——冶金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，它是金属冶炼和精炼过程中，除金属熔体以外的另一产物。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，末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铁渣，吹炼含钒、铝生铁得到的钒渣、铌渣等。它们分别用作提取金属铌和钒的原料。4.按炉渣所起的冶金作用，采用各种造渣材料预先配制的炉渣，称为合成渣。如电渣助熔用渣，浇铸钢锭或钢坯的保护渣及炉外精炼渣。因此，可以认为冶炼过程中的炉渣是由还原熔炼中未能还原的氧化物，氧化熔炼中氧化形成的氧化物，为适应冶炼要求而加入的熔剂及被侵蚀的耐火炉衬的氧化物，以及少量硫化物及CaCL2等卤化物组成的，其中也还夹带着少量金属粒。各类炉渣在金属的冶炼过程中分别起到分离或吸收杂质，除去粗金属中有害于金属产品性能的杂质，富集有用金属氧化物及精炼金属的作用，并能保护金属不受环境的玷污及减少金属的热损失。在电炉冶炼中，炉渣还起着电阻发热的作用。因此，炉渣在保证冶炼操作的顺利进行，冶炼金属熔体的成分和质量，金属的回收率以及冶炼的各项技术经济指标等方面都起了决定性的作用。俗话说“炼钢在于炼渣，好渣之下出好钢”，生动地说明了炉渣在冶炼过程中所起的作用。炉渣的上述的作用都是靠通过控制炉渣的化学组成、温度及其所具有的物理化学性质来实现的。熔渣的物理化学性质与其结构有关，所以通过熔渣结构的研究，可以查明熔渣物理化学性质变化的规律，从而达到控制冶金反应的目的。炉渣在冶炼中完成相应的作用后，多作为废物送到渣场堆放，但是由冶炼中生产的弃渣数量相当大，例如，生产1t生铁要产生0.3-1t高炉渣，它的堆放不仅影响国土的利用，而且若不加以综合利用，也是极大的浪费。并且随着环境保护部门对污染程度的严格要求，使得废弃炉渣的去向也成为冶炼厂投产前必须解决的主要问题之一。应尽可能做到回收炉渣中的有价元素．对炉渣进行综合利用，例如，制成水泥、建筑材料和磷肥工业等的原料。熔渣的物理性质：1.熔点。冶炼不仅是在均匀的液态渣下进行，而且为了使熔渣具有适合的物理化学性质，如粘度、活度、电导性等，就要求熔渣具有高过其熔点的过热温度，因此．确定炉渣的熔点是很重要的。炉渣的熔化或凝固发生在一定的温度范围内，而其熔点或熔化温度定义为加热时，固态渣完全转变为均匀液相或冷却时液态渣开始析出固相的温度。一定组成的炉渣可从相图上该组成点所在的液相线温度或等温线的温度确定。但是，实际炉渣的熔点要比由相图确定的值低，因为末计人渣中少量其他组分对熔点降低的影响。最好是用实验方法测定熔点。比较准确的测定法是淬火法，它是用淬火急冷高温渣样，用显微镜观察确定，固相完全转变为均匀液相的温度。对于铸钢用的合成渣，则常用半球点法，即测定加热一定尺寸的固体渣样到其高度下降一半的温度规定为熔点。氧化物及硅酸盐是离子晶体结构。其熔点和晶体对温度作用的抵抗力有关．因而它决定于晶体中与离子间库仑引力有关的晶格能，其值很大，熔点就高。当一种物质溶解于另一种物质中，两种或多种氧化物形成复合化合物或多元共晶体时、均可使它们构成的渣系的熔点降低。加入后能使炉渣熔点降低的物质称为助熔剂。可根据相图来选择对冶炼工艺无害的助熔剂，获得熔点较低的熔渣。2.密度。熔渣的密度为（2.8-3.2）*103kg/m3。密度的温度系数为7kg/m3℃，渣系的密度与温度及氧化物的种类有关。FeO，MnO，Fe2O3等密度大[（5.24-5.7）x*103kg/m3的组分含量高，则熔浊的密度大；SiO2，CaO，Al2O3等密度小[（2.65-3.50）*103kg/m3的组分含量低，则熔渣的密度小些。但熔渣的密度不服从组分密度的加和规律，因为组分之间可能有引起熔体内某些有序态改变的化学镀出现，从而改变了熔渣的密度。例如，在硅酸盐渣系中，阳离子的静电势大，则渣的膨胀率小，而渣的密度大。反之，如K+、Na+等静电势小，则渣的密度小。3.粘度。任何冶炼过程中，都要求熔渣有适宜的粘度，这不仅关系到冶炼过程能否顺利进行，而且对过程中渣传热、传质，从而对反应的速率以及熔池中杂质的排出、金属在熔渣中的损失、炉材的寿命等都有影响。另外，通过熔渣粘度和组成关系的研究，有助于了解熔渣的结构。任何冶炼过程中，都要求熔渣有适宜的粘度，这不仅关系到冶炼过程能否顺利进行，而且对过程中渣传热、传质，从而对反应的速率以及熔池中杂质的排出、金属在熔渣中的损失、炉材的寿命等都有影响。另外，通过熔渣粘度和组成关系的研究，有助于了解熔渣的结构。熔渣的粘度为0.1-10Pa·s。比液体金属的高两个数量级。而均匀熔渣与非均匀性熔渣的粘度有很大的不同。对于均匀性的熔渣，它的粘度服从牛顿粘滞液体的规律。粘度决定于移动质点的活化能。在硅酸盐渣系中，硅氧络离子的尺寸远比阳离子的尺寸大，移动时，需要的活化能也最大，因此，硅氧聚合体成为熔渣中主要的粘滞流动单元。当熔渣的组成改变，引起硅氧聚合体解体或聚合，从而结构改变时，熔渣的粘度就会相应地降低或提高。熔渣出现不均匀性时，常是其内出现了不溶解的组分质点，或是在温度下降时，高熔点组分的溶解度减小，成为难镕的细分散状的固相质点而析出。这时熔渣变为不均匀性的多相渣，其粘度要比均匀性渣的粘度大得多，不服从牛顿粘滞定律，这种熔渣的粘度称为“表观粘度”。此外，温度对粘度也有较大影响。温度虽不能改变粘流活化能，但温度提高，使具有粘流活化能的质点数增多；同时，质点的热振动加强或质点的键分裂，络离子可能解体，成为尺寸较小的流动单元．因而粘度下降。熔渣的化学性质：冶金炉渣主要是由氧化物组成的，因而熔渣的化学性质也就决定于其中占优势的氧化物显示的化学性质。按照氧化物对氧离子的行为，把氧化物分为3大类。渣中能离解出O2-的氧化物是碱性氧化物，如CaO，MnO等；能吸收O2-，转变为络离子的氧化物是酸性氧化物，如SiO2，P2O5等。另外，少数氧化物在酸性熔渣中能离解出显示碱性，而在碱性熔渣中能吸收能O2-，显示酸性，称为两性氧化物，如Al2O3。同一种金属元素的氧化物为高价时，显酸性，低价时，显碱性。阳离子静电势高的氧化物在熔渣中能吸收（极化）O2-，形成络离子，而静电势低的氧化物，则能离解出O2-，所以可根据氧化物中阳离子静电势的大小，来确定氧化物碱性或酸性强弱的顺序：位置越往上者，碱性就越强。而越往下者则酸性越强。炉渣的酸，碱性则取决于其中占优势的氧化物是酸性抑或是碱性。