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煉鋼用新型復(fù)合脫氧劑等輔料有效成分檢測(cè)技術(shù)研究項(xiàng)目立項(xiàng)建議書-文庫(kù)吧資料

2025-02-12 12:12本頁(yè)面
  

【正文】 =, Ba與氧的化合量最少。 復(fù)合脫氧劑的脫氧潛力可用復(fù)合脫氧劑中主脫氧元素與氧化合總量的大小表示,這種表示可避免忽視元素摩爾質(zhì)量大脫氧量少,對(duì)正確估計(jì)元素的脫氧價(jià)值是有益的。然而造還原渣,即向渣中撒加脫氧劑降低其氧化鐵含量仍然是有意義的,因?yàn)檫€原性爐渣具有很強(qiáng)的脫硫能力;而且渣中氧化鐵含量低時(shí)有助于提高和穩(wěn)定合金元素的收得率,使鋼的成分波動(dòng)范圍縮小,合金消耗下降。 因?yàn)槊撗醴磻?yīng)是在渣中進(jìn)行的,因此爐渣脫氧的最大優(yōu)點(diǎn)是鋼液不會(huì)被脫氧產(chǎn)物所玷污。 AICaC復(fù)合脫氧劑具有以下優(yōu)點(diǎn):( 1) A1CaC復(fù)合脫氧劑具有脫氧能力強(qiáng),脫氧產(chǎn)物易于排除的優(yōu)點(diǎn),能有效降低鋼中全氧含量,提高鋼水純凈度,同時(shí)能夠提高合金回收率,降低其它合金消耗;( 2)采用 A1CaC復(fù)合脫氧劑進(jìn)行脫氧后,鋼水流動(dòng)性較好,減少了因水口結(jié)瘤引起的回爐,鑄坯內(nèi)部組織致密,鋼材各項(xiàng)力學(xué)性能較好,具有較好的使用效果;( 3)用 A1CaC復(fù)合脫氧劑后,鋼包渣中 TFe含量降低,渣堿度提高,有利于防止二次氧化和出鋼回磷。因此,在實(shí)際生產(chǎn)過程中沒有必要過多追求合金中的鋇;( 3)合金中的鋇鈣比對(duì)于降低鋼液中夾雜物的尺寸至關(guān)重要,當(dāng) SiCaBa復(fù)合脫氧劑合金中 Ba/ Ca約為 ~ ,夾雜物的尺寸取得最小值 [9]。 SiCaBa復(fù)合脫氧劑對(duì)夾雜物的去除和變性作用主要表現(xiàn)在降低夾雜物的熔點(diǎn),改善夾雜物的形狀和尺寸,使夾雜物彌散而均勻 [8]。硅鈣合金也適合作轉(zhuǎn)爐練鋼車間用的增溫劑,硅鈣合金還可用作鑄鐵的孕育劑和球墨鑄鐵生產(chǎn)中的添加劑。特殊鋼和特殊合金生產(chǎn)中。目前硅鈣合金可以代替鋁進(jìn)行終脫氧。所以硅鈣合金是一種較理想的復(fù)合膠氧劑、脫硫劑。 鈣和硅與氧都有很強(qiáng)的親和力。硅鈣合金在潮濕空氣中易吸水粉化,運(yùn)輸及儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)注意防潮。硅鈣合金的脫氧產(chǎn)物為球狀,且能均勻分布在鋼中。 硅鈣合金( CaSi) 硅鈣合金是由元素硅、鈣和鐵組成的復(fù)合合金,是一種較為理想的復(fù)合脫氧劑、脫硫劑。 FeSi75的塊度通常為 50~ 100mm。 FeSi45通常含硅 40%~ 47%,而 FeSi75的含硅量一般在 72%~ 80%之間。 根據(jù)硅含量不同,硅鐵有三個(gè)牌號(hào),即 FeSi4 FeSi7 FeSi90。一般鋼中含硅 %%,結(jié)構(gòu)鋼中含硅 %~%,工具鋼中含 硅 %~ %,彈簧鋼中含硅 %~ %,不銹耐酸鋼中含硅 %~ %,耐熱鋼中含硅 %~ %,硅鋼中含硅 2%~3%或更高。為了獲得化學(xué)成分合格的鋼和保證鋼的質(zhì)量,在煉鋼的最后階段必須進(jìn)行脫氧,硅和氧之間的化學(xué)親和力很大,因而硅鐵是煉鋼較強(qiáng)的脫氧劑用于沉淀和擴(kuò)散脫氧。使用前應(yīng)該在 500~ 800℃ 的高溫下烘烤 2小時(shí)以上,以免增加鋼的氫含量。