钢液二次精炼铝基复合熔剂的开发研究-钢铁冶金专业论文.docxVIP

东北大学博士学位论文摘 东北大学博士学位论文 摘 要 铝升温剂，使之能满足钢液在炉外升温的要求；对钢液进行了深脱硫处理：考察 了Cao-触203-NaCl．CaF2渣系脱硫剂对高铝砖、铝镁碳砖、镁铬砖和镁碳砖的侵 蚀情况N主要工作有： 1．在实验室中，采用A1一CaO-CaF2复合脱氧剂对未脱氧钢水进行了一次性处理 实验，处理后钢液中的[Al】。、【o】接近平衡值。在深脱氧的同时降低了钢中的酸溶 铝含量。这与常规用铝及其合金脱氧相比具有显著的优势，有利于解决钢液在连 铸时易产生的中间包水口阻塞问题。 2．研究了复合脱氧剂的加入量和加入方式以及钢液温度和搅拌方式对深脱氧 的影响。A1．CaO-CaF2复合脱氧剂兼有脱硫能力。CaO相对含量高的复合脱氧剂 (DOI)的脱氧、脱硫效果均优于CaO相对含量少的复合脱氧剂(DOII)。但是， 使用后者所产生的渣量比前者低，钢中[Al】s含量相近，因此更适于在限制渣量的 炉外脱氧处理中使用。 3．分析了Al-CaO．CaF2复合脱氧剂对钢中夹杂物的影响。处理后的钢中夹杂 物总量低于纯铝脱氧钢，夹杂更细小且呈球形。由于夹杂物细小，尺寸低于临界 值，对钢机械性能和表面质量的影响小，有利于扩大A1．CaO-CaF2复合脱氧剂的应 用范围。 4．研究了A1．Ca0-CaY2复合发热剂的炉外升温效果。在工业生产时， A1-CaO-CaF2复合发热剂中铝的热效率可达87％。升温时还兼有脱硫效果，由于降 低了钢中酸溶铝和全氧含量，有利于防止连铸过程中中间包水口阻塞，也可以用 于要求[Al】。≤50×10’6的钢种，有利于拓展铝作发热剂的应用范围。 5．对使用Al-Cao．NaCl．CaF2对低碳铝镇静钢深脱硫进行了研究。通过实验 结合热力学分析，确定了复合脱硫剂的最佳成分，解决了低碳铝镇静钢精炼深脱 硫的问题。分析了复合脱硫剂中的各个成分对脱硫的影响。NaCl能够降低脱硫渣 的熔点和粘度，有利于脱硫，处理后的钢液凝固后其中成分中无NaCl存在，未影 响钢的成分及劣化钢的性能。NaCl对夹杂物的润湿作用，使之容易聚合长大并上 浮去除，能使钢液明显净化，能促进硫化物变性。 6．对A1一CaO-NaCl-CaF2渣系钢液深脱硫进行了热力学分析，确定了控制钢 液深脱硫的主要因素；并通过深脱硫的动力学分析确定了影响脱硫的限制环节。 7．研究了不同脱硫剂处理后钢的冲击韧性变化。不同脱硫剂处理后的脱硫效 果各异，直接影响了钢的冲击韧性，实验中用A1一CaO—NaCl-CaF。脱硫处理后的钢 材冲击韧性最佳。随着钢中硫含量的降低，冲击断口的形貌变化由解理(大的解 理平面)一解理(小的解理平面)一韧窝+少量解理一纯韧窝。为提高钢材的性能， Ⅱ 拳托太譬媾士学位酶史 拳托太譬媾士学位酶史 —— 塑虽 采取遁警黪王艺，筏镄中硫洚爨缀低 瀚时洋低诵中总飘水平对于越级锎生产怒 尊整爨簧黪。 8。遁遘蜜验，磺突了含NaCl静态躐度渣在辩离铝裤、镁碳砖、铝镁碳礴和 镬铬砖等冶金鬻麓辩火毒季瓣骢侵镪毪。套种辩必搴|精受弱侵蚀靛主簧原弱是与脱 硫浚发生菠＆。NaCt敦鳎爨罐多搜浚豹蔽澎瞧增强，潜藏镪砖酌稷骥跫堰大，对 镄镁碳砖、镁碳砖器镁铬砖骑渗透麓力馥增强。淹炉努涤篪辘妒枣雩瓣犬耪辩静筑 纯挺供了蜜骏帮疆谂缀摄。 (1)实骏躜擐建皴发浚对舞铝磷豹矮镀圭矮交予漆孛CaO、NaCI与砖中Si02 移A1203发生发威，生成谯熔蔗的醚铝骥戆，扶魏蝰熊手渣审。NaCl含豢 骢蠼趣，键谶了溶鼷反应蜓避簿，舰剧了离镪磺的馒蚀， (2)铝镁碳砖所受的侵蚀与剃砖过瑕擞入的糙结刹衰崴接关系，残鼷的Si02 与浚巾CaO及稽中MgO反成生成硅酸越，数使砖变质。镬锅尖摄石的耐 碱憔渣侵蚀彀能明媛比搿镄砖好。 (3)镁铬砖在受高碱度渣侵蚀时，由于蹙到了镁铝尖晶石(MA)的保护，阻 礴了砖串的镁铬尖晶石(MK)溶解反应的避行，抵抗了熔浚的侵蚀。提 嵩镁铬台成砂中的A1203含鬃，改簧制砖工麓，降低砖的气孑L率，都有利 于攥海镁铬砖酌辩锨性麓。 糟)蜜验在辛骜健气氛下，避免了镁碳砖的氧纯撰毁，同时实验渣的成分中不含 Fe203、转203瑟Si02等祭旗，砖中酌MgO也就不会饿损。 对予本实验掰掰含辑acl静离簸发潦，在选择锈餐聿雪用黼大材料辩赢优先选择 镁畿砖，其次选璃镁终疑窝镪镁碳耱；对予超糕谈麴汽车援锅、稳凝不锈锈则逸 鼹镁铬砖和锻镁瑗砖。l 荚镳潺炉箨壤练，连铸，复合腻笺裁，复龠篪硫帮，笈热裁，稀犬材辩 漆钠 ·避 东北大学博士学位论文 东北大学博士学位论文 ABSTRACT A