[拼音]：luzha

[外文]：slag

火法冶金過程中生成的以氧化物為主的熔體；它是鋼鐵、鐵合金及有色重金屬冶煉和精煉等過程的重要產(chǎn)物之一。主要成分是CaO、FeO、MgO、MnO(堿性氧化物)等，SiO₂、P₂O₅、Fe₂O₃(酸性氧化物)等及Al₂O₃(兩性氧化物)；此外，經(jīng)常含有硫化物，如鋼鐵冶煉爐渣中含有少量CaS，有色重金屬冶煉爐渣中有時含有較多FeS、Cu₂S或 Ni₃S₂等；爐渣中還夾帶少量金屬；個別強還原性爐渣含有CaC₂。在冶金過程中，熔融爐渣與熔融金屬、熔融鐵合金、熔锍及爐氣等產(chǎn)物之間起著各種物理化學反應(yīng)，達到該過程所預(yù)期的冶金目的。由于爐渣與金屬或熔锍間的溶解度小以及兩者比重不同而得與分離。依據(jù)組成不同，熔渣冷凝后成為巖石狀或玻璃狀物質(zhì)。

爐渣的分類及組成

根據(jù)冶金過程的不同，爐渣可分為冶煉渣和精煉渣。以礦石(包括人造富礦或精礦等)為原料進行還原冶煉或氧化冶煉，在獲得粗金屬或锍的同時所形成的爐渣稱為冶煉渣。精煉粗金屬（用生鐵煉鋼、從粗銅煉精銅等）產(chǎn)生的爐渣稱為精煉渣。這兩類爐渣的主要作用都是將原料中的無用或有害物質(zhì)從金屬產(chǎn)品中除去。另有一類爐渣主要作用是將原料中含有的某些有用物質(zhì)富集在其中，以利于下一工序?qū)⑺鼈兓厥绽?，稱為富集渣，如鈦精礦還原熔煉所得高鈦渣以及吹煉含釩、鈮的生鐵所得到的釩渣、鈮渣等，它們分別用作提取鈦、釩及鈮等的原料。還有一類所謂“合成渣”，是按爐渣要起的冶金作用而用各種原料預(yù)先配制的渣料，如電渣重熔用渣、鋼錠澆鑄或連續(xù)鑄鋼所用的保護渣以及鋼液的渣洗用渣等。幾種爐渣的典型組成見表。

爐渣的冶金作用

爐渣在冶煉過程中起著下列重要的物理及化學作用：

（1）形成熔融爐渣使脈石組分或雜質(zhì)氧化產(chǎn)物與熔融金屬或熔锍順利分離；

（2）脫除鋼液中的有害雜質(zhì)硫、磷和氧，吸收鋼液中非金屬夾雜物，并保護鋼液不致直接吸收氫、氮、氧；

（3）富集有用金屬氧化物；

（4）在電爐冶煉(電弧爐、礦熱電爐、電渣重熔爐等)中爐渣還起著電阻發(fā)熱體的作用。爐渣在保證冶煉產(chǎn)品質(zhì)量、金屬回收率、冶煉操作順行以及各項技術(shù)經(jīng)濟指標方面都起著決定性的作用?！盁捄迷庞泻娩摗钡恼f法，生動地反映了爐渣在冶煉過程中的重要作用。

爐渣的物理化學性質(zhì)

爐渣完成冶金作用的好壞，主要決定于熔融爐渣的熔點、粘度、界(表)面張力、比重、電導率、熱焓、 熱導率以及某些組分的活度(a)等。這些物理化學性質(zhì)被爐渣的組成決定。爐渣的組分靠加入適量的熔劑調(diào)整，最重要的熔劑是石灰石和石英石。螢石(CaF₂)在電爐煉鋼渣及合成渣中也是重要的熔劑。

爐渣中CaO及FeO的活度

一定溫度下取純CaO的反應(yīng)能力為1，溶解于爐渣中的CaO相對于純CaO的反應(yīng)能力的分數(shù)就是爐渣中CaO的活度；爐渣中FeO的活度意義與此類似。FeO活度高的渣對鋼液脫碳有利;CaO活度高，F(xiàn)eO活度低的渣對鋼液脫硫有利；CaO及FeO活度高的渣對鋼液脫磷有利。爐渣中組分的活度數(shù)據(jù)可由實驗測定（圖1，圖2）。

爐渣的堿度

爐渣中堿性氧化物含量與酸性氧化物含量的比值稱為爐渣的堿度，它對爐渣的性質(zhì)有顯著的影響。鋼鐵冶金生產(chǎn)中常用CaO/SiO₂，(CaO+MgO)/SiO₂，(CaO+MgO)/(SiO₂+Al₂O₃+TiO₂)等表示爐渣的堿度。在有色冶金中則常用渣中酸性氧化物中的氧量與堿性氧化物中的氧量之比來表示渣的酸堿性，此比值稱為渣的硅酸度。

渣系的相圖

高爐渣、大多數(shù)鐵合金爐渣及保護渣的主要組成可歸結(jié)為Cao-Al₂O₃-SiO₂系。大多數(shù)的有色重金屬冶煉渣可歸結(jié)為CaO-’FeO’-SiO₂系或’FeO’-SiO₂系（含有數(shù)量不等的三價鐵），它們的相圖見圖3、圖4、圖5。

爐渣中有價金屬的損失

有價金屬因機械損失、化學損失及物理損失而進入爐渣中。從爐渣中回收這些金屬在經(jīng)濟上不合算時，才可將爐渣棄作他用，如銅冶煉棄渣含Cu0.2～0.4％，釩鐵冶煉棄渣含V₂O₅0.2～0.3％。根據(jù)物理化學性質(zhì)合理選擇爐渣的組成對降低棄渣中有價金屬的含量具有重要作用。有色金屬精煉渣含有價金屬甚高，一般返回流程的前工序處理。

爐渣的利用

冶煉過程產(chǎn)生的棄渣數(shù)量很大，如生產(chǎn)1噸生鐵產(chǎn)生約0.3～1噸高爐渣；由銅精礦產(chǎn)生1噸陽極銅產(chǎn)生冶煉渣約5～6噸。不返回基本冶煉流程的棄渣應(yīng)加以綜合利用。爐渣可以做鑄石制品；水淬渣用于生產(chǎn)水泥，渣磚或可吹制成礦渣棉，作保溫、隔熱材料。爐渣還可以代替砂石做道碴。高爐渣亦可用作銅冶煉過程的熔劑或作澆鑄鋼錠時的保護渣原料。含P₂O₅高的煉鋼渣用作農(nóng)業(yè)磷肥。銅冶煉水淬渣可作表面處理用的噴吵材料。

爐渣結(jié)構(gòu)模型

在熔融爐渣結(jié)構(gòu)的研究方面，提出了好幾種模型。其中比較有影響的是最早（1934）提出的分子理論（見熔融爐渣的分子假說），1945年提出的完全離子溶液模型(見完全離子溶液──Tёмкин 模型)和1965年提出的馬松模型。

參考文章

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• 鎂鹽和爐渣脫色處理印染廢水廢水治理
• 控制爐渣的主要性能，其目的是什么？采礦冶煉
• 爐渣是如何脫硫的？采礦冶煉
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• 什么是爐渣熔化性溫度采礦冶煉
• 爐渣的吸附性能及在廢水處理應(yīng)用廢水治理
• 怎樣利用不同爐渣的性能滿足生產(chǎn)需要？采礦冶煉
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• 通過調(diào)整爐渣成份和堿度可控制爐渣的哪幾種主要性能？采礦冶煉

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標簽：luzha、爐渣

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