光學鹼度的套用
光學鹼度及其在冶金中的套用
光學鹼度的概念現已廣泛用來解釋和預測爐渣的化學性質，光學鹼度利用探針離子的信息表示爐渣中的相對“自由”氧離子，是一種表達爐渣鹼度的有效方法，爐渣的光學鹼度即可通過測量而得到，也可由爐渣的化學成分計算出來，很多結果表明，在煉鋼的渣劑控制模型中，利用光學鹼度比一般鹼度更能可靠的控制冶煉綹的化學成分；在鋼包和中間包利用光學鹼度的概念也有地控制鋼中的殘餘元素；也可以用來建立一些元素渣－－金屬平衡時的計算公式。
光學鹼度在鋼包渣中的套用
鋼包渣光學鹼度的變化在不同階段對鋼水回磷量的影響是不同的，利用光學鹼度理論計算的回磷量與實際化檢驗結果符合較好，由此提出在轉爐下渣條件下，控制鋼包渣光學鹼度來控制回磷的幾點措施。轉爐下渣一直是轉爐煉鋼重點防範的一個過失，在鋼水質量要求越來越高的今天，它不僅嚴重惡化鋼水質量，給下道工序的鋼水精煉環節帶來巨大的困難，更嚴重的是轉爐大量下渣經常導致鋼水回磷和回硫。一般來說回硫可以通過後續的精煉環節來彌補，但回磷在爐外精煉處理是相當困難的。由此鋼水爐外脫磷和生產超低磷鋼應運而生，利用系熔劑的二次精煉脫磷處理，能將鋼液磷含量從EN-US>0.05%降低到EN-US>0.005%以下。中國馬鋼公司又與北京科技大學合作，展開長期探索並取得了一定成績，但如果渣中∑EN-US=10.5pt，當鋼廠普遍採用對鋼包渣進行變性處理造還原渣工藝以後，控制不好又將發生回磷反應，所以除了控制轉爐下渣外，採取必要的手段在鋼水二次精煉階段防止回磷就顯得非常必要和重要了。二煉鋼廠投產前期轉爐大量下渣，回爐次較多，但並不是全部回磷嚴重而導致廢品的產生，在下渣後精煉通過部分彌補措施使得鋼水回磷輕微收效顯著，但也有個別爐次大量下渣，雖然渣層不厚但回磷嚴重，這裡針對個別爐次轉爐下渣後，回磷嚴重導致廢品。眾所周知，鋼水磷含量與渣子鹼度、鋼渣系統溫度、鋼水氧含量（即渣子氧化性）有密切關係，渣子鹼度越高，系統溫度低，高氧化性渣對轉爐來說容易脫磷，如果鋼包中轉爐下渣後，過程中改變以上三個參數，則將導致可能回磷。而實際上渣中各種氧化物對渣子的鹼度都有影響，較準確的描述渣子鹼度的物理參數為光學鹼度。
根據精煉終點平衡渣與轉爐鋼包渣及轉爐渣的對比來看，雖然精煉渣中又增加了鹼性氧化物總數，氧含量值沒有再大幅度降低，溫度略有下降，因大量回及燒矽，精煉終點渣的光學鹼度比轉爐鋼包渣又有所下降，但精煉渣平衡容量反而上升，說明此階段控制渣中容量的關鍵控制因素在於溫度，但在將轉爐鋼包渣的改性過程中，渣中容量仍然沒有達到平衡，在吹氬條件下，渣中過平衡的磷繼續向鋼液擴散，直到渣鋼達到平衡。
光學鹼度原理
基礎原理
綜上所述，從光學鹼度的角度考慮，鹼度不是唯一控制磷含量的手段，渣中氧含量在急速降低的情況下渣子的平衡容量降低很快，由此分析，渣子的鹼度、鋼包鋼渣系統溫度、渣子氧化性是對鋼液磷的控制是互相制約的，其三個參數在不同階段對控制渣中容量的權重係數不同，從原理上說，要控制鋼液的回磷現象，即在下渣情況下，迅速提高渣子的鹼度，降低鋼渣系統溫度，在脫氧的情況下保持渣子的氧化性是比較重要的。
前沿研究
二元玻璃光學鹼度和氧離子電極化率的研究
採用熔融冷卻法製備Bi2O3-B2O3二元系統玻璃．基於Lorentz—Lorenz方程計算Bi2O3-B2O3玻璃氧離子電極化率．利用所計算的氧離子電極化率計算Bi2O3-B2O3玻璃的光學鹼度。
