喂线技术的基本理论及在球铁和蠕铁的应用实践
2014-09-03吴荷生吴玉彬
吴荷生,吴玉彬
(哈尔滨科德威冶金股份有限公司,哈尔滨 150070)
喂线技术已问世近40年,成为当今世界最好的,提高金属性能加入添加剂(包括金属,合金,元素,甚至纳米材料)的工艺。在炼钢生产方面,用的最为广泛的是用以进行脱氧,脱硫,合金化或微合金化,成分微调,夹杂物变质处理(包括防止水口堵塞在内)。在铸铁生产方面,主要用以进行铁液的脱硫,球化和孕育处理以及对镁、稀土等元素实时微调。如今,喂线技术在炼钢流程当中已成为一种定式,成为在球铁的处理及蠕铁生产中一种必不可少的可靠工艺。
1 工艺原理
在炼钢中,喂线技术进行Ca处理是最基本、最普遍的措施,进行Ca处理的目的是为了消除氧化铝和硫元素对钢的性能的负面影响。进行Ca处理的冶金原理如下:
2Al+3[O]=Al2O3
(1)
如方程(1)所表达的那样,用铝进行钢的脱氧,会在钢液中留下大量尖角状和链条状的固态氧化铝夹杂(即把气态夹杂变成了固体夹杂)。
在Ca的作用下,钢液中会发生如下反应:
Ca+[O]=CaO
(2)
Ca+[S]=CaS
(3)
钢液中Mn会通过反应(4)和(5)
Mn+[S]=MnS
(4)
或
(Ca,Mn)+[S]=(Ca,Mn)S
(5)
生成硫化物或复合硫化物,消除在凝固过程中,因硫或硫化物在晶界析出造成钢的特有缺陷,及在塑性加工(尤其是热加工中),因其沿长度的生长而造成成品机械性能的不均匀性。
Ca的脱氧产品,会通过下列反应
X CaO+YAl2O3=XCaO·Y Al2O3
(6)
而生成各种Ca的铝酸盐。当X=12,Y=7时,这种钙铝酸盐不仅是球形的,而且在炼钢温度下是液态的。由于其密度比钢小得多,因而会成为熔渣而脱离钢液。从改变氧化铝夹杂的形态,减少其在钢液中的数量,避免因其在定径水口上的吸附和沉积而导致水口堵塞。……
