温度对Fe-Al-Ca合金熔炼中Ca收得率的影响(2)

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4 实验结果及分析讨论 15

4.1 试样粉化情况 15

4.2 不同温度下熔炼的Fe-Al-Ca合金实物图 16

4.3 不同温度下熔炼所得的Fe-Al-Ca合金中钙含量 19

4.4 温度对钙收得率影响 19

4.5 讨论分析 20

4.6 对Al-Ca-Fe实际生产工艺中确定炉内压强的建议 21

5 结论 22

致谢 23

参考文献 24

1 文献综述

1.1 脱氧剂的作用

脱氧剂顾名思义就是脱去钢水中的氧。脱氧剂是用在转炉炼钢的一种原材料，转炉炼钢是用氧气把铁水中的杂质氧化去除的，在氧化杂质的同时也会氧化一部分铁水，同时会造成钢水中的含有大量的氧，这些氧是钢才中不需要的，只有用脱氧剂去除才能保证钢水的质量。

实验表明,当钢中氧的质量分数由30×10-6降低到10×10-6以下时,其接触疲劳寿命可提高近30倍,极大改善了钢材的性能[1]。所以降低钢中含氧量，提高钢的纯净度就很重要。

1.2 单一脱氧剂

上个世纪50年代前钢水处理大多用Si脱氧，当时认为用铝脱氧会产生A12O3，而A12O3熔点很高，不易排出会积留在钢水中。上个世纪50年代后脱氧理论发生变化，认为A12O3与钢水之间的界面张力大，容易从钢水中排出，所以有些钢种改用铝脱氧，降低钢水中溶解氧，提高了钢的纯净度。到了上世纪80年代，几乎所有的钢厂都使用看铝脱氧剂。而到了上世纪末，由于大范围使用了钢包精炼，一些用铝脱氧的又开始使用硅脱氧。硅脱氧钢能消除水口堵塞，而且用优化的钢包渣亦能使硅脱氧钢的溶解氧含量值等于甚至低于铝脱氧钢。硅脱氧钢的氧含量可以低到10×10-6以下，所以用硅脱氧再也不会在连铸坯内产生皮下气泡。

1.3 复合脱氧剂

随着钢铁工业的发展，人们逐渐认识到采用复合脱氧剂对钢水进行脱氧可以取得更好的冶金效果论文网，复合脱氧剂一般是指由两种或两种以上脱氧元素组成的合金。采用复合脱氧剂不但可以降低脱氧产物的活度，进一步降低钢水中的溶解氧含量，而且在钢水中易于生成低熔点的脱氧产物，让钢水的处理更简单。现国内外的冶金工作者已开发出了多种复合脱氧剂，主要类型有Mn-Si-A1系合金、碱土金属合金以及稀土合金等。

20世纪50年代起，Al-Si、Si-Mn等复合脱氧剂的理论和研究逐渐发展起来。

从20世纪60年代末开始，含碱土金属和稀土元素的炼钢复合脱氧剂的研究发展很快，而钡系的复合脱氧剂极为突出。

进入20世纪70年代，美国、日本和前苏联，对大量的钢种用含钙、钡、镁和稀土金属的合金对进行脱氧处理，发表了大量论文和专著。

我国在这方面的研究起步较晚，但也进行了许多尝试[2]。

1.4 夹杂物对钢的影响

1962年Kiessling提出了洁净钢一词后，曾引起各国冶金学者的关注，但一直没有针对性的研究成果，直到后来因汽车工业和管线用钢的需求，各国钢厂才开始针对减少钢中O,S,P,H,N已经Pb,As,Cu,Zn等杂质的研究[3]。随着近代精炼技术的发展，钢的“洁净度”大大提高，然而还无法避免钢中内生夹杂物的产生。多年以后尽管近代精炼技术有了很大提高，但还无法避免钢中内生夹杂物的产生，新疆钢铁研究院的张爱梅曾结合失效实例探讨非金属夹杂物对钢质量及性能的影响，非金属夹杂物降低钢的塑性、韧性和疲劳性能，使钢的冷热加工性能乃至某些物理性能变坏。因此夹杂物的数量及分布形态是衡量钢材质量的重要指标之一。[4-6]钢铁冶炼是一个非常复杂的物理化学过程。随着冶炼技术的不断进步，钢的品质得到不断提升。但是，不管采用何种先进的冶炼技术，钢中总还是不可避免地存在或多或少的非金属夹杂物，其来源大致为以下几方面： ① 脱氧、脱硫产物，特别是一些比重大的产物没有来得及排除。 ② 随着钢液温度的降低，S、O、N等杂质元素的溶解度下降，于是这些不溶解的杂质元素就呈非金属化合物在钢中沉淀。 ③ 带入钢液中的炉渣或耐火材料。 ④ 钢铁被大气氧化所形成的氧化物。