含硫鋼夾雜物控制技術研究.pdf

1、隨著機械加工業(yè)的發(fā)展，切削加工高速、精密、自動化程度不斷提高，對鋼材的可切削性能提出了更高的要求。含硫鋼因其良好的可切削性能，已得到廣泛使用。國內含硫鋼生產(chǎn)廠家主要集中在一些特鋼企業(yè)，且工藝技術尚不完善，只有少數(shù)企業(yè)能夠做到穩(wěn)定生產(chǎn)。含硫鋼的可澆注性差是目前實際生產(chǎn)中的難題。特別是中硫鋼在澆鑄過程中中間包水口堵塞現(xiàn)象比較嚴重，而此問題與鋼中夾雜物有關。因此，研究不同合金化工藝條件下含硫鋼夾雜物的變化過程，對制定合理的合金化工藝和解決水口

2、結瘤具有重要的現(xiàn)實意義。
　　課題針對含硫鋼中夾雜物種類和生成條件進行了熱力學研究，并在實驗室條件下，利用MoSi2電阻爐開展了Al、Ca、Mg、S合金化工藝對夾雜物影響的模擬實驗，利用光學顯微鏡和掃描電鏡研究了不同合金化工藝對鋼中非金屬夾雜物的形貌、成分、大小等的影響規(guī)律，同時考察了合金化工藝對硫收得率的影響。在此基礎上，開展工業(yè)試驗，應用效果良好。
　　通過上述研究，得到的主要結論如下:
　　(1)工業(yè)現(xiàn)場水口結瘤

3、樣及中間包鋼樣分析結果表明，造成水口結瘤主要原因是鋼中的Al2O3和CaS夾雜物。
　　(2)熱力學計算結果表明，對于含硫鋼，當鋼中w(Al)=0.02％時，鋼中溶解氧達到8×10-6;提高溫度在一定程度上可以抑制高含硫鋼中CaS生成。鈣處理時，變性Al2O3夾雜物為液態(tài)C12A7夾雜物需要加入較高的鈣量。鋼中w(Al)=0.02％時，硫質量分數(shù)控制在w(S)=0.016％以下有利于將Al2O3夾雜物變性成為液態(tài)C12A7夾雜物。

4、鋼中w(Al)=0.02％時，只要有微量的鎂存在，鋼中便可生成MgO-Al2O3，用鎂來對含硫鋼中夾雜物進行變性處理是可行的。
　　(3)合金化工藝實驗研究表明，先變性后喂硫工藝，硫的收得率高，其中鎂處理工藝硫的收得率最高。先加鈣后喂硫工藝生成的夾雜物主要為Al2O3-CaO和Al2O3-CaO-CaS，CaS主要以復合夾雜物的形成存在，沒有發(fā)現(xiàn)CaS和Al2O3夾雜物。采用先鎂處理后喂硫工藝終點鋼樣夾雜物以MgO-Al2O3和M