煉鋼用新型復(fù)合脫氧劑等輔料有效成分檢測技術(shù)研究項(xiàng)目立項(xiàng)建議書-文庫吧資料
2025-02-12 12:12本頁面
【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，對正確估計(jì)元素的脫氧價值是有益的。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有助于提高和穩(wěn)定合金元素的收得率，使鋼的成分波動范圍縮小，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)輸及儲存時應(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，硅鐵有三個牌號，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個或 2個以上脫氧元素的存在，會提高它們單獨(dú)存在時的脫氧能力。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)合脫氧劑脫氧時不會產(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，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，很容易生成固態(tài) SiO2，對脫氧產(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，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鋼的性能無害 [2]；（ 5） 來源廣，價格低。 在實(shí)際鋼
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