以优化脱氧方式降低脱氧剂单耗的研究
2021-01-22孙海坤张忠福张彦龙付有彭张李鹏
山西冶金 2020年6期
关键词:优化
孙海坤,张忠福,李 毅,晏 武,王 哲,张彦龙,付有彭,张李鹏
(日照钢铁控股集团有限公司, 山东 日照276800)
1 影响脱氧的主要因素
1.1 脱氧的必要性
在氧气转炉和电弧炉的炼钢过程中,均采用向金属熔池供氧以氧化除去铁水中的碳、硅、磷、硫等杂质的方法。为了获得高的反应效率,必须向熔池供入足够的氧,在冶炼临近结束时,钢液处于“过度氧化”状态。即钢液中高于与钢中碳、锰等元素的氧含量。
1.2 氧对钢性能的影响
氧是在钢的凝固过程中偏析倾向最严重的元素之一,在钢液的凝固和随后的冷却过程中由于溶解度的急剧下降,钢中原来溶解的氧由a或b相中析出,并以铁氧化物、氧硫化物等细微夹杂物富集在晶界处。钢中氧含量的增加会降低钢材的延性、冲击性和抗疲劳破坏性能,提高钢材的韧—脆的转换温度,降低钢材的耐腐蚀性能,此外,氧含量高的钢材还容易发生时效老化,在高温加工时由于结晶处的杂质偏析形成低熔点网膜,还会导致产生热脆。
1.3 钢中氧元素与有害元素硫元素的关系
硫是活泼的非金属元素之一,性质与氧类似,通常以单质形态溶解于铁液中。对于大多数钢种而言,硫的存在都会降低其加工和使用性能。一般钢种w(S)<0.03%,优质的钢种要求硫含量更低一些,然而炼钢过程中的氧化反应不利于脱硫。根据实验表明:刚水中的氧化物远远比其硫化物要稳定,因此只有钢水中的氧经脱氧剂充分的预脱氧才能生成硫化物。
经试验研究以及数据积累,硫化钙的溶解度积最小,因而CaS是最有效的脱硫剂,硫化钙的溶解度积和氧化钙的溶解度积均对铁液中的氧化钙脱硫有很重要的意义(具体公式详见1、2)[1]。……
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