微波是一种超短波，能穿透不同性质的物质，穿透后微波幅度、相位及极化状态发生的变化可代表被穿透物质的性质。

　 当向半透明介质发射微波信号时，除部分信号从介质反射外，另一部分在介质中传播到达下一个表面而发生折射，折射率与介质介电性能即介电常数相关。介质性质不同，介电性能也不同，因而折射率不同。折射率可代表炉渣组分性质。这就是用微波检测炉渣组分的基本原理。

　 研究中进行的一系列试验是用容量为150kg的感应电炉进行的。在炉内碳钢钢水表面上熔炼炉渣。按炉渣熔融状态厚度应为5cm这一要求预先备制出Al₂O₃-CaO-SiO₂各组分占相应比率的固态合成渣。取此厚度是为了满足微波信号最佳处理的需要。

　 在实验炉选择方面，为避免初始炉渣受炉衬耐材磨蚀引起的污染，理应采用石墨坩锅为妥。但因天线配置对炉子几何尺寸有一定约束（天线开口角度需覆盖炉内整个渣面，炉子直径要小等）及未能找到规格合适的石墨坩锅，因此不得不采用标准酸性及碱性耐火材料作衬的感应炉炉衬。

　 为防止炉渣被周围空气氧化，在炉口上放置炉盖，并在炉盖下面与炉口之间喷吹Ar气。炉盖用半透明石英玻璃材料制成，既能透过微波，又能遮挡热辐射。

　 在将合成渣装入炉内之前，往钢水里加铝，以降低钢水中的氧势及将钢、渣之间的氧化反应减少到最低限度。炉渣经加热完全熔化后，在温度达到1550～1600℃时开始用微波进行检测。在检测开始时及结束时分别取样，以便化验分析。

　 微波检测的另一个特点是，必需用相应的天线来发射及接收信号。因此在炉口上方近处装设一喇叭形宽（频）带天线。而且为了保证信号的最佳处理，必需将天线置于最有利的部位，以防止来自其它方面的干扰。检测中使用的微波频率是经试验选定的，分为2～6GHz（千兆赫）、4～8GHz、6～10GHz这三种频段。

　 为进一步了解炉渣各种组分性质，对各种氧化物性质进行了X射线衍射分析。不同的氧化物可分为离子氧化物及共价键氧化物。金属氧化物属离子氧化物，其导电性高、粘度低，而共价键氧化物则相反，导电性低、粘度高，对微波检测有特殊意义，因为其氧的结合会产生SiO₂、P₂O₅及Al₂O₃等三维网状组织。并在熔融后仍保持这种组织。

　 研究结果表明，炉渣折射率有随碱度增高而增高的趋势（虽然炉衬耐材磨蚀对初始炉渣组分有较大影响及有些初始渣质量欠佳，致使检测成功率偏低）。

　 研究取得的另一重要成果是查明微波频率范围对检测效果有重要影响。频率的高低关系到折射率检测即炉渣组分测定的成败。实验证明，不同频段的发射成效相差甚远：频率较高的14～18GHz频带范围内的检测几乎无折射反应；大多数成功的检测结果（不包括模糊的折射反应）是在2～6GHz及4～8GHz这两个频率较低的频带上获得的。

　 综合以上所述可以看出，微波技术很有希望成为炼钢领域重要的在线过程控制手段。但在达到这一目标之前，尚有一些问题亟待解决，需进行深入的工作，特别是需对炉渣组分作细致的研究。瑞典专家已拟定出新一轮试验计划并在制作适合微波测量要求的特殊几何尺寸的较大石墨坩锅。