超低碳铝硅镇静钢中极低Ti的控制.doc

超低碳铝硅镇静钢中极低Ti的控制 28张峰等:超低碳铝硅镇静钢中极低Ti的控制电工材料2010No.4 超低碳铝硅镇静钢中极低Ti的控制 张峰.李光强 (1.武汉科技大学材料与冶金学院,武汉430081; 2.宝山钢铁股份公司宝钢分公司,上海200941) 摘要:针对精炼RH脱硫和不脱硫两种情况,研究了超低碳铝硅镇静钢中Ti的物理,化学行为;探讨了 钢包顶渣组成,厚度等对钢中Ti含量的影响.结果表明,通过合理控制铁水Ti含量,钢包顶渣厚度,二元 碱度,T(Ti)Fe含量及其活度等,可以稳定获得Ti含量小于或等于10×10(质量分数)的超低Ti钢. 关键词:钛;脱硫;精炼RH;超低碳钢;A1Si镇静钢 中图分类号:TM275文献标志码:A文章编号:1671—8887(2010)04—0028—04 ControlofTitaniuminUltra.1ow CarbonA1.SiKilledSteel ZHANGFengl_.LIGuang—qiang (j.SchoolofMaterialandMetallurgy,WuhanUniversityofScienceandTechnology, Wuhan430081,China2.BaoshanIronamp;SteelCo.LtdSiliconSteef Department,Shanghai200941,China) Abstract:AccordingtodesulfurizationornotinRHvacuumrefining,thephysicaland chemistrybehaviouroftitaniumwasresearchedinultra.1owcarbonAI-Sikilledstee1.The influenceonw[Ti】wasanalyzedbycomposingofslagandthickness,etc.Theresults showed.10ppmultra.1owtitaniumcouldbeobtainedinultra.1owcarbonA1.Sikilledsteel bycontrollingw[Ti】ofpigiron,thickness,binarybasicity,W[FeOx】andactivityinslag. Keywords:titanium:desulurization;vacuumrefining;ultra.1owcarbonsteel;A1一Sikilledsteel 1引言 Ti,O,N元素具有较强的亲和力,炼钢过程 中,三者很容易结合,形成微细夹杂物TiO:和TiN 等【l一1.这些微细夹杂物会降低钢的纯净度,导致连 铸水口结瘤或结晶器结鱼,进而影响钢的各类性 能[2--8Io因此,部分专用特殊钢种(如电工钢,轴承 钢,弹簧钢等)都对钢中的Ti含量提出了严格要 求,希望其含量(质量分数,下同)小于或等于30× 10—6甚至10×10【nl. 本文以典型的超低碳铝硅镇静钢为例,研究了 钢,渣以及夹杂物中Ti的行为,针对精炼RH脱硫 和不脱硫两种情况,探讨了钢液化学成分,钢包顶 渣组成等对钢中Ti含量的影响,旨在控制和降低 作者简介:张峰(1976一),男,河南正阳人,博士研究生,工程师,从 事硅钢一贯制技术管理. 收稿日期:2010—1O一21 钢中的Ti含量. 2热力学分析 研究表明,氧气转炉炼钢过程中,铁水中的游离 Ti很快被氧化,形成TiO2进入渣中,而在精炼RH 脱碳结束,合金化之后,渣中TiOz开始被还原,重 新形成游离Ti进入钢液,造成钢液异常增Ti.渣中 TiO2的还原反应可以表示为: 4[A1】+3(TiO2)=2(A1zO3)+3[Ti】(1) 式(1)中,反应的平衡常数可以表示为: K= a~TiOaAI1,)I 整理式(2)后,可以得出: lgw[-Ti3=了4lgfAJ十1gw[A1】+了1lgK+ 1ga(Ti02)--1ga(AI203)--1gfTi (2) (3) 电工材料2010No.4张峰等:超低碳铝硅镇静钢中极低Ti的控制2— 9 式(3)中: lgfTi=e,Cri×W【C】+e×W【Si】+ e×W【A1]+…(4) gfAl=eXt×W[C】十e×W[Si]+ e甜×WIA1】+…(5) 从上述公式可以看出,钢液合金化过程中,随 着FeA1合金的加入,渣中TiO:开始被还原,钢液 Ti含量开始增加,这一点可以从冶金热力学得到证 实[121.此外,对于铝硅镇静钢而言,在上述反应达到 平衡时,钢中Ti含量主要受钢水氧化性,钢中Al, Si含量以及渣中Al,和TiO:活度的影响,而渣 中AlzO,和TiO:的活度又由钢包顶渣组成决 定6,l01. 3分析与讨论 3.1钢