高鋁鋼脫氧工藝和造渣技術(shù)研究.pdf

1、高鋁鋼其酸溶鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.5％以上，主要有模具鋼、氯堿化工容器或管道用鋼、電熱體材料、航空航天及武器等軍工鋼，近年市場(chǎng)需求上升較快。Al作為主要脫氧劑，也是高鋁鋼中主要作用元素之一，其脫氧產(chǎn)物Al2O3是影響鋼純凈度、導(dǎo)致連鑄水口堵塞的主要因素;鋼中的Al容易與渣中的SiO2反應(yīng)，導(dǎo)致鋼水增硅;二次氧化易導(dǎo)致鋼潔凈度的惡化，使其質(zhì)量較差，鋼中w(T.O)≥30×10-6，甚至達(dá)到50～70×10-6，顯然這種潔凈度水平不能滿足高鋁鋼

2、的要求。解決以上問題的核心是煉鋼過程中控制好夾雜物的形貌和成分，使其滿足高鋁鋼苛刻的冶煉條件。
　　本文應(yīng)用熱力學(xué)基本原理計(jì)算了高鋁鋼脫氧過程中幾種主要夾雜物的生成條件，對(duì)高鋁鋼精煉渣系進(jìn)行了熱力學(xué)研究。在熱力學(xué)計(jì)算基礎(chǔ)上，使用MoSi2電阻爐進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室小坩堝實(shí)驗(yàn)。本課題的研究目的在于探討高鋁鋼的脫氧機(jī)制，分析不同脫氧工藝條件下生成夾雜物的情況，并探究LF精煉渣系中不同w(CaO)/w(Al2O3)值對(duì)夾雜物的吸收情況。最后在現(xiàn)場(chǎng)

3、采用EAF→LF→VD→CC生產(chǎn)流程，應(yīng)用本實(shí)驗(yàn)確定的脫氧工藝及精煉渣系進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)。
　　論文得到的主要結(jié)論如下:
　　(1)通過熱力學(xué)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究表明:在鋼中Al質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于0.1％時(shí)，Al2O3為鋼中唯一穩(wěn)定存在的氧化物;為抑制鋼液中增Si反應(yīng)，應(yīng)嚴(yán)格控制渣中w(SiO2)，對(duì)于高鋁鋼而言，控制精煉渣系中w(SiO2)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于5％，達(dá)到2％以下最佳。
　　(2)高鋁鋼中進(jìn)行鈣處理，可使夾雜物平均直徑變小、

4、總數(shù)量減少、熔點(diǎn)降低。分步加鋁脫氧工藝有利于夾雜物形態(tài)控制，可以使夾雜物球化效果更好，尺寸減小，成分穩(wěn)定，終點(diǎn)鋼中主要為1～2μm的球形MgO-Al2O3-CaO復(fù)合夾雜物。
　　(3)造渣實(shí)驗(yàn)研究表明，在渣中w(CaO)/w(Al2O3)小于2時(shí)，高鋁鋼中全氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Al2O3夾雜物質(zhì)量分?jǐn)?shù)及夾雜物尺寸，隨著w(CaO)/w(Al2O3)增加而減少，頂渣的w(CaO)/w(Al2O3)值應(yīng)控制在2左右。
　　(4)選定的