超低炭钢种的真空氧氩炉外精炼

D0I:10.13374/i.issn1001-053x.1981.01.003 北京钢铁学院学报 1981年第1期 超低炭钢种的真空氧氩炉外精炼 北京钢铁学院张鉴杨念砸赵凤林 大连钢厂庄亚昆范金铭任福林肖永成 摘 要 用旧有罐式真空脱气设备改造成的真空氧氩炉外精炼工业性试验装置，试炼了 超低炭不锈钢、微炭电工纯铁和镍（钴）合金。通过试验证明： 1,在氢气来源不足和生产钢种较多的特殊钢厂中，采用既能真空吹氧脱炭又 能真空吹氩去气的真空氧氩炉外精炼设备是合理的， 2.设备构成中采用水冷拉瓦尔喷枪吹氧，氧浓差电池控制吹炼怒点，真空加 料装置进行脱氧、造渣和调整成分，以及采用自动对中心的桶盖对保证精炼过程的 顺利进行起了重要的作用， 3.结合实际制定的精炼工艺可以保证有效地脱炭、去气，达到较高的铬回收 率和得到优良的产品质量， 4.此种精族方法可以大幅度地降低成本、降低电耗和提高电炉的生产率， 5.所得技术资料可以作为设计新的生产性设备的依据。 为了改变我国特殊钢厂超低炭钢种生产的落后状态，提高质量和产量，扩大品种及降低 成本，本试验吸收国外先进经验，将工厂旧有罐式真空脱气设备改造成为真空氧氩炉外精炼 工业性试验装置，并且克服了氧、氩和蒸气短缺的困难，成功地冶炼了超低碳不锈钢，微碳 电工纯铁及镍（钴）膨胀合金等。现已基本掌握有关的工艺参数和控制检测手段。根据试验 结果，所炼34炉钢中，按超低炭（≤0.03%C)要求冶炼的31炉钢中碳含量均已达到超低碳 水平，超低碳成功率为100%。所炼得的钢锭已轧制成材、丝、管等产品，提交用户使用。 取得的技术经济效果显著」。本文将概括地介绍所用试验方法和试验结果。 一、试验方法和条件 1.设备 设备由抽气系统、精炼系统、检测系统及冷却系统所组成，其概观情况如图1。 本设备的主要特点是： “全部的试验研究工作是由北京钢铁学院及大连钢厂组成的炉外精炼小组完成的。本 文1979年12月收到，80年10月修改。 28

北 京 钢 铁 学 院 学 报 年 第 期 ， ， ， 用 口 ， ， ， 一 叫门 门 口 的门 陆勺闻目目 叨 ， 曰， 护 口 ，尸 曰 曰 超低炭钢种的真空氧氨炉外精炼 ‘ 北 京钢铁 学院 大 连 钢 厂 张 鉴 庄 亚 尾 杨念褪 范金 铭 赵凤林 任 福林 肖永成 摘 要 用 旧 有罐式真 空 脱气设备 改造成 的真空 氧氢炉外精炼工 业 性试 验装 置 ， 试 炼 了 超低 炭不锈 钢 、 微炭 电工 纯铁和 镍 钻 合 金 。 通过 试 验证 明 在 氢气来源不 足 和 生产钢 种较 多的特殊钢厂 中 ， 采用 既 能真 空 吹氧脱炭 又 能真 空 吹 氢去 气的真 空 氧氢炉外精炼设备是 合 理 的 设备 构成 中采 用 水冷拉 瓦 尔喷枪 吹氧 ， 氧浓 差 电池控制吹炼貉 点 ， 真空加 料装 置进行脱 氧 、 造 渣和调 整成分 ， 以及 采用 自动对 中心 的桶盖 对保证 精炼过程 的 顺 利 进行起 了重 要 的作 用 结合 实 际制定 的精炼 工 艺 可 以保证 有效地脱炭 、 去 气 ， 达 到较 高的铬 回 收 率和得 到优 良的产 品质量 ， 此种精炼方法 可 以大 幅度地 降低成 本 、 降低 电耗和提 高 电炉 的生产 率 所得技术 资料 可 以作为设计 新 的生产 性设备 的佼 据 。 为了改 变我 国特殊钢厂 超 低炭钢 种 生产 的落后 状态 ， 提 高质量和产 量 ， 扩大 品 种 及降低 成本 ， 本试 验 吸 收 国外先进经 验 ， 将工厂 旧 有罐式真空脱气 设 备改造成为真空 氧 氢炉外精炼 工业性试 验装置 ， 并且 克服 了氧 、 氢和 蒸气短 缺 的困难 ， 成功 地 冶炼了超 低碳不 锈钢 ， 微碳 电工纯 铁 及镍 钻 膨胀 合金 等 。 现 已基 本掌握 有关的工 艺 参数 和控 制检 测手段 。 根据试验 结 果 ， 所炼 炉钢 中 ， 按超 低炭 三 要 求冶炼的 炉钢 中碳 含量均 已达 到超低碳 水平 ， 超低碳 成功率为 。 所炼得 的钢 锭 已轧 制 成材 、 丝 、 管 等产 品 ， 提交用户使 用 。 取得 的技术经济效果 显著 ‘ 。 本文将概 括地介绍所 用试 验方 法和 试 验结 果 。 一 、 试 验方 法和条件 设 备 设 备由抽 气 系统 、 精炼系统 、 检 测系统 及冷 却系统所 组 成 ， 其概 观情 况如 图 。 本设备的主 要特点是 全 部 的试 验研 究工 作 是 由北 京钢铁 学院及 大 连钢厂 组 成 的炉外精炼小 组 完成 的 。 本 文 年 月 收到 ， 年 月修 改 。 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1981．01．003

