曲线为理论计算的生成
12CaO·7Al
2
O
3
的
[Ca]—[Al]曲线,在理论曲线附近及其以上区域是
12CaO·7 Al
2
O
3
等低熔点夹杂物生产区域。优化后水口蓄流现象较优化前大幅度降低,材上
B 类夹杂级别降低。图 3 为理论计算生成 12CaO·7Al
2
O
3
的
[Al]—[S]曲线和实测值,理论曲线
附近及其以下区域为低熔点钙铝酸盐生成区。
3 高 铝 钢 中 夹 杂
物形态控制
对
38CrMoAl、TRIP、
TWIP 等 [Al] 在
0.5%以上的高铝
钢 , 如 果 要 满 足
[Ca] / [Al] , 则 钢
中含钙量要高, 除
了 增 大成本以外,
要求含钙量可能 超
过钙在钢中的溶解
度。考虑到钢中元素活度系数的影响,以生成
12CaO·7Al
2
O
3
低熔点钙铝酸盐夹杂为例,采
用
Factsage 热力学软件计算得到 1600
℃时 CaO 活度为 0.5,Al
2
O
3
活度为
0.039,钢中
[Al]按 1%计,则此时钢中平衡的溶解钙含量达到 0.049%,已超过 Ca 在钢中的溶解度,
见图
4,因此理论上通过钙处理显然不能达到控制 Al
2
O
3
夹杂物的形态的要求。此外,由于
钢中
Al 含量极高,钢中溶解[O]很低,伴随着温度降低的二次脱氧产物含量很少,并不需
要溶解钙的作用生成低熔点的钙铝酸盐来防止水口堵塞。
为 了 控 制 钢 中
Al
2
O
3
夹杂物形态,可
以 采用 含
CaO 的 渣料
和夹杂物充分作用,直
接生成低熔点的化合物。
在生产实践中,渣洗是
获得洁净钢并能适当进
行脱硫和脱氧的最简便
的精炼手段。转炉出钢
渣洗有效地利用了出钢
过程中钢水的混冲作用,
将熔渣液滴乳化,可以
使钢渣界面扩大数百倍,增加渣与钢中夹杂物接触和充分反应的机会。
另外一方面,由于钢中铝含量较高,钢中
[Al]和渣中 SiO
2
必然发生反应,在钢中
[Al]在
1%以上时,SiO
2
基本上会被完全反应进入钢中,同时,基于钢
—渣—夹杂物平衡的考虑,
以更容易同化和吸收夹杂物,精炼渣终渣成分可选用
CaO—Al
2
O
3
系精炼渣,而且组成位于
3CaO·Al
2
O
3
~
CaO·Al
2
O
3
之间的低熔点区域,见图
5。