4 实验结果及分析讨论 12

4.1 试样粉化情况 12

4.2 不同分压下熔炼所得Al-Ca-Fe脱氧剂实物 13

4.3 不同分压下熔炼前后所得Al-Ca-Fe脱氧剂中钙的含量 15

4.4 不同分压下熔炼Al-Ca-Fe脱氧剂的钙的收得率 15

4.5 不同温度下熔炼的Fe-Al-Ca合金实物图 17

4.6 不同温度下熔炼所得的Fe-Al-Ca合金中钙含量 20

4.7 温度对钙收得率影响 20

4.8 分析讨论 21

4.9 对Al-Ca-Fe实际生产工艺中确定炉内压强的建议 23

5 结论 24

致谢 25

参考文献 26

1 课题研究背景、内容及目的意义

随着21世纪的到来，世界对钢材特别是高质量特种钢材的需求越来越大。特种钢材在生产过程中对钢水纯净度要求非常大，这就需要从各方面入手，尽量去除钢中的各种夹杂物和多余的氧硫等杂质元素。本课题主要着眼于脱氧剂的高效利用。现在采用的脱氧方法均有各种缺点特别是存在脱氧不完全或者引入新的杂质的缺点。

通常在工业上钢液脱氧在最后阶段，也就是终脱氧时使用的是工业纯铝（铝锭）。其脱氧产物为Al2O3，它的特点是在钢液中呈细小的固体颗粒，弥散分布在钢液内不易上浮。在钢液浇注时这些颗粒非常容易附着在水口上，形成结瘤甚至堵塞水口，对钢铁浇注产生很大的影响。这时就需要改变脱氧剂来改变脱氧产物避免该现象，现阶段采用的是Al-Ca合金作为脱氧剂，脱氧产物为12CaO·7Al2O3，它的特点是容易结成大块浮在钢液表面易于去除。但是Al-Ca合金比重相对于钢液较小，投入时不容易深入钢液而是浮在表面与炉渣混在一起，很难起到有效的脱氧作用。为了加大脱氧剂合金的比重又不加入影响钢材生产的元素，采用Fe-Al-Ca合金作为脱氧剂。于是我们就需要研究出一种比例合适的Fe-Al-Ca合金脱氧剂，容易生产而且脱氧效果要好，使得脱氧产物不会影响水口，让钢材能够连续浇注，大大提高生产中的成材率。

在Al-Ca-Fe合金的生产中，由于Ca的熔点低、蒸汽压大，生产条件（温度、压力）会影响Ca元素的收得率。本课题的目的就在于研究压力及温度对Fe-Al-Ca合金熔炼中Ca收得率的影响，从而探索合适的Fe-Al-Ca合金生产条件。

 2 文献综述

2.1 炼钢为何需要脱氧剂

为保证顺利浇铸和轧成合格钢材，在冶炼终点或出钢过程中，向钢水内加入一定量的脱氧剂进行脱氧，同时根据钢种规格要求加入适量合金调整化学成分。

在炼钢时一般都会用氧化的方法来去除其中的杂质，这样会导致钢中有过量的氧。过量的氧在钢液中凝固时将逐渐从钢液中析出，会形成夹杂物或气泡，严重影响钢的性能。[1]这时就需要使用脱氧剂除去钢中过量的氧。在实际钢水中，C-O反应没有达到平衡，使钢水中的实际氧含量高于与碳平衡时的碳含量，其差值 称为钢水的氧化性。

2.2 脱氧剂类型及脱氧机理

选择脱氧剂应遵循下列原则：

（1）与Fe相比较，脱氧元素与氧的亲和力更大；