物。熔渣中碱性氧化物浓度总和与酸性氧化物浓度总和之比称为熔渣碱度。常用符号R表示。碱度是判断熔渣碱性强弱的指标。去磷、去硫以及防止金属液吸收气体等都和熔渣的碱度有关，它还决定着熔渣中许多组元的活度，因此碱度是影响渣钢反应的重要因素。（3）光学碱度光学碱度较好的反映了氧化物碱度大小的本质，是渣碱度研究中的一个飞跃。2熔渣氧化性(1)（1）定义：熔渣的氧化性是指熔渣向金属熔池传氧的能力，即单位时间内自熔渣向金属熔池供氧的数量。（2）影响因素：熔渣的氧化性与渣中氧化铁的浓度有关，因为仅有FeO才能在金属液中溶解，并使其中的元素氧化。（3）表示炉渣的氧化能力的方法：全氧法：（5-11）全铁法：（5-12）炼钢为了保证石灰的熔化，保证类似碳氧反应类的氧化反应，需要熔渣有一定的氧化性，调节熔渣的氧化性对加速或减缓炼钢中很多反应、对耐火材料侵蚀有很大影响。根据熔渣的分子理论，部分氧化铁会以复杂分子形式存在，不能直接参加反应，用熔渣中的氧化铁活度表示熔渣氧化性更精确。

2熔渣氧化性(2)（4）转炉炼钢头批料只加渣料总量的1/2-2/3的原因：相同的情况下，在熔渣碱度R=2左右时，熔渣的氧化性最强，脱磷效果最好。这是由于根据熔渣的分子理论，当R高时，CaO含量过剩，与CaO形成复杂分子；当R低时，含量过剩，与FeO形成复杂分子；当R=1.87时,熔渣中复杂分子主要以2CaO·形式存在，和FeO都是简单分子，此时氧化铁活度最高，有利于脱磷，转炉炼钢头批料只加渣料总量的1/2-2/3就是根据这个道理。2熔渣氧化性(3)（5）熔渣的还原性当钢液与熔渣接触时，如其内的氧能和熔渣自发扩散而降低，即熔渣能自钢液中吸取氧，则这种熔渣具有还原性。当熔渣中<0.5%时，钢中氧向渣中扩散，称为还原渣。其还原性主要取决于氧化铁含量与碱度。在还原性精炼时，常把降低氧化铁含量和选择合理的碱度作为控制钢液中氧含量的重要条件。3熔渣的容量性质炼钢生产中对钢的性能有害的物质如硫、磷、氮、氢等均能在熔渣中溶解，并保留于其中。把熔渣具有容纳这些物质的能力称之为炉渣的容量性。（1）硫容量熔渣的硫容量用CS表示。它是熔渣中以重量百分比浓度表示的硫浓度与一定氧分压和硫分压平衡的关系式。随着碱性氧化物浓度的增加而增大。硫容量表示了熔渣的脱硫能力。熔渣的硫容量越大，硫的分配比越大，其进入熔渣中的硫浓度就越大。熔渣和金属液的氧化性越强，硫的分配比就越小。（2）磷容量磷容量和硫容量一样，它表示熔渣吸收或溶解磷氧化物的能力。磷容量与温度及碱度有关。4熔渣溶解气体的能力熔渣能溶解气体（H2、N2），并且有不同的透气性。熔渣的透气性是指气体质点通过熔渣的强度，用气体的溶解度与其在渣内的扩散系数的乘积表示。二熔渣的物理性质1熔渣的粘度2熔渣的密度3熔渣的热容和导热性4熔渣的熔化温度5熔渣的表面张力及界面张力6炼钢熔渣的导电性7熔渣的密度及导热性1熔渣的粘度粘度是熔渣的主要物理性质之一，它代表熔渣内部相对运动时各层之间的内摩擦力。（1）熔渣粘度对炼钢生产的影响（2）表观粘度（3）影响熔渣粘度的因素（4）熔渣粘度的稳定性（5）长渣、短渣（1）熔渣粘度对炼钢生产的影响粘度对于渣和金属间的传质和传热速率有密切关系，因而它影响着渣钢反应的反应速率和炉渣传热的能力。过粘的渣使熔池不活跃，冶炼不能顺利进行。