6 1355中 中3810 14 15 31型装气泵，8，型水环泵，3-真空 5-真空罐体及盖，6-氧枪，7-真空加科装置，8-桶盖，9-吹炼钢桶，10-氧气 气水分离器，11-氩气瓶，12-通氢管，13-透气砖，14-防漏盘，15-冷却水箱 及水泵，16-仪表操作室。 图1真空氧氩炉外精炼设备概观图 (1)桶盖悬挂于罐盖下部，闭罐时它随罐盖下落，可自动对中盖于吹炼钢桶上，因而有 利于简化加盖操作。 (2)采用多仓式真空加料装置，可以在较高的真空度下依次加入多种材料。而且吹入氧 气、排出废气及加入材料共用桶盖顶部同一孔道，因而设备简单紧凑，有利于防溅、防热和 延长桶盖寿命。 (3)采用水冷拉瓦尔喷枪吹氧【2】。氧枪的设计马赫数为3。扩张半角为5°，喉径为 中10，出口径为中20.5。氧枪距钢水面的高度为1.0米左右。由于从这种氧枪喷出的氧气射流 速度为超音速，在入口压强不高的条件下也可以获得较大的射流全压，因而允许在氧气压强 较低和离钢水面较远的情况下吹氧，所以在不易获得高压氧气的特殊钢厂采用是极为适宜 的。拉瓦尔氧枪采用水冷则可以大大地增长其使用寿命（日本不锈钢拉瓦尔氧枪使用寿命为 6炉【8]，而水冷拉瓦尔氧枪使用34炉后，尚完好无缺)。 (4)为了控制吹炼过程，采用氧浓差电池为主，废气温度计和真空计为辅的废气检测系 统【。 2.工艺及过程控制 29

