Кислородно-конверторный процесс характеризуется большой скоростью, что выдвигает особые требования к быстрому формированию гомогенного активного шлака, способного обеспечить проведение необходимых физико-химических процессов и прежде всего процессов дефосфорации и десульфурации металла. Основным моментом, определяющим скорость шлакообразования, является скорость растворения извести. Куски извести преимущественно растворяются при взаимодействии с оксидами железа и марганца, так как в присутствии указанных оксидов улучшается смачиваемость извести шлаком, возрастает скорость проникновения шлака в попы кусков извести.
При высоком содержании кремнезема в первичном шлаке поверхность кусков извести покрывается тугоплавкими силикатами кальция с температурой плавления >2000° С. Пленка таких силикатов затрудняет растворение извести. Поэтому для ускорения шлакообразования в начальный момент продувки необходимо создать условия комплексного воздействия на куски извести высокой температуры и шлака с повышенным содержанием оксидов железа.
Для увеличения степени окисленности шлака следует ускорить окисление железа в начале продувки. При использовании цилиндрических фурм для повышения скорости окисления железа и ускорения процесса шлакообразования фурму поднимают над уровнем ванны. Однако в этом случае наблюдаются значительные выбросы металла и шлака, что объясняется местным пере- окислением металла и бурной реакцией окисления углерода в этих объемах.
В случае работы на многосопловых фурмах с углом наклона сопел к оси фурмы 8—15° даже при повышенной интенсивности продувки шлакообразование протекает достаточно быстро и при более низком положении фурмы. Процесс не сопровождается выбросами металла и шлака, поэтому в последнее время применяют преимущественно многбсопловые фурмы.
Однако ускорение шлакообразования в результате увеличения содержания оксидов железа приводит ж уменьшению выхода жидкого металла. Более целесообразно обеспечить достаточную скорость шлакообразования путем применения флюсов, например плавикового шпата, а также офлюсованной извести и т. д.
В начале продувки образуется шлак с повышенным содержанием кремнезема и оксидов железа и с низкой основностью [ (CaO)/(SiO2) ≤ 1]. Через 6—10 мин после начала продувки шлак содержит 8—12% FeO, 20—27% SiO2, 32—40% CaO, а его основность составляет 1,2—1,5. Состав конечного шлака зависит от состава чугуна, дутьевого режима, содержания углерода, применяемых шлакообразующих и характеризуется следующими данными: 14—22% SiO2; 43—50% CaO; 6— 15% FeO; 7—14% MnO; 4-8% MgO; 2,5-4,0% P2O5. Общее количество шлака составляет обычно 10—15% от массы металла.