过稀的渣容易喷溅，而且严重侵蚀炉衬和耐火材料，降低炉子寿命。因此，炼钢过程要求熔渣有适宜的粘度，这个性质不仅关系到冶炼过程能否顺利进行，而且对传热、传质，从而对反应的速率以及金属在熔渣中的损失、溅渣护炉效果、炉衬的寿命等都有影响。（2）表观粘度由于固相质点的存在而使熔渣增大的粘度，称为表观粘度。（3）影响熔渣粘度的因素(1)炼钢过程实用的渣系粘度随温度和组成变化很大。①能使炼钢渣粘度显著提高的组分是MgO（10—12%）、Cr2O3（5—6%）。当这些组分的量超过上述值时，使熔渣的粘度增大。②提高温度，加入Al2O3（5—7%）、CaF2(2—5%)、Fe2O3等助熔剂时，可降低炼钢渣的粘度。渣中氧化铁含量的增加是促进石灰迅速熔化，转变为均匀性渣的最有效的措施。因此，在炼钢过程中，熔渣中应保持足够量的∑FeO。③当碱度从0.9到3.2，温度在1550—1600℃时，粘度都小于0.075Pa·s。当碱度高于4.2时，温度降低时粘度急剧增加。④碱性氧化渣的碱度在1.8—3.2区间时，冶炼温度对其粘度的影响很小，这样炉内不同地区的渣都有良好的流动性，可保证金属液和熔渣间的反应顺利进行。（3）影响熔渣粘度的因素(2)⑤熔渣组成一定时，提高温度可使粘度降低。但是相同熔点不同组成的熔渣，其粘度取决于组元在渣中存在的状态，如离子半径的大小及数量的多少等。⑥还原渣的粘度不仅决定于碱度而且也和CaF2含量有关。⑦悬浮于渣中固态微粒的尺寸和数量是影响熔渣粘度的重要因素。⑧在转炉炼钢终渣中，提高（MgO）降低（FeO）使渣稠化，出钢时稠渣粘附在炉衬上可减少下一炉初渣的侵蚀；但稠化的程度要适当，否则会影响炼钢的正常操作。渣的合适粘度在0.02一0.1Pa·s之间，相当于轻机油的粘度。钢液的粘度在0.0025Pa·s左右，相当于松节油的粘度；熔渣比金属熔池的粘度高10倍左右。

（4）熔渣粘度的稳定性所谓熔渣粘度的稳定性是指一定温度下熔渣成分在一定范围内变化时，粘度不急剧变化；或者说当渣组成一定时温度变化而粘度变化很小。为了顺利地进行冶炼，不希望熔渣粘度急剧波动。三元或多元等粘度图中，等粘度线取得很近的区域表明熔渣粘度的稳定性小，所以此成分范围的渣不宜选用。（5）长渣、短渣长渣：炉渣碱度为0.9的酸性渣，温度降低时粘度平稳增大，此种类型的炉渣常称为长渣。短渣：当碱度高于4.2时，温度降低时粘度急剧增加,此种渣称为短渣。一般情况下，同样温度的酸性渣比碱性渣的粘度大，主要因为渣中以或更大的离子团存在的缘故。而温度在1450℃以下，酸性渣比碱性渣的粘度低。因此浇注用的保护渣多为偏酸性的熔渣。2熔渣的密度密度是熔渣的基本性质之一，它影响着液滴与介质间的相对运动速度，也决定着渣所占据的体积大小。普通的液态碱性渣密度为3.0×103kg·m-3，固态碱性渣为3.5×103kg·m-3，而高氧化铁渣（＞40％FeO）为4.0×103kg·m-3，酸性渣一般为3.0×103kg·m-3。渣中存在弥散的气泡时，密度要低一些。3熔渣的热容和导热性熔渣的焓表明单位质量的熔渣升高温度时所吸收的热量，它的大小与熔渣热容有直接关系。在实际生产中熔渣的焓常和热的利用及热平衡联系在一起。熔渣导热系数和成分有关，也和温度的高低分不开，温度越高导热系数越大。