炼钢年铝脱氧和硅铝铁脱氧分析宗耀史山东冶金设计研究院王树林重型机器厂济南〔摘要〕本文分析了用金属铝和用硅铝铁进行钢液终脱氮的脱氛能力与机理并作了比较率实践证实用硅铝铁脱氧比用金属铝脱氛能大幅度提高铝的收得这主要是硅铝铁中的元素改变了金属侣的脱氛机理从而减少损耗效益十分显著气的氧化气氛之中一所以脱氧常数要大些前,全口国外报道在氧气转炉炼钢中,。见图笔者在电炉轴承钢冶炼中用测定全,在炼钢生产中长期以来一直用金属铝铝虽然在脱氧能力强氧得到见图由图习〔〕,〔“〕‘。一‘作为钢液的终脱氧剂及细化晶粒方面有许多优点的一些特性不利于铝的加入但由于铝本身因而利用率可见,与的理论平衡值相比差距是不小的低广波动大一直成为冶金界关注的问题,近几年来硅铝铁作为终脱氧剂在国内推短短几年已在许多钢厂得到应用铝回‘。一,。一。。。。收率明显提高经济效益十分显著本文对川两者的脱氧机理及能力作分析和探讨二日’心,卜、脱氧分析金属铝的…、龟氏脱二一脱氧能力在众多的脱氧合金中强脱氧剂尔幼一‘‘,而,金属铝是公认的早在年就提出了图。一平衡的脱氧常数△钢中残与氧活度的关系一脱氧机理即使又乙一平衡常数取。应该说仍是一个好的脱氧剂二但操作表明脱氧加丈,℃入的以并不能使钢中的氧脱至这个平衡值钢的按此计算钢中与平衡的〔〕没有如此强的图一平衡曲线为例见仅为脱氧能力但实际生产中一般在出钢前钢液经预脱氧及白渣扩散这主要是由于脱氧反应是处在空脱氧在左右按现行操炼钢用,必须首先溶入钢液中其难易程度由该与氧亲和力大小物质的熔点等而定哎炭已食由钓密度沸点同样金属铝脱氧所以利用率低密度不及钢液也是由其如下性质决定两上浮快℃铝熔点℃沸点这些都不影响铝的溶入劝但铝液态的密度仅所以投入钢液的铝二。扩,还不及钢液的昭块浮力很大很难在浮出钢液表面前全部熔图俐中铝氧关系化和溶入钢液中钢即,溶解速度低作规程终脱氧擂入铝的平衡曲线见钢中残铝维持在铝块加入钢液之后,表层立即溶解氧那么由图可由脱至水平即由化,产生强烈放热反应使溶解中的铝块立℃即包上一层其熔点高达这点变化为点中残铝一般只有即平衡在但实际生产检验却表明钢,种金属化为左右铝块的进一步溶解虽然其硬壳内的铝已熔因而进一步增加上浮损失—氧化物的混合物非常粘阻碍了点,这个结果说明从加入的铝量这种现象就是没有溶与成品残铝比较派的脱氧耗掉率为并不是所有的铝都用于钢段才在擂入铝的实践中可以观察到液态而只是其中的一部分解浮出液面的铝块往往既不是固态密度比熔渣低于密度低于熔渣密度也不是真正用于脱氧消耗大部分在加入过程中损为例铝的有效利用十而是一层固态渣状物包裹的液态铝在渣面戴化,段以从钢液内上浮的铝块有效脱氧消耗钢中残加入量二在进入渣层段由“所以完全浮出渣面迅速被空气和炉渣中的氧所氧化失去继续溶入钢液的机会见图空气氧化大而余下的规的用金属低的,为加入过程消耗由此可见常脱氧铝的有效利用率是相当一二石‘浪费了贵重的铝资源成品二芯弓水只袱乳动口︵︺它加人过程损耗加介量熟产畜容人钢液爵嗽笋,百飞查层锅液,丫一图铝块和硅铝铁块上浮反应示意图必脱氧反应斜率忿综上所述用铝作脱氧剂如果不采用相应手段喷粉铝弹铝丝喂入其利用丽刃闭万仄臼率必定是很低的图钢中的铝脱氧趋势三、硅铝铁合金脱氧分析众所周知任何物质与钢液发生脱氧作脱氧实践第一期硅铝铁合金是近年发展起来的新型复合氧相比较的回收率,使用硅铝铁合金能大幅度提高铭因而引起炼钢行业的普遍重视脱氧合金功,年本溪金属材料厂研究成,年济南铁合金厂通过技术鉴定经很快在国内得到推广能见表硅铝铁合金的理化性省内外一些钢厂试用证实与原用金属铝脱硅铝铁合金的理化性能组成。表杂质总量含量熔一…。