灿 、 正口 巴，，曰 产‘ 门 阳 侧 百 ， 斤 门 ， 一 梦井 乒阵翻 一 州蔺 尸卜 ， 一 ‘ 一 一 目 卜二一刊‘ 闷醉 … 怜 卜 一飞瘴鱼 七 一 一 一吕冬 氢 十 压 处 戈弱俐刹筋艘州笋减 长娜 州肛 。 一 ” 一 “ 。 一 六 一 ‘ 型 苹 气泵 ， 卫 一理 水 环泵 ” 一 真 空管道 ， ‘ 一 除尘器 ， 一 真 空罐体及 盖 ， 一 氧枪 ， 一 真 空加料装 置 一 桶盖 ， 一 吹炼钢 桶 ， 一 氧气 气水分 离器 ， 一 氢气 瓶， 一 通 氢管， 一 透气砖， 一 防漏盘， 一冷却 水箱 及 水泵， 一 仪 表操作 室 。 图 真 空氧氢炉外精炼设备 概 观 图 桶盖悬挂于罐盖下 部 ， 闭罐 时它随 罐盖下 落 ， 可 自动对 中盖于 吹炼钢 桶 上 ， 因而有 利于简化加盖操作 。 采 用 多仓式真空 加料装 置 ， 可 以 在较高 的真空 度下 依 次加入 多种 材料 。 而且吹 入 氧 气 、 排 出废气 及加入 材料共用桶 盖顶 部同一孔道 ， 因而设 备简单紧凑 ， 有利 于 防派 、 防热和 延长桶盖寿命 。 采 用水冷拉 瓦尔喷枪吹 氧 。 氧枪的设计 马 赫数为 。 扩张 半角为 。 ， 喉径为 小 ， 出 口 径为小 。 氧枪距钢 水面 的高度为 。 米左右 。 由于从这种 氧枪喷 出的 氧气射 流 速度为超音速 ， 在 入 口 压 强不高 的条 件下也可 以 获得较大 的射 流 全压 ， 因而允 许在 氧气压 强 较低和 离钢 水面 较远 的情 况下 吹 氧 ， 所 以在不易获 得 高压 氧气 的特殊钢厂 采 用 是极为适宜 的 。 拉瓦 尔氧 枪采 用水冷则可 以大大地增 长 其使 用寿命 日本不锈钢 拉瓦 尔氧枪使 用寿命为 吞炉 ， 而水 冷拉瓦 尔氧枪使 用 炉后 ， 尚完好无 缺 。 《 为了控 制吹 炼过 程 ， 采 用 氧浓差 电池为主 ， 废 气温度计和真空 计为辅 的废气检测系 统 ‘ 。 工艺及过 程控 制

在高铬钢水的脱炭理论指导下，分析研究国外VOD法的操作经验，并考虑大连钢厂真 空度较低和氧气压强不高的情况，经过多次实践制定了切合实际的真空氧氩精炼工艺流程如 图2。 电炉治炼初炼钢水 出铜、同炉渣洗脱硫 扒渣 吊钢桶入真空罐、吹盘 盖博、抽真空 真空吹氧脱炭 方式1 方式I 方式 停氧 停氧，充气开幢 停氧 真空炭脱氧 加脱氧剂及铁合盒 真空炭脱氧 加脱氧剂及峡合金 盖罐、抽真空 充气开罐 加脱氧剂及铁合金 充气开镶 充气开罐 停盔、吊出钢桶 倾入汽注钢橘 就静 浇注 图2真空氧氢炉外精炼工艺流程 正常进行精炼过程的关键是正确地控制初炼钢水的成分和开吹温度，采用合理的真空吹 炼参数及准确地控制吹炼终点。 初炼钢水的炭含量主要取决于桶衬和透气砖材料的质量，耐火材料质量高时，可将炭含 量控制高一些，这样有利于更多地使用高炭铬铁。在目前耐火材料质量不高的条件下，开吹 炭含量以控制在0.3~0.4%为宜。铬含量控制在上限。硅含量不应太高，否则会使冶炼时间 拖长，实际硅含量控制在0.4%以下。硫、磷含量应低于规格。电炉出钢时，利用同炉渣洗 可进一步把疏降低（≤0.015%）。然后，从钢桶机除炉渣，以便吹炼时氧气流可以与钢液 面直接反应。同时，机渣还可以防止回硫。此后，将钢桶吊入真空罐内，通氩气搅拌钢水， 开始抽真空，当真空度达到100~150托时，开始吹氧，此时氧乐为5~6公斤/厘米2，氧枪距 钢水面高度为1.0米以上，吹炼过程中固定不动。开始吹氧的温度随钢种和炭含量而异：吹 炼超低炭不锈钢时取浇注温度的下限或稍低，而吹炼纯铁及不含铬的合金时，则应略高于浇 注温度，实际开吹温度控制在以下范围：不锈钢是1550~1580℃，纯铁是158C~1620℃，镍 (钴)合金是1560~1570℃。 本实验用氧浓差电势E、真空度P及废气温度t的变化控制精炼过程，其控制实例如图 3。停氧后的操作有三种方式（见图2），实践证明，方式【的效果较好。 30