在电弧护内高温区炉渣导热系数大，对加热熔池有利。在炼钢操作中，没有搅拌和对流也没有气泡的多元系炉渣的导热系数为8.34-12.55kJ·m-1·h-1·K-1，在渣层厚度d为100一150mm时，其热阻d/=0.0096—0.0143m2·h·K·kJ-1。沸腾炉渣的导热性比静止的高20一40倍，在炼钢操作中已注意到并利用了炉渣的这种性质，如在沸腾时供给大的电功率或热功率等。无论是在平静的还是在沸腾的情况下，渣的导热性都比金属液低（沸腾的金属液热阻约为0.00005m2·h·K·kJ-1，比炉渣低3—4倍），炉渣上层温度一般比钢液高40一80℃。4熔渣的熔化温度炼钢炉渣是由许多复杂化合物组成的，绝大部分复杂化合物熔点低于各简单氧化物的熔点。所以，耐火材料要求杂质少、纯度高。炉渣的熔化温度是固态渣完全转化为均匀的液态时的温度。同理液态熔渣开始析出固体成分时的温度为熔渣的凝固温度。熔渣的熔化温度与熔渣的成分有关，可通过相图确定。一般来说，熔渣中高熔点组元越多，熔化温度越高。5熔渣的表面张力及界面张力熔渣的表面张力和界面张力是研究气体-熔渣-金属液界面反应的重要数据。熔渣表面张力和渣钢界面张力是熔渣的重要性质，对于冶金过程动力学及钢液和熔渣的乳化和分离等，均有密切关系。冶炼中石灰等固体料在熔渣内的溶解，熔渣对耐火材料的侵蚀，泡沫渣的形成与消除，金属和熔渣的分离，新相的形成，钢液中夹杂物的排除等均与钢液、熔渣的表面张力或熔渣、金属液的界面张力有关。（1）熔渣的表面张力（2）熔渣的起泡性能（3）熔渣的界面张力（1）熔渣的表面张力熔渣的表面张力（0.3—0.6N·m-1）和成分有关，也和气氛的组成及压力有关，主要决定于熔体质点间化学键的性质。（2）熔渣的起泡性能泡沫渣：在炼钢过程中，当有气体进入熔渣内，被分散成微小气泡，熔渣的体积膨胀，形成有分隔膜隔开的、密集排列的蜂窝状气孔的结构，称为泡沫渣。泡沫渣的影响：虽能增大炉气-渣-金属液间反应的界面及速率，但它的导热性差，在某些条件下会恶化熔渣对金属液的传热。（3）熔渣的界面张力①界面张力：当两凝聚相（液固、液液）接触时，质点间出现的张力称为界面张力。界面张力随接触物质的不同而改变，其大小取决于界面层分子受两相分子引力的差异，差异越大，界面张力也越大。表面张力的实质是液体与空气间的界面张力。②接触角是在液滴位于另一相上的接触点对液滴表面所作切线（表面张力线）与界面张力线之间的夹角。接触角也表征一液相沿另一相铺展的程度，其值越小，则润湿或铺展的程度就越大，而界面张力也就越小。③固体或液体表面对其它液体介质吸着现象叫吸附作用，吸附作用又叫润湿。④影响因素：界面张力受两相中存在的表面活性组分的影响很大，但同一表面活性物在金属液中存在时比在熔渣中存在时对界面张力的影响更大。⑤应用：脱氧和渣洗过程应选择开始反应快而最终钢渣界面张力很大的脱氧生成物和渣系，使钢中非金属夹杂和夹渣都容易降低。6炼钢熔渣的导电性从熔渣的离子理论可知，熔渣具有导电性。熔渣电阻率的倒数称为比电导率，简称比电导，用χ表示，单位是Ω-1·cm-1，比电导率越大，熔渣的导电能力越强。熔渣的比电导率随离子数量增多，随温度升高熔渣粘度的降低而增大；酸性渣的比电导率比碱性渣的大10～60倍；此外，熔渣氧