压力对Fe-Al-Ca合金熔炼中Ca收得率的影响(2)

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4.2 不同分压下熔炼前后所得Al-Ca-Fe脱氧剂中钙的含量 19

4.3 不同分压下熔炼Al-Ca-Fe脱氧剂的钙的收得率 20

4.4 分析讨论 21

4.5 对Al-Ca-Fe实际生产工艺中确定炉内压强的建议 22

5 结论 23

致谢 24

1 课题研究背景、内容及目的意义

钢液脱氧是炼钢过程中必要的工艺环节，在出钢过程中加入某些元素与氧发生反应生成不溶于钢水的氧化物，从而达到去除钢水中溶解氧的目的，而脱氧产物则是钢中非金属夹杂物的主要来源。为了有效地对钢水进行脱氧，应按炼钢脱氧及夹杂物控制的工艺要求选择脱氧剂，以较小的脱氧剂量脱除较多的氧，并降低钢水中夹杂物的含量。脱氧剂的选用直接影响钢中夹杂物的组成、形貌和数量。因此，从控制炼钢产品的质量及保证炼钢连铸过程顺利进行的角度考虑，炼钢用脱氧剂的选择至关重要。

在钢液中与氧亲和力比铁强的元素都可以作为炼钢脱氧剂，常用的炼钢脱氧剂有Mn、Si和Al等。目前，工业生产中通常采用两种脱氧工艺。一种是加铝脱氧工艺，另一种是控铝脱氧工艺。前者是先用铝脱除钢水中的溶解氧，然后通过各种方式的搅拌将Al，O，夹杂尽可能多地去除；后者是仅用硅锰脱氧，并严格控制钢中的铝和钙含量，以便控制钢中析出氧化物夹杂的成分、性质和形态。

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对Fe-Al-Ca合金熔炼中Ca收得率的影响，从而得出合适的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

各种炼钢方法中通常是利用氧化法来除去钢中的大部分杂质元素和有害物质，这就使得氧化后期钢中溶入了过量的氧。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]这时就需要实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。钢水脱氧，就是选择一些与氧亲和力大的合金元素加入钢水中，使其降低钢水的氧化性。脱氧的目的在于降低钢中的氧含量。首先降低钢液中溶解的氧，即把钢液中溶解的FeO转变成其他难溶于钢液中的氧化物(如MnO或SiO2等)，然后将上述脱氧产物排除到钢液外。