钢包渣改质对Mn在渣钢间分配和钢中夹杂物的影响

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实验在LaCrO3高温电阻炉中模拟研究了1873K时,超低碳铝硅镇静钢冶炼过程中改质前后Mn元素在钢包渣与钢液间的分配平衡,考察了影响Mn在钢包渣与钢液间分配比的因素。实验结果表明:(1)渣中的FetO含量对Mn的分配比有显著影响,FetO含量在0~20%的范围内,随着FetO含量的增加,锰的分配比不断增加。(2)在0.5~5的炉渣碱度范围内,当炉渣碱度增加时,锰的分配比先降低后增大。随着渣中Al2O3含量的增加,锰的分配比LMn先降低后增加。为了提高锰合金的收得率,FetO含量应该维持在5%以下,Al2O3含量在20%~25%之间,同时CaO/SiO2比值在2.5左右。(3)改质后,锰的分配比降低。在所使用的四种改质剂(CaC2+Al2O3,Al+CaC2,Al+CaCO3,Al+CaO)中,Al+CaO改质剂的效果最好,得到的LMn最小。(4)对所有实验渣的硫容量进行了计算,得出6#(46.11%CaO-21.52%SiO2-20.98%Al2O3-0.32%FetO-1.40%MnO-9.67%MgO)、9#(43.64%CaO-18.92%SiO2-24.78%Al2O3-0.11%FetO-0.28%MnO-12.27%MgO)和11#(43.47%CaO-16.97%SiO2-25.79%Al2O3-0.03%FetO-1.38%MnO-12.36%MgO)渣的硫容量较高,有利于后续工艺钢液的脱硫过程。另外,在前面研究的基础之上,对改质后钢中的夹杂物进行了统计分析,研究了炉渣成分对钢中夹杂物的种类、大小和数量的影响,分析结果表明:(1)改质后钢中夹杂物根据种类不同,大致可分为两类:一类是以MnO和MnS为主的复合夹杂,夹杂中伴随着少量SiO2。其中MnO的比例在2%~35%之间不等,这与渣中的MnO含量有一定关系,当渣中MnO含量相对高时,对应的钢中夹杂物中也会有较多MnO;另一类是以Al2O3为主的复合氧化物夹杂或者镁铝尖晶石。夹杂中FeO都存在。(2)钢中的夹杂物尺寸大部分在2μm以下,这部分夹杂主要是Fe-Mn氧化物。随着渣碱度的增加,钢中夹杂物的平均粒径不断减小。随着渣碱度的增加,钢中夹杂物的数量先减少后增加,在碱度为1.5左右时,达到最小值。(3)当渣中Al2O3含量增加时,钢中夹杂物的平均粒径先减少后增加,在Al2O3含量为20%左右时,达到最小值。渣中Al2O3含量对钢中夹杂物的数量也有类似影响,在Al2O3含量为20%左右时,钢中夹杂物数量最少。
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