氧气转炉炼钢过程时间很短，必须做到快速成渣，使炉渣尽快具有适当的碱度、氧化性和流动性，以便迅速地把铁水中的磷、硫等杂质去除到所炼钢种的要求以下。
3.3.1.1 炉渣的形成
炉渣一般是由铁水中的Si、P、Mn、Fe的氧化以及加入的石灰溶解而生成；另外还有少量的其它渣料（白云石、萤石等）、带入转炉内的高炉渣、侵蚀的炉衬等。炉渣的氧化性和化学成分在很大程度上控制了吹炼过程中的反应速度。如果吹炼要在脱碳时同时脱磷，则必须控制（FeO）在一定范围内，以保证石灰不断溶解，形成一定碱度、一定数量的泡沫化炉渣。
开吹后，铁水中Si、Mn、Fe等元素氧化生成FeO、SiO2、MnO等氧化物进入渣中。这些氧化物相互作用生成许多矿物质，吹炼初期渣中主要矿物组成为各类橄榄石（Fe、Mn、Mg、Ca）SiO4和玻璃体SiO2。随着炉渣中石灰溶解，由于CaO与SiO2的亲合力比其它氧化物大，CaO逐渐取代橄榄石中的其它氧化物，形成硅酸钙。随碱度增加而形成CaO SiO2，3CaO 2SiO2，2CaO·SiO2，3CaO·SiO2，其中最稳定的是2CaO·SiO2。到吹炼后期，C一O反应减弱，（FeO）有所提高，石灰进一步溶解，渣中可能产生铁酸钙。表3-5列出炉渣中的化合物及其熔点。
3.3.1.2 石灰的溶解
石灰的溶解在成渣过程中起着决定性的作用，图3-2说明渣量和石灰溶解量的变化情况。由图可见，在25％的吹炼时间内，渣主要靠元素Si、Mn、P和Fe的氧化形成。在此以后的时间里，成渣主要是石灰的溶解，特别是吹炼时间的60％以后，由于炉温升高，石灰溶解加快使渣大量形成。石灰在炉渣中的溶解是复杂的多相反应，其过程分为三步：
第一步，液态炉渣经过石灰块外部扩散边界层向反应区迁移，并沿气孔向石灰块内部迁移。
第二步，炉渣与石灰在反应区进行化学反应，形成新相。反应不仅在石灰块外表面进行。而且在内部气孔表面上进行。其反应为：
2（Fe O）+（SiO2）+ CaO →（Fe OX）+（CaO Fe O SiO2）
（Fe2O3）+2 CaO →（2 CaO Fe2O3）
（CaO Fe O SiO2）+ CaO→（2CaO SiO2）+（Fe O） 第三步, 反应产物离开反应区向炉渣熔体中转移。
炉渣由表及里逐渐向石灰块内部渗透，表面有反应产物形成。通常在顶吹转炉和底吹转炉吹炼前期从炉内取出的石灰块表面存在着高熔点、致密坚硬的2CaO·SiO2外壳，它阻碍石灰的溶解。但在复吹转炉中从炉内取出的石灰块样中，均没有发现2CaO·SiO2外壳，其原因可认为是底吹气体加强了熔池搅拌，消除了顶吹转炉中渣料被吹到炉膛四周的不活动区，从而加快了（FeO）向石灰渗透作用的结果。由以上分析可见，影响石灰溶解的主要因素有：
（1） 炉渣成分 实践证明，炉渣成分对石灰溶解速度有很大影响。有研究表明，石灰溶解与炉渣成分之间的统计关系为：
CaO k CaO 1.35MgO 2.75FeO 1.90MnO 39.1 （3-2） 式中： CaO—— 石灰在渣中的溶解速度，kg／（m2）
k—— 比例系数；
CaO等 —— 渣中氧化物浓度，％。