1. 煉鋼- 精煉- 連鑄鋼中夾雜物控制(二)
            來源:冶金技術網 發布時間:2023年09月07日 點擊數:

            4、控制夾雜物

            通常情況下將雜質視為有害成分,但在實際中夾雜物可以轉變成有益成分。例如,高硫的鋼會產生硫化物夾雜,可能會降低鋼材強度,但對易切削鋼材來說,是一種脆性夾雜物,呈細條狀或紡錘狀,硬度較低,可以大幅度提高切割速度。若鋼中含有少量鈣,則可使原夾雜CaO?SiO2溶于Al2O3, 或變為3CaO?2SiO2,在切割過程中可以在工具表面沉積,覆蓋工具的表面,避免切屑和工件與工具的前、后兩面發生摩擦。

            5、降低鋼材夾雜物的技術措施

            為了控制和降低夾雜物,煉鋼和連鑄作業過程中采取的加工工藝措施主要有脫氧凈化、鋼包精煉、過濾凈化、真空處理技術以及電磁凈化等手段。

            5.1 脫氧法

            如果鋼中的氧含量太高,會形成大量的氧化物和宏觀夾雜物,從而對鋼的品質造成不利影響。隨著現代科學技術的進步,脫氧劑由單一的脫氧劑向復合脫氧劑過渡。采用復合脫氧劑會導致產品之間產生化合物或出現相互溶解的現象,從而降低產品的實際活性。脫氧劑是一種熔融化合物,熔點較低,易生成液體脫氧物。復合脫氧法可以減小脫氧劑在鋼液中的界面張力,加速脫氧劑的脫氧率。復合脫氧劑的成分比較復雜,目前已知的脫氧劑有150 多種。鈣作為一種優良的除氧劑,能實現深度脫氧和深度脫硫。

            5.1.1 復合脫氧劑應用

            目前脫氧劑材料眾多,如堿土金屬復合材料、硅鐵稀土合金以及鋯二元合金等。在具體的應用過程中,四元脫氧劑能夠充分發揮錸元素與鋼材內氧、氮以及硫元素的親和性。在鋁脫氧鋼中加入鈣,可以使部分鈣溶解在鋼材中,并與固態的氧化鋁產生雜物反應生成鋁酸鈣。在冶煉過程中,隨著多種物質的加入,氧化鈣的總量會加速富集,以降低液相線溫度。除此之外,鈣會與硫發生化合反應形成硫化鈣。如果鋼材中錳元素較多,也會生成硫化錳。復合脫氧劑能夠清除大部分雜質物,且效果顯著。

            5.1.2 鈣的應用

            在鋼液凈化過程中,鈣的凈化效果比較好,既可以對其進行深脫硫,還能起到深脫氧的效果。鋼液脫氧后,氧元素的含量較低,此時鈣脫氧反應效果不佳。當氧化鋁夾雜顆粒較多時,隨著鈣元素的擴散,鈣與鋁發生反應,對鋁元素進行置換,使得氧化鋁夾雜物表面富含的氧化鈣數量會不斷增加。如果氧化鈣的含量大于25%,則會出現液態的鈣鋁酸鹽,漂浮在鋼液表層,而其余沒有漂浮的夾雜顆粒數量較小,將殘留在鋼材內。鈣的應用不僅能有效解決脫氧問題,還能清除氧化鋁夾雜物,可以提高鋼水的流動性,改善澆筑過程中水口堵塞等問題。

            5.1.3 稀土應用

            20 世紀初,稀土對鋼中夾雜物影響的研究顯示,稀土能夠改變鋼材中夾雜物的形態。到了20 世紀70 年代,相關研究發現,如果能有效控制鋼材內硫含量與稀土的比例,便可以有效降低鋼材夾雜物比例。稀土可以與鋼材內大量的有害元素之間保持良好的親和性,產生化合物,清除鋼液中的雜質,最終完成對鋼水的凈化。研究結果顯示,加入稀土后,如果硫元素與稀土的百分比在25% ~ 33%,則稀土硫化物能夠全面取代硫化錳與氧化鋁等物質,實現夾雜物細化的效果。(未完待續)

          文章摘自:冶金技術網

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