फ्लोरस्पार से स्लैग तरलता अनुकूलन: श्यानता, क्षारीयता एवं अग्रिम-सामग्री तथा दोहरी चर्चा
फ्लोरस्पार (कैल्शियम फ्लोराइड, CaF₂) इस्पात-कारखाने हेतु उपलब्ध सबसे प्रभावी स्लैग-तरलीकारक है। छोटी परंतु metallurgically महत्वपूर्ण मात्रा में प्रयुक्त, फ्लोरस्पार स्लैग की श्यानता, liquidus एवं प्रतिक्रियाशीलता को नियंत्रित करता है — और इसीलिए स्लैग अपने सल्फर व फॉस्फोरस हटाने तथा arc से ऊष्मीय युग्मन की मूल कार्यों को कितनी शीघ्रता एवं पूर्णता से पूरा करता है। चुनौती फ्लोरस्पार का प्रभावी उपयोग करना एवं उसके मुख्य दोष का प्रबंधन करना है: यह भट्टी एवं लैडल के अग्रिम-सामग्री (refractory) अस्तर को क्षति पहुँचाता है। अनुशासित अभ्यास आवश्यक स्लैग तरलता के अनुरूप न्यूनतम जोड़ का उपयोग करना है, जो quicklime एवं सिंथेटिक refined slag द्वारा सहायता प्राप्त होता है जो CaF₂ पर निर्भरता घटाते हैं।
सल्फर व फॉस्फोरस हटाने वाले स्लैग CaO में धनी होते हैं — उन्हें होना ही चाहिए, क्योंकि CaO वह बेसिक ऑक्साइड है जो विसल्फराइजेशन (CaO + S → CaS + O) एवं डिफॉस्फोराइजेशन को प्रेरित करता है। परंतु CaO-धन स्लैग श्यान, उत्ताप-प्रतिरोधी एवं धीमे-विलेय भी होते हैं, विशेषतः जब चूना ऐसे टुकड़े के रूप में जोड़ा जाता है जिसे बनते स्लैग में घुलना होता है। अत्यधिक श्यान स्लैग उच्च स्लैग-धातु अंतरापृष्ठ क्षेत्र विकसित नहीं कर पाता, द्रव्यांतरण धीमा रहता है एवं विसल्फराइजेशन ऊष्मागतिकी के बजाय स्लैग द्वारा सीमित हो जाता है — परिणाम एक ऐसी हीट जो सही रसायन के बावजूद सल्फर विनिर्देश चूक जाती है। यहीं फ्लोरस्पार काम आता है: अत्यंत कम जोड़ दर पर यह स्लैग में कैल्शियम-सिलिकेट नेटवर्क तोड़ता है, liquidus घटाता है एवं श्यानता पतली करता है। तरलीकृत स्लैग चूना को शीघ्र घोलता है एवं शीघ्र विसल्फराइजेशन हेतु अंतरापृष्ठ विकसित करता है। लैडल फर्नेस में यह सिंथेटिक स्लैग का मुख्य घटक है।
EAF में फ्लोरस्पार की द्वितीय भूमिका है: फोम-स्लैग स्थिरता, जो arc को ढकती है एवं ऊर्जा दक्षता बढ़ाकर refractory की रक्षा करती है। चूँकि फ्लक्सिंग क्रिया अचयनात्मक है, अतिरिक्त जोड़ magnesia-carbon एवं उच्च-एलुमिना refractory को क्षति पहुँचाता है; आधुनिक अभ्यास न्यूनतम जोड़ काम में लेता है एवं क्षारीयता हेतु चूना एवं refined slag पर निर्भर रहता है।
चूँकि फ्लोरस्पार छोटी जोड़ों में प्रयुक्त होता है, निरपेक्ष मात्रा से अधिक सुसंगत आकार महत्वपूर्ण है: fine अपशिष्ट गैसों में नष्ट हो जाता है एवं oversize ढीले धीमे विलय के कारण प्रभावित नहीं कर पाते। निम्न-सल्फर metallurgical-grade फ्लोरस्पार, नियंत्रित सिक्का व बजरी श्रेणियों में, melt shop को न्यूनतम प्रभावी जोड़ हेतु हीट-दर-हीट खुराक देने देता है।規律 अनुरूप स्लैग अभ्यास के साथ — जैसा हमारे स्टील-मिल डीऑक्सीडाइज़र आपूर्ति में वर्णित है — यह refractory कैम्पेन एवं सल्फर-विनिर्देश अनुपालन दोनों की रक्षा करता है एवं हीट-दर-हीट स्लैग व्यवहार स्थिर करने के सबसे प्रभावी साधनों में से एक है।
