造渣制度应适合于高炉冶炼要求，有利于稳定顺行，有利于冶炼优质生铁。根据原燃料条件，选择最佳的炉渣成分和碱度。

1．造渣制度的要求

造渣有如下要求：

(1)  要求炉渣有良好的流动性和稳定性，熔化温度在1300～1400℃，在1400℃左右黏度小于lPa·S，可操作的温度范围大于150℃。

(2)   有足够的脱硫能力，在炉温和碱度适宜的条件下，当硫负荷小于5 kg／t时，硫分配系数Ls为25～30，当硫负荷大于5kg／t时，Ls为30～50。

(3)   对高炉砖衬侵蚀能力较弱。

(4)   在炉温和炉渣碱度正常条件下，应能炼出优质生铁。

2．对原燃料的基本要求

为满足造渣制度要求，对原燃料必须有如下基本要求：

(1)  原燃料含硫低，硫负荷不大于5．0kg／t。

(2)  原料难熔和易熔组分低，如氟化钙越低越好。

(3)  易挥发的钾、钠成分越低越好。

(4)  原料含有少量的氧化锰、氧化镁对造渣有利。

3．炉渣的基本特点

高炉根据不同的原燃料条件及生铁品种规格，选择不同的造渣制度。

在炉渣成分中，主要是碱性氧化物和酸性氧化物，因此，碱度最能反映炉渣成分的变化和炉渣性质的差异，对高炉冶炼效果有直接影响。

碱度高的炉渣熔点高而且流动性差，稳定性不好，不利于顺行。但为了获得低硅生铁，在原燃料粉末少、波动小、料柱透气性好的条件下，可以适当提高碱度。但需要有充足的物理热作保证，如宝钢生产低硅铁时，铁水温度要在1500℃以上。

不同原燃料条件，应选择不同的造渣制度。渣中适宜MgO含量与碱度有关，CaO／SiO，愈高，适宜的MgO应愈低。若Al₂O₃含量在17％以上，CaO／SiO₂含量过高时，将使炉渣的黏度增加，导致炉况顺行破坏。因此，适当增加MgO含量，降低CaO／SiO₂，便可获得稳定性好的炉渣。

 (1)  因炉渣碱度过高而产生炉缸堆积时，可用比正常碱度低的酸性渣去清洗。若高炉下部有黏结物或炉缸堆积严重时，可以加入萤石(CaF₂)，以降低炉渣黏度和熔化温度，清洗下部黏结物，加入量应严格控制，防止造成炉缸烧穿事故。

(2)  根据不同铁种的需要利用炉渣成分促进或抑制硅、锰还原。当冶炼硅铁、铸造铁时，需要促进硅的还原，应选择较低的炉渣碱度。冶炼炼钢生铁时，既要控制硅的还原，又要保持较高的铁水温度，应选择较高的炉渣碱度。对锰的还原，由于从MnO的还原是直接还原，而MnO多以MnO·SiO₂存在，因而[Mn]是从炉渣中还原出来的，当有CaO存在时，还原反应式为：

(MnO·SiO₂)+C+(CaO)=[Mn]+(CaO·SiO₂)+CO   

如提高炉渣碱度，CaO含量增加，有利于反应的进行，对锰的还原有利，还可降低热量消耗。因此冶炼锰铁时需要较高的碱度。

(3)  利用炉渣成分脱除有害杂质。当矿石含碱金属(钾、钠)较高时，为了减少碱金属在炉内循环富集的危害，需要选用熔化温度较低的酸性炉渣。

若炉料含硫较高时，需提高炉渣碱度，以利脱硫。如果单纯提高炉渣二元碱度，虽然CaO与硫的结合力提高，但是炉渣黏度增加、铁中硫的扩散速度降低，不仅不能很好地脱硫，还会影响高炉顺行；特别是当渣中MgO含量低时，增加CaO含量对黏度等炉渣性能影响更大。因此，应适当增加渣中MgO含量，提高三元碱度，以增加脱硫能力。虽然从热力学的观点看，MgO的脱硫能力比CaO弱，但在一定范围内MgO能改善脱硫的动力学条件，脱硫效果很好。MgO含量以7％～l2％为好。

