低碳低硅鋼夾雜物行為及控制研究.pdf

1、低碳低硅鋼具有高塑性、低強度以及冷軋延展性等特性，因此被廣泛應用于汽車、家用電器以及建筑制品等行業(yè)。該鋼種在冶煉過程的主要技術(shù)難點是脫氧產(chǎn)物Al2O3夾雜和化學元素硅的控制，Al2O3夾雜控制不當不僅影響鋼水的可澆性而且容易導致鋼液回硅，因此對低碳低硅鋼脫氧及對夾雜物進行研究有著十分重要的意義。
　　本文首先對低碳低硅鋼脫氧進行基礎(chǔ)理論分析。鋁脫氧過程中鋼液中的鋁含量與溶解氧達到熱力學平衡，鋼液中不同的鋁含量可產(chǎn)生不同類型的夾雜物

2、，在1600℃下，當鋼液中ω[Al]＜6×10-5％，脫氧產(chǎn)物基本都為FeO·Al2O3；而ω[Al]＞6×10-5%，脫氧產(chǎn)物為Al2O3。對Al2O3夾雜變性處理的過程中，低碳低硅鋼化學成分要求鋁含量為0.04%，則根據(jù)生成的低熔點鈣鋁酸鹽熱力學計算可知：當鋼液中鈣含量為2.8ppm時，Al2O3夾雜可轉(zhuǎn)變成12CaO·7Al2O3；當鋼液中鈣含量為7.6ppm時，Al2O3夾雜可轉(zhuǎn)變成3CaO·Al2O3。針對LD→RH→CC工藝

3、流程對低碳低硅鋼在真空脫氧階段和鋁脫氧階段建立脫氧模型，在精煉時間為30min左右，鋼中的全氧含量可降至20ppm。
　　利用金相顯微鏡、掃描電鏡對低碳低硅鋼在LD→RH→CC工藝流程下的夾雜物進行數(shù)量、形貌以及組成分析，氧氮分析儀分析鋼中的全氧含量。RH精煉前控制鋼中的溶解氧為400ppm左右，鋼中的主要夾雜物為FeO；RH精煉后鋼中的氧為16ppm，鋼中的夾雜物主要為未及時上浮的脫氧產(chǎn)物Al2O3夾雜，同時含有少量的MgO和M

4、nO；中間包內(nèi)鋼中的全氧含量為22.5ppm，夾雜物類型為Al2O3與SiO2、MnO、MgO以及CaO組成的復合夾雜。
　　最后，對低碳低硅鋼在LD→RH→CC流程和LD→LF（鈣處理）→CC流程下夾雜物情況進行對比分析，結(jié)果表明：采用LF精煉（鈣處理）夾雜物為CaO-Al2O3-MgO與CaO-Al2O3-SiO2類復合夾雜，尺寸在5μm左右；采用RH精煉夾雜物主要為Al2O3，尺寸在3μm左右，T[O]含量也減少了10ppm