高碳錳鐵通常作為脫氧劑被用于氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼的脫氧和電弧爐煉鋼的預(yù)脫氧,而中碳錳鐵則主要作為合金劑用于調(diào)整鋼液成分。根據(jù)含碳量不同,可分為高碳錳鐵(又稱碳素錳鐵,含碳 %~%)、中碳錳鐵(含碳 %~ %)和低碳錳鐵(含碳 %~ %)三種。 錳鐵( FeMn) 在煉鋼中,用作脫氧劑錳鐵是用量最多的鐵合金。 2個(gè)或 2個(gè)以上脫氧元素的存在,會(huì)提高它們單獨(dú)存在時(shí)的脫氧能力。因此,復(fù)合脫氧劑脫氧既能充分發(fā)揮強(qiáng)脫氧劑的脫氧作用,又能通過改變脫氧 產(chǎn)物組成為夾雜物析出創(chuàng)造更有利的上浮條件,從而改善鋼水流動(dòng)性和提高鋼水的純凈度。TiO 2 + TiO2→TiO 2→TiO 3→TiO 3 + TiO→TiO 復(fù)合脫氧劑脫氧時(shí)不會(huì)產(chǎn)生脫氧鋁漂浮和裹渣現(xiàn)象,在反應(yīng)區(qū)域內(nèi)同時(shí)存在著幾種脫氧產(chǎn)物,它們彼此接近,容易相互熔合成顆粒半徑大的硅酸鹽,具有較大的上浮速度,易于從鋼水中排出。鈦的脫氧反應(yīng)如下: [Ti]+2[O]=TiO2(s) lgKTi=lg[%Ti][%O]=30700/T+ 用鈦氧化時(shí),所得脫氧產(chǎn)物因 [%Ti]含量而異,隨著 [%Ti]的增大,脫氧產(chǎn)物循以下順序而變化: FeO 鈦 鈦是一種強(qiáng)脫氧元素,脫氧能力強(qiáng)于硅而和鋁相當(dāng)。在其后鋼的加熱過程中,這些細(xì)小顆粒又可以防止奧氏體晶粒長(zhǎng)大,從而獲得細(xì)粒鋼,提高鋼的屈服強(qiáng)度和沖擊韌性。所以鋁不單獨(dú)使用。由于鋁的脫氧能力幾乎強(qiáng)于所有脫氧元素的脫氧能力,所以它常被用為終脫氧劑,以便達(dá)到徹底脫氧的目的。=291360+ 卡 =+ 千焦 SiO 2+SiO2(S) →SiO 2(S) 可見,單獨(dú)用硅脫氧時(shí),很容易生成固態(tài) SiO2,對(duì)脫氧產(chǎn)物的除去是不利的。SiO2→FeOSiO2,從而大大地降低了 SiO2的活度,促使 [Si]充分氧化。與錳相同的是硅的脫氧能力隨溫度的降低而增強(qiáng);和錳不同的是硅的脫氧能力在堿性操作中可以得到充分的發(fā)揮。摩爾 1) lgKSi=lg a(SiO2)/[%Si][%O]2=31000/ 與硅平衡的鋼中氧含量是很低的。摩爾 1 (或 ΔG176。其脫氧反應(yīng)如下: [Si]+2[O]=[SiO2] ΔG176。冶煉沸騰鋼時(shí),只用錳脫氧。 它的脫氧能力較低 ,但幾乎所有的鋼都用 Mn來脫氧,因?yàn)樗梢栽黾?Si和 A1的脫氧作用。但是,即使在低溫下 ,錳的脫氧能力還是微弱的。=58360+ 千焦 =+ 千焦 復(fù)合脫氧可以提高脫氧元素的脫氧能力;若各種元素用量比例適當(dāng),可以生成低熔點(diǎn)脫氧產(chǎn)物,易于從鋼水中排出;能提高易揮發(fā)性鈣、鎂等元素在鋼水中的溶解度。 脫氧劑種類及脫氧機(jī)理 脫氧劑可分為單元素脫氧劑和復(fù)合脫氧劑。脫氧劑的選擇應(yīng)滿足下列原則 : ( 1) 脫氧元素與氧的親和力比鐵和碳大;( 2) 脫氧劑熔點(diǎn)比鋼水溫度低,以保證合金熔化,均勻分布,均勻脫氧;( 3) 脫氧產(chǎn)物不溶于鋼水中,并易于上浮排出;( 4)殘留于鋼中的脫氧元素對(duì)鋼的性能無害 [2];( 5) 來源廣,價(jià)格低。 在實(shí)際鋼
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