高鋁鋼脫氧工藝和造渣技術研究.pdf

1、高鋁鋼其酸溶鋁質量分數(shù)達到0.5％以上，主要有模具鋼、氯堿化工容器或管道用鋼、電熱體材料、航空航天及武器等軍工鋼，近年市場需求上升較快。Al作為主要脫氧劑，也是高鋁鋼中主要作用元素之一，其脫氧產物Al2O3是影響鋼純凈度、導致連鑄水口堵塞的主要因素;鋼中的Al容易與渣中的SiO2反應，導致鋼水增硅;二次氧化易導致鋼潔凈度的惡化，使其質量較差，鋼中w(T.O)≥30×10-6，甚至達到50～70×10-6，顯然這種潔凈度水平不能滿足高鋁鋼

2、的要求。解決以上問題的核心是煉鋼過程中控制好夾雜物的形貌和成分，使其滿足高鋁鋼苛刻的冶煉條件。
　　本文應用熱力學基本原理計算了高鋁鋼脫氧過程中幾種主要夾雜物的生成條件，對高鋁鋼精煉渣系進行了熱力學研究。在熱力學計算基礎上，使用MoSi2電阻爐進行實驗室小坩堝實驗。本課題的研究目的在于探討高鋁鋼的脫氧機制，分析不同脫氧工藝條件下生成夾雜物的情況，并探究LF精煉渣系中不同w(CaO)/w(Al2O3)值對夾雜物的吸收情況。最后在現(xiàn)場

3、采用EAF→LF→VD→CC生產流程，應用本實驗確定的脫氧工藝及精煉渣系進行工業(yè)試驗。
　　論文得到的主要結論如下:
　　(1)通過熱力學計算和實驗研究表明:在鋼中Al質量分數(shù)高于0.1％時，Al2O3為鋼中唯一穩(wěn)定存在的氧化物;為抑制鋼液中增Si反應，應嚴格控制渣中w(SiO2)，對于高鋁鋼而言，控制精煉渣系中w(SiO2)的質量分數(shù)小于5％，達到2％以下最佳。
　　(2)高鋁鋼中進行鈣處理，可使夾雜物平均直徑變小、

4、總數(shù)量減少、熔點降低。分步加鋁脫氧工藝有利于夾雜物形態(tài)控制，可以使夾雜物球化效果更好，尺寸減小，成分穩(wěn)定，終點鋼中主要為1～2μm的球形MgO-Al2O3-CaO復合夾雜物。
　　(3)造渣實驗研究表明，在渣中w(CaO)/w(Al2O3)小于2時，高鋁鋼中全氧質量分數(shù)、Al2O3夾雜物質量分數(shù)及夾雜物尺寸，隨著w(CaO)/w(Al2O3)增加而減少，頂渣的w(CaO)/w(Al2O3)值應控制在2左右。
　　(4)選定的