工具钢在钢包处理过程中含SiO2的铝酸钙夹杂的形成及化学变化
发布时间:2011-11-16 06:02
作者:互联网
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在炼
钢工业中,对于精炼和诸如硫、氢和氮等杂质元素的去除来说,钢包是最为重要的反应器。钢包炉的另一个重要功能是去除
非金属夹杂物。近年来,对于钢液清洁度要求的不断提高使得对钢中夹杂物的小心
控制成为一种必然趋势。由于钢包处理是浇注前的最后一个步骤,因此非
金属夹杂物在钢包处理不同
阶段的形成及其化学变化越来越引起炼钢
工作者的关注。为了优化钢包处理
工艺,提高钢液清洁度,必须彻底了解非
金属夹杂物的形成及化学变化机理。为此,
瑞典皇家
技术学院材料科学及工程系的研究人员与UDDEHOLM
工具钢公司的技术人员一起开展了相关研究。研究的钢种为ORVAR2M,其典型化学成分为:0.39C-1.0Si-0.4Mn-5.3Cr-1.3Mo-0.9V-0.04Al(mass%)。研究内容分为两个方面:第一,钢包处理过程中,不同SiO2含量的液态夹杂的来源和形成机理;第二,钢包涂层的剥落以及在MgO基材中氧化物的化学变化。研究表明,经过120分钟与钢液的反应,钢包涂层的渗透层依然存在于耐火材料的表面。观察显示,这种钢包涂层可能会成为钢包连续处理过程中的夹杂物形成来源。这一结果也可以解释为什么在钢包经2个炉役后,渗透的液态氧化物可能会成为钢液中夹杂物的源头。在EFA中可控气氛下,在1873K的温度下,液态氧化物夹杂会与钢液发生化学反应,试验结果和
热力学计算结果均表明,夹杂物的SiO2
活度跟与钢液平衡的SiO2活度之间的差可能会改变夹杂物的SiO2含量。在脱氧之后,发现含30mass%SiO2的液态夹杂消失,这可能是溶解的
氧化铝使SiO2减少之故。此外,还应该考虑到钢中高活度的氧化
铝对形成尖晶
石相的作用。该项研究工作的成果对UDDEHOLM工具钢公司在钢包处理过程中对非金属夹杂物的控制具有指导意义。(余冶)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。