炼钢培训课 钢液脱气 9钢液去气去夹杂物.pptx

任务九：钢液去气去夹杂;钢中非金属夹杂物是指钢中一些金属元素（Fe、Mn、Al等）及Si与非金属元素（O、S、N、P）结合而成的非金属化合物。通常主要是硫化物（FeS、MnS）和氧比物（FeQ、MnO、SiO2、Al2O3等）。按重量计算，其中硫化物约占50％以上。 来源： (1) 在熔炼、凝固和脱氧过程中化学反应的产物； (2)耐火材料和炉渣的微粒以及原材料中带入的杂质。 ;危害和益处： 1）钢的塑性、韧性和疲劳强度降低，夹杂物多的钢还容易产生分层、裂纹等缺陷，硫化物夹杂易造成钢的热脆等。 2）硫化物夹杂物使钢材脆性增加，可改善钢的切削性能，而细小的氧化铝夹杂能细化晶粒等。;（1）减少和排除脱氧产物 控制吹炼终点的[％C]量，减少原始氧含量。 强化脱氧操作，减少二、三次夹杂物数量。这是因为，一次脱氧产物有较好的上浮条件（搅拌、尺寸、形态和温度），而二、三次夹杂物的排除很困难。 选择适当的复合脱氧剂，尽量使脱氧产物呈液态。 加强搅拌，促使夹杂物上浮排除。;（2）防止钢水二次氧化 二次氧化：是指已脱氧的钢在浇注过程中重新受到氧化。包括空气和耐火材料接触两个方面，主要发生在浇注过程中。 采取的有效措施主要是减少钢水与空气的接触，具体包括： 长水口保护浇注：钢包-中间包密封和吹Ar保护。 浸入式水口保护渣浇注：中间包－结晶器和吹Ar保护。 采用钢包和中间包覆盖剂，减少裸露表面。 控制底吹氩的气量，减少液面裸露。;（3）减少卷渣 炉渣常随钢液一起卷入钢水中，增加铸坯内部大型夹杂物。 减少卷渣的具体措施有：转炉出渣时用挡渣球、控制底吹氩的气量、控制中间包液面高度、稳定结晶器液面、控制水口插入深度。;（4）降低耐火材料熔损 钢包衬、中间包衬、水口、塞棒和浸入式水口等与钢水接触时会产生机械冲刷和和化学侵蚀。被冲刷和溶损下来的耐火材料可能成为钢中的夹杂物，而且越接近结晶器工序，就越不易排除。这类夹杂往往是大型夹杂对钢性能影响大。 防止措施：提高耐火材料质量；合理选择耐火材料，如浇注Al和Mn含量高的钢水，不能采用硅质耐火材料；降低钢水温度；强化脱氧，降低[％O]。;四、氢、氮的反应;从气体溶解热力学来看，降低气相中的气体分压力（PH2、 PN2 ）和熔池温度，提高H、N活度可以减少钢液气体含量。但钢液温度和合金元素主要决定于钢种和冶炼工艺，可控性不大，因此降低气体分压是脱气的主要措施。;脱气方式;吹氩脱气：钢中吹入Ar气，Ar为惰性气体，几乎不溶解于钢水。钢中的Ar气泡同样是N2和H2的真空室。因此，钢包底吹氩具有一定的脱气效果。 真空脱气： 原理：降低气相中各气体的分压。 脱气种类： ①真空脱碳和脱氧：未脱氧钢液脱气，真空降低气相PCO，促使C、O反应，达到脱碳和脱气目的； ②脱H和脱N：脱氧钢液进行真空处理，主要是进行脱H、N。 N传质系数小，所有脱气方式的脱氮效果都很差。;