硅铝钡钙复合脱氧剂在转炉炼钢中的应用1.pdf

第卷增刊河北理工学院学报
22Vol.22Supplemen
2000年5月JournalofHebeiInstituteofTechnologyMay.2000

文章编号:1007-2829(2000)s0-0025-06

硅铝钡钙复合脱氧剂在转炉炼钢中的应用

方福进,孙梦维

(唐山钢铁股份有限公司二炼钢厂,河北唐山063000)

关键词:定氧;复合脱氧;炼钢
摘要:本试验采用钢液直接定氧的方式对硅铝钡钙与硅铝铁+硅钙
两种脱氧工艺进行了比较,结果表明前一种工艺的脱氧效果明显强于
后者。对使用复合脱氧剂前后钢的质量亦作了相关定量分析,结果表明
部分质量检测数据得到改善。
中图分类号:TF713.5文献标识码:A
0引言

钢液脱氧是炼钢过程中必不可少的工艺环节,其中脱氧剂的选择至关重要。从炼钢用
脱氧剂的历史看,最初使用的纯铝(一般用铝饼,Al含量>95%),由于比重轻(2.7
g/cm3),铝饼不易深入钢液内部,从而限制了Al元素的有效利用率。后采用由Si、Al二元
素组成的硅铝铁代替铝饼,因比重增大(4.3g/cm3),使Al元素的有效利用率成倍提高,
炼钢用脱氧剂的消耗亦相应降低。近几年来,随着钢材由卖方到买方市场的转化,迫使企
业更加注重提高钢的内在质量。复合脱氧剂因具有脱氧能力强、可明显改善钢液纯净度等
优点,而受到众多研究机构和钢铁企业的普遍关注,成为近期脱氧剂领域研制和开发的热
点,其中尤以含碱土元素Ba、Ca的复合脱氧剂研究最为活跃,部分钢厂已经率先进入工
业性试验或推广阶段,如马钢、安钢、邯钢等采用硅铝钡铁,武钢等采用硅铝钡钙,据报道
均取得了显著效果。
唐钢二炼钢厂自1999年7月开始试验由河南省淅川县冶金材料厂生产的专利产品
—高钡低铝(硅铝钡钙)复合脱氧剂并一次试验成功,同年8月份实现大生产推广应用,截
止11月底用量共达92.14t,综合效果显著。
1脱氧剂的选择

Al作为传统的的炼钢用脱氧剂,缘于Al与O亲和力强及Al、Fe之间完全互溶的特
性,这也决定了Al作为炼钢终脱氧剂中必须组成部分的地位在很长时间内较难改变,但
由于Al加入钢中容易形成高熔点脱氧产物而使钢液流动性变差,会严重影响钢液的可
浇性,从而对连铸生产的顺行构成威胁,因此炼钢脱氧时Al的加入量受到了限制。研究

收稿日期:1999-12-31
作者简介:方福进(1960-),男,河北玉田人,唐山钢铁公司二炼钢厂高级工程师,学士。
26河北理工学院学报第22卷

表明,含Al的脱氧剂中引入强脱氧元素Ca可有效地对脱氧产生的高熔点夹杂物进行变
性处理,从而显著改善铝脱氧钢液的流动性,但由于Ca自身尚存在着在钢中溶解度低、
比重轻、蒸气压高等弱点,因此如何提高其有效利用率成为确定脱氧剂组成时必须考虑的
问题。研究表明,Ba元素不仅是具有比重大、蒸气压低的强脱氧剂,而且与Ca完全互溶,
并随其含量的增加明显降低Ca的蒸气压,因此研制和使用高钡低铝复合脱氧剂成为铁
合金厂家和钢厂共同面对的课题,代表着今后炼钢用脱氧剂的发展方向,本试验采用的脱
氧剂成分见表1。
表1硅铝钡钙物化指标

化学成分,%比重
项目熔点,℃
SiAlBaCaFeSPCg/cm3
要求40～508～1018～206～8余量<0.02<0.02<0.021050～1200

复验42.899.2519.037.920.70.0130.0110.163.68

2试验方案

试验在二炼钢30t转炉上进行。试验主要针对钢种为普碳钢和低合金钢,硅铝钡钙
以袋装形式(大袋25kg,小袋5kg)在出钢过程中加入钢包,硅铝铁以同样的方式与之作
对比试验。质量检验取棒材厂轧制圆钢作样本分析。脱氧剂加入量见表2。
表2脱氧剂加入量

加入量吹炼终点情况

kg/炉终(C>0.06%炉次终(C)≤0.06%未后吹后吹炉次

普硅铝铁20～3030～4060～80
碳
钢硅铝钡钙10～2020～3030～60
低
硅铝铁少加～～
合15302540
金
硅铝钡钙酌情少加～～
钢10201030
注:装入量按每炉47±1t计。
3理论依据

应用复合脱氧剂脱氧,其优越性一是可充分发挥强脱氧剂的脱氧作用,二是通过改变
脱氧产物的组成,为夹杂物创造更为有利的上浮条件,从而改善钢液流动性和提高钢液的
纯净度。
3.1脱氧能力计算(见表3)
表3脱氧反应热力学数据[1]及脱氧能力计算
〔O〕=10mg/L时
脱氧反应脱氧常数
平衡的〔%M〕量
23-14-2
2〔Al〕+3〔O〕=Al2O3〔Al〕×〔O〕=2.5×101.36×10
2-5-1
〔Si〕+2〔O〕=Si2O3〔Si〕×〔O〕=2.2×101.48×10
〔Ca〕+〔O〕=BaO〔Ca〕×〔O〕=6.2×10-80.83