一外点℃观银灰色表可见列出了济钢莱钢等厂应用硅铝量只有纯铝的一半左右所以的利用率加入铁合金代替金属铝脱氧的试验数据入硅铝铁合金可获得钢中残铝的脱氧效果由表大大提高,可节省大量的铝回收率,在与纯铝单耗差不多的情况下由于硅铝铁合金中加以通常的钢中残,全氧量相仿元素含量来比较从表可见使用硅铝铁合表金脱氧,其中铝的回收率较之用纯铝可提高〔们硅铝铁合金与金属铝脱氧回收率比较试厂名炉验钢种残铝硅铝铁合金脱氧金属铝脱氧数民口回收率残铝回收率人。。。鞍钢分子为范围分母为平均值一一硅铝铁合金脱氧与金属铝脱氧钢中氧硅铝铁合金的脱氧能力含量比较〔匀表炼钢史上复合脱氧剂的研究已很早浮与分离认为几种元素的共同脱氧有助于脱氧产物的上并且确认与厂名试验炉数,单耗、,,全氰鼻,”脱氧剂共同脱氧可以提共同脱氧则研究不研究的高脱氧能力至于一口限。确隔一…彝铁多图是比较。与一一共同脱氧与单独脱氧能力的比较少了吧洲金属侣硅铝铁合金与三条曲线可见三的存在对提高响远不如的脱氧能力有一定作用明显但是其影研究金属铝另外从的〔〕〔人〕含量与平衡氧关系见图也可看出,的存在对一平衡的影响不大炼钢消失口在王一一中与含量之比仅为所以不妨认为三一一作为一种脱氧能力。。。…复合脱氧剂而言的影响是不大的的存在对泥门,︺脱氧机理几冷虽然从热力学表明对脱氧影响不大名但是生产实践却证实一一合金对提高。回收率确有显著作用我们认为主“飞呱要是二元素的加入改变了原来金属的脱氧机理减少了一在加入过程中的损耗图因而提高了的利用率单独和复合脱氧结果闭巧一一一合金密度比金属一相比增加,合金密度为所以与工比金属提高一倍在加一“砰奢、一必一一飞美瑟”一一一入钢液时上浮速度可以明显减慢这样在同样操作条件下,溶入钢液的合金量就可增加溶解速度快一︸怡一曝镶一操作实践发现虽然一一合金的熔点一一一℃比金属铝高出℃但插入条一几件相同的炉中易熔化一一卜一合金比金属铝块溶入钢中时。这表明在金属表图〔主〕〔〕含量和平衡氧面生成高熔点粘状薄壳阻碍及夹杂物的关系丁进一步溶解时而一一合金不同由如图平衡〔〕为而当一设残二〔〕二为一二于的同时溶解与脱氧反应有可能即〔〕为生成了低熔点的脱氧产物可〔易于脱离本体至一时平衡〔〕为地〔〕同时由图比小于因而不会阻碍内层合金的继续溶解〕介绍了用扫描电镜测定的资料即〔〕为一见随着钢中的影响趋于合金脱氧后的夹杂成分见表表组成气。入卫口。连含量了廷一一一经过计算相图又见图结果与,一一熔点程中生成低熔点脱氧产物的设想同时从夹杂组成不难看到比较这种脱氧产物的主要成。的存在对夹杂的熔点分范围正好处于相图的低熔区℃有明显的作用说明在脱氧过程中锰铁硅铁与董青石一一十分接近证的加入对于一合金脱氧产物的组而且将随不同的钢实了上述合金在济解脱氧过成熔点性质有影响第一期兔图一一系相图种与不同的冶炼方法而变化究有关一一损耗因而明显地提高参考文的利用率献合金脱氧后的夹杂性质及影响因素的研有待作进一步的探讨密度高于熔渣上浮后可继续溶解〔〕伪,对于度。,一一合金来说由于其密《大于炼钢熔渣所以来不及在钢液内溶解而上浮的主组五》一面上一合金不会象金属,那样浮在渣〔〕史宗翅等钢包吹氢处理滚珠轴承钢从五《山东冶而是悬浮在渣与钢之间其上半部可金〔〕能被熔渣所氧化当熔渣为氧化性时半部仍可继续溶入钢中见图而下》所示〔幻张东升张惠棠等复合合金脱氧剂在炼钢中四在使用的应用结一,语合金脱氧时〔〕王树林硅铝铁合金与纯铝进行炼钢终脱氧冶炼对比试验小结内部资料一一主要〔〕盛利负等著陈武译《钢铁冶炼基础》由于一合金中的元素改变〔〕陈家祥《炼钢常用图表数据手册》冶金工业出了金属的脱氧机理减少了脱氧加入过程版社
