炼钢铸造的脱氧方法
炼钢铸造过程中,钢液的脱氧主要有以下几种方法:
扩散脱氧
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原理:不直接将脱氧剂加入钢液,而是加入炉渣中,降低炉渣中的FeO含量,使钢液中的FeO向炉渣扩散转移,从而降低钢液中的氧含量。
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优点:脱氧产物溶入炉渣或进入炉气或大气中,不会沾污钢液。
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缺点:脱氧速度慢,炼钢过程中的还原期有限,实际生产中不能完全靠这种方式脱氧。
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应用:电弧炉炼钢过程中,还原期造白渣或电石渣还原,就是典型的扩散脱氧方式。感应电炉熔炼时,熔清后向渣面撒脱氧剂,盖严炉盖,降低炉渣中FeO的含量,实现扩散脱氧。
沉淀脱氧
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原理:将脱氧剂直接加入钢液中,与钢液中的氧结合,生成氧化物等脱氧产物,这些产物密度小于钢液,会浮到炉渣中。
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优点:脱氧速度快,能在很短时间内完成脱氧作业,缩短熔炼时间,简化工艺,降低能耗。
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缺点:脱氧产物以非金属夹杂物的形态存在于钢液中,污染钢液,且脱氧元素可能与钢液中其他成分形成有害夹杂物。
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应用:可将块状脱氧剂直接加入钢液,或在出钢时将小块脱氧剂随流投入钢液,也可用喂线或喷射方式将粉状脱氧剂加入钢包中的钢液深处。
综合脱氧
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原理:结合扩散脱氧和沉淀脱氧两种方式,先进行预脱氧,再进行扩散脱氧,最后进行终脱氧。
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优点:充分发挥两种脱氧方式的优势,提高脱氧效果和钢液质量。
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应用:电弧炉熔炼时,氧化结束后扒除氧化渣,加入硅锰铁或锰铁和硅铁进行预脱氧,然后加入造渣材料进行扩散脱氧,出钢前控制炉渣中的FeO含量,在出钢过程中或出钢后进行终脱氧。感应电炉熔炼时,熔清后加入硅锰铁或锰铁和硅铁预脱氧,保持期间向渣面撒还原粉剂,降低炉渣中FeO的含量,出钢前控制炉渣中的FeO含量,出钢过程中或出钢后进行终脱氧。
常用脱氧元素及特性
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脱氧能力排序:Mn→C→Si→Ti→Al→Mg→Ca。
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应用:如铝脱氧,可将预制的铝块插入钢液中,或在出钢过程中以小块铝逐步投入液流,也可采用喂线法提高铝的收得率。钙脱氧可采用喂线、喷射精炼、铝弹投射法或直接加入钙合金等方法。