1。5 Al-Ca复合脱氧剂的特点及其非金属氧化物

魏国强等人[13]针对钙炼钢用脱氧剂，分析了钙系脱氧剂在实际生产中的应用情况，实验得出：加Ca能使Al脱氧后的产物变性，形成在炼钢温度下为液态的脱氧产物，从而易于上浮而离开钢水因此避免水口结瘤现象。

因此，铝钙复合脱氧剂具有以下优势：

（1） 提高钢水的可浇性。

（2） 降低和清除连铸过程中的水口结瘤和水口堵塞。

（3） 提高连铸的连浇炉数和生产率。

（4） 提高成材率。

（5） 提高铸坯内在和表面质量。

但是Ca在Fe(液相)中的溶解度很低，在固相铁中几乎不溶解，除此之外Ca的蒸气压很大，在1600℃时为1。98个大气压。因此，仅仅使用Ca脱氧，烧损很严重，成本很高，经济上不合理。

Al-Ca脱氧剂密度小，加入钢水后进入钢水的深度浅，上浮快，与钢水的接触时间短，因此效率比较低。贺道中等人[14]针对铝脱氧钢水钙处理，铝脱氧后钢水在连铸过程中易引起水口结瘤堵塞，研究了钙处理热力学模型，实验得出：进行钙处理时，需严格控制钙的加入量。若钙加入量不足，易生铝酸钙，铝酸钙熔点比较高，不易排出；若加入钙的量过多，则会产生高熔点CaS或MnS，CaS或MnS夹杂，也容易在水口处聚集，最终导致结瘤或加剧水口结瘤。

由图2。1可知，Al-Ca复合脱氧剂的产物中Al2O3摩尔分数在0。292~0。525时，熔点均低于是1600℃。可见，产物为12CaO·7 Al2O3时，其熔点最低在1360℃左右，在1600℃的钢水中呈液态，有利于脱氧产物的聚集长大，并易于上浮去除。

图1。1 CaO- Al2O3二元相图

1。6 Fe-Al-Ca复合脱氧剂

在Al-Ca中加入Fe，形成Fe-Al-Ca，可提高脱氧剂密度，投入钢水后可沉入钢水内部，与钢水接触时间较长，可提高脱氧剂的使用效率。

上海盛宝冶金科技有限公司[15]的一种铝钙铁脱氧剂，由钙棒、金属钢管以及金属铝组成，其中，金属铝包裹于金属钢管外部，金属钢管包裹于金属钙棒外部，而铝钙铁脱氧剂外层金属铝由呈圆柱体的上半部和呈半球体的下半部组成，金属钢管的中心线和外层金属铝的中心线相互垂直。与同类脱氧剂相比，钢水中Al2O3含量明显降低，总氧含量低，钢水流动性明显改善，无水口结瘤现象发生。此物理方法无法使钙棒完全在钢水中释放，钙的收得率不高。论文网

上海马腾新型材料厂[16]的一种炼钢用铝钙铁复合脱氧剂，其特征在于：炼钢用脱氧剂为铝钙铁合金，其形状为圆锥体形或者圆柱体形，压制成圆柱体形的金属钙设置在炼钢用铝钙铁脱氧剂内部，铝、铁金属分别压制在圆柱体形的金属钙外部，充当保护层。该实用新型的炼钢用铝钙铁脱氧剂具有氧化少、粉化低的特点，应用于低碳、低硅铝镇静钢脱氧时，脱氧能力强，Al2O3夹杂物少。这个方法制得的铝钙铁脱氧剂中的钙的收得率不是很高。

总之，如将铝钙铁制备成合金形态，则铝钙铁脱氧剂克服了之前单元脱氧剂的种种缺点，达到了强还原、低烧损，低粉化率的要求。但是目前用的Fe-Al-Ca往往是物理性的，是非合金态的，Ca的收得率不是很高。

此外用还原法熔炼得到含Ca浓度低的铝钙铁，Ca含量低脱氧效果不好。

1。7 脱氧剂粉化的研究

赵云杰[17]针对Al-Fe合金，借助扫描电镜对试样的观察，实验得出：由于Al-Fe合金内部存在碳化铝相导致了Al-Fe合金的粉化，碳化铝相与水分子作用发生水解，产生气体，逐渐聚集的气体集中在晶界，产生内应力，导致了合金出现裂纹，并进一步粉化。