（四）炉渣中的氧化物对炉渣的影响

炉渣除了CaO、SiO₂两种主要成分含量对炉渣性能有影响之外，MgO、Al₂O₃、CaF₂、TiO₂、K₂O、Na₂O等对炉渣也有很大影响。

1．碱金属

高炉原料中所含碱金属主要以硅铝酸盐或硅酸盐形式存在。当它们落至下部高温区时，一部分进入渣中，一部分还原成K、Na或生成KCN、NaCN气体，随煤气上升至CO₂浓度较高而温度较低的区域，除被炉料吸收及随煤气逸出者外，其余则被C02重新氧化为氧化物或碳酸盐，当有SiO₂存在时可生成硅酸盐。反应生成的K₂CO₃、Na₂CO₃、K，SiO₃、Na₂SiO₃、KCN、NaCN等都为液体或固体粉末，黏在炉料上或被煤气带走。被炉料黏附和吸收的碱金属化合物又随炉料下降，再次被还原和气化，如此循环而积累。如果炉渣排碱能力不足，高炉中、上部的碱金属含量将远超过人炉前的水平。碱金属对高炉冶炼有如下危害。

(1)  铁矿石含有较多碱金属时，炉料透气性恶化，易形成低熔点化合物而降低软化温度，使软熔带上移。

(2)  碱金属会引起球团矿“异常膨胀”而严重粉化。

(3)  碱金属对焦炭的危害也很严重。主要对焦炭气化反应起催化作用，使焦炭粉化增加，强度和粒度减小。

(4)  高炉中、上部生成的液态或固态粉末状碱金属化合物能黏附在炉衬上，促使炉墙结厚或结瘤，或破坏炉衬。

防止碱金属危害除了减少人炉料的碱金属含量，降低碱负荷以外，提高炉渣排碱能力是主要措施。高炉排碱的主要措施有：

(1)  降低炉渣碱度。在一定的炉温下，随炉渣碱度降低，排碱率相应提高。自由碱度±0.1，影响渣中碱金属氧化物干0.30％。

(2)  降低炉渣碱度或炉渣碱度不变，生铁含硅量降低，排碱能力提高。[Si]±0.1％，影响渣中碱金属氧化物干0.045％。

(3)  提高渣中MgO含量，可以降低K₂O、Na₂O活度，渣中MgO提高，排碱率提高。渣中MgO±1％，影响渣中碱金属氧化物干0.21％。

(4)  渣中含氟±1％，影响渣中碱金属氧化物±0.16％。

(5)  提高(MnO／Mn)比，可提高渣中碱金属氧化物。

2． MgO

(1)  MgO可改善原料的高温特性。M90主要改善烧结矿的还原粉化性和软熔特性。高炉内煤气通过软熔带时所受的阻力最大，所以软熔带的形状和位置对高炉操作的影响较大，软熔带位置的下移和减薄，将改善透气性，促进炉况顺行，MgO为高熔点化合物，增加MgO使矿石熔点升高，促使软熔带的下移。

(2)  MgO渣的脱硫。从热力学观点出发，MgO的脱硫能力低于CaO。但从动力学观点和实验结果来看，渣中含适量MgO时，炉渣流动性改善，有利于脱硫。但当MgO超过l5％～20％，炉渣黏度激增，这种渣不但脱硫能力极低，甚至不能正常冶炼。

(3)  MgO对炉内[Si]还原的抑制。提高渣中MgO，生铁含Si降低。其主要原因是：

MgO提高初渣熔点，使软熔带下移，滴落带高度降低；MgO增加，三元碱度提高，抑制了硅的还原。