夹杂物成分及形态控制.ppt
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1、夹杂物成分及形态控制刘建华1.1.概述夹杂物成分和形态控制技术是现代洁净钢冶炼的主要内容之一,不同用途的钢材对非金属夹杂物的形态、数量、组成有不同的要求.根据钢种的要求及夹杂物的性质提出夹杂物成分和形态控制要求。2.根据钢夹杂物反应热力学,利用MnO-Al2O3-SiO2和CaO-Al2O3-SiO2等三元系图内钢液成分等值线来预测夹杂物组成及钢液中氧、硅、锰、铝、钙等成分的控制,并制定顶渣成分控制.夹杂物的成分可以用钢液与夹杂物间的平衡热力学来预测,当钢渣间达到热力学平衡时,夹杂物的成分与钢渣的成分相同。在冶金生产过程中,绝对的钢液与夹杂物之间的平衡是少见的,但可达到局部的钢与夹杂物、渣与钢
2、、炉衬与钢渣、炉衬与钢液的准平衡状态。夹杂物的成分在很大程度上受顶渣和炉衬的影响,反之,通过控制顶渣成分、炉衬材料和一定的脱氧条件,夹杂物成分的准确控制是可以实现的。3.部分钢种还需结合SMe反应热力学提出钢中硫含量控制策略问题:1)夹杂物是多元的;2)夹杂物有时熔点较高,是固态的,反应未达到平衡;3)炼钢、精炼工艺对夹杂物组成影响较大;4)热力学相图局部区域组元活度测量有较大误差4.2.脱氧剂对夹杂物成分的影响脱氧剂对内生夹杂物的成分存在巨大影响。根据钢种和产品质量,脱氧分为三种模式:硅镇静钢(用硅锰脱氧),硅铝镇静钢(SiMn少量Al脱氧),铝镇静钢(用过剩Al脱氧Als0.01)。用Si
3、Mn脱氧,形成的脱氧产物一般有纯SiO2(固体),MnOSiO2(液体),MnOFeO(固溶体)。5.6.1823K时轮胎子午线钢的硅、锰在MnOAl2O3SiO2中的等值线7.Mn/Si低时形成SiO2夹杂会导致水口堵塞;Mn/Si高时生成典型的液态MnOSiO2,夹杂物容易上浮。因此因调整钢成分,保持Mn/Si2.5,但一定温度下与Mn、Si平衡的O溶较高,当钢水浇入结晶器时会产生皮下针孔,同时MnOSiO2会污染钢水。为此在LF精炼采用白渣操作Ar搅拌,钢渣精炼扩散脱氧即能把钢水中O溶降到25)。其中锰铝榴石区域夹杂物熔点低,球形易上浮;可塑性及变形性好且不堵水口;脱氧良好不生成气孔。因
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