含鋇、鎂新型煉鋼脫氧劑的開發(fā)研究.pdf

1、在煉鋼生產(chǎn)中,鋼液的脫氧及脫氧產(chǎn)物的性質(zhì)直接影響到鋼材的質(zhì)量和性能.隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,用戶對(duì)鋼材質(zhì)量的要求日益提高.但是,現(xiàn)有的煉鋼用脫氧劑的種類滿足不了這種需求.為此,該課題結(jié)合國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目—新型脫氧劑及其脫氧工藝技術(shù)的研究,針對(duì)具有代表性的焊絲鋼和冷鐓鋼開發(fā)含鋇、鎂的新型脫氧劑.該課題首先對(duì)堿土金屬及其合金的脫氧能力進(jìn)行了熱力學(xué)計(jì)算和動(dòng)力學(xué)分析.在該計(jì)算條件下,使用AlMg合金脫氧時(shí),在一般鋼種的酸溶鋁含量要求下,2×10

2、<'-6><[％Mg]<4×10<'-6>就可以生成MgO·Al<,2>O<,3>,[％Mg]>6×10<'-4>就有單獨(dú)的MgO夾雜生成;當(dāng)使用FeCaAl合金脫氧時(shí),1×10<'-7><[％Ca]<3×10<'-7>就可以生成液態(tài)1 2CaO·7Al<,2>O<,3>脫氧產(chǎn)物,[％Ca]>3×10<'-7>就可以生成液態(tài)3CaO·Al<,2>O<,3>脫氧產(chǎn)物.繼而,在綜合前人的研究成果、鋼種成分要求及熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果等因素的基礎(chǔ)上設(shè)

3、計(jì)了實(shí)驗(yàn)用脫氧劑和包芯線的種類及成分.最后,在1600℃的條件下,采用MoSi<,2>爐進(jìn)行了焊絲鋼的沉淀脫氧和冷鐓鋼喂線對(duì)夾雜物變性的實(shí)驗(yàn)研究.初步實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表明,在焊絲鋼的脫氧實(shí)驗(yàn)中,整體效果最好的合金是SiCaBaMgMnAl-1＃,終點(diǎn)全氧含量降至33ppm,為所有脫氧劑中最低,夾雜物以富含MnO的細(xì)小MnO-SiO<,2>夾雜物為主;其次是SiCaBaMgMnAl-2＃,終點(diǎn)全氧含量降至47ppm,夾雜物的成分相對(duì)復(fù)雜,但其

4、尺寸仍很小呈球狀分布在鋼中;該實(shí)驗(yàn)所選用的各組復(fù)合脫氧劑用于焊絲鋼的脫氧,其實(shí)驗(yàn)終點(diǎn)溶解氧含量均能滿足實(shí)驗(yàn)的目的要求,其溶解氧含量在0.0007％~0.0011％之間,各組實(shí)驗(yàn)差別不大;而在冷鐓鋼的脫氧實(shí)驗(yàn)中,整體效果最好的是AlMg合金,其次是FeCa包芯線.用AlMg合金脫氧時(shí),終點(diǎn)全氧量降至22 ppm,終點(diǎn)夾雜物以Al<,2>O<,3.-MgO復(fù)合夾雜為主,夾雜物中含有一定的MnO,其夾雜物的尺寸較小(低于2μm的夾雜物占99.

5、40％),在鋼中彌散分布;用FeCa合金脫氧時(shí),終點(diǎn)全氧量降至33 ppm,終點(diǎn)時(shí)的夾雜物均為Al<,2>O<,3>-CaO復(fù)合夾雜物,并含有少量的MgO,夾雜物中的CaO、Al<,2>O<,3>和MgO在夾雜物中均勻分布,喂線終點(diǎn)夾雜物的平均半徑達(dá)到了0.91μm,在包芯線實(shí)驗(yàn)中最低.此外,由于兩種實(shí)驗(yàn)采用的脫氧方法不同,結(jié)果分析發(fā)現(xiàn),通常采用先預(yù)脫氧后喂線處理的整體效果優(yōu)于直接沉淀脫氧,但是,如果脫氧劑的種類及成分合適采取后者脫氧的