在高铬钢 水 的脱炭 理论 指 导下 ， 分析研 究 国外 法 的操作经验 ， 并考虑大连钢厂 真 空 度较 低 和 氧气压 强不 高的情 况 ， 经 过 多次实践 制定 了切 合实际 的真空 氧氨精炼工 艺 流程如 图 。 吊钢桶入真空妞 、 吹贫 盖 ， 、 抽真空 真空吹氧脱炭 停权 停权 、 充气开旅 停氧 ，空炭脱， 加脱权荆及铁合金 真空炭脱该 加脱筑荆及铁合金 充气开 加脱载荆及铁合金 倾入 浇注钥摘 镇静 图 真 空 氧氢炉 外精炼 工 艺流 程 正 常进行精炼过 程 的关键是 正 确地控 制初炼钢 水 的成 分和 开吹温 度 ， 采 用 合理 的真空 吹 炼参数 及 准确地 控 制吹炼终点 。 初炼钢水 的炭 含量主 要取决于 桶衬和透 气砖材料 的质 量 ， 耐 火材料质 量 高时 ， 可将炭 含 量控 制高一些 ， 这 样 有利 于更 多地 使用 高炭 铬 铁 。 在 目前 耐 火材料质 量不 高的条件下 ， 开 吹 炭 含量 以 控 制在 为宜 。 铬 含量控 制在 上限 。 硅 含量不 应 太高 ， 否 则会使 冶炼时间 拖 长 ， 实际 硅 含量控 制 在 以 下 。 硫 、 磷含量应 低 于规 格 。 电炉 出钢 时 ， 利 用 同炉 渣洗 可进一 步把 硫降低 三 。 然后 ， 从钢 桶扒 除炉渣 ， 以 便 吹 炼 时氧 气流可 以 与钢液 面 直 接反应 。 同时 ， 扒 渣还可 以 防止 回硫 。 此后 ， 将钢桶 吊入真空 罐 内 ， 通氢气搅拌钢水 ， 开 始抽真空 ， 当真空度达 到 托 时 ， 开始 吹 氧 ， 此 时 氧压 为 公斤 厘 米 ， 氧枪 距 钢 水面 高度 为 米 以 上 ， 吹 炼过 程 中固定不 动 。 开 始吹 氧 的温度随钢 种 和炭 含量而 异 吹 炼超 低炭不锈 钢 时取 浇注 温度 的下 限或稍 低 ， 而 吹 炼纯 铁 及不 含铬 的合 金 时 ， 则应 略 高 于 浇 注 温度 ， 实际开 吹温度控 制 在 以下 范围 不 锈钢 是 一 。 ℃ 纯 铁是 一 ℃ 镍 钻 合金 是 ℃ 。 本实验 用 氧浓差 电势 、 真空度 及废 气温度 的变 化控 制精炼过 程 ， 其控 制 实例 如 图 。 停氧后 的操作有三种方 式 见 图 ， 实践证 明 ， 方式 的效果较好

0,44%C0.015%S 95~319 00CrInNi: 0.15%C 金田纸 0.28%Si19.10%Cr 1.39%Mn 0.92%Mn9.3%Ni 1000 0.25%Si t16100 0 0.15%S 18.33%Ce 9.46%Ni 1650t 400 250 200 18 100 2 1.5 1托 0 6 ↑10 1520 25 30 354045 50 5 65 68 吹 时间（分） 氧 图3真空氧氩炉外精炼过程的控制实例 为了摸清钢液成分、钢中气体和炉渣成分的变化规律，于吹氧前、吹氧后、脱氧前、倒 桶前、后、浇注中和钢坯上各取钢样、气体样和渣样，并进行相应的分析检验。与此同时， 还在不同时期用热电隅测量了钢水温度。气体用气相色谱法分析，炭含量川电导法分析，并 用标准样核对。 二、试验结果及讨论 真空氧氩炉外精炼的特点是：在铬的氧化量极少的条件下，可以用炭素铬铁生产出超低 炭不锈钢等钢种，在真空下吹氧脱碳和大量吹盆的结果可以大量降低钢中氢、氨等气体，从 而可以提高钢材的质量和产量，显著地降低成本。下面分别加以讨论。 1.极低的含碳量： 所炼34炉钢中，31炉按超低碳（C=0.03%)钢种冶炼者均达到了规定要求，其碳含量 波动范围如表1。 表1 所炼钢种的碳含量范围 钢 种 精炼后碳含量% 成品碳含量% 纯铁 0.0020.012 0.0040.016 不锈钢 0.009～0.024 0.0140.030 镍（钴）合金 0.0060.013 0.0130.017 除此而外所得临界碳含量与有关的文献数据对照如表2。 31

昼 卜 琴孟岌仪 ” 登若号「” ， ‘ 毛 日’ ℃ ﹄ ，人 几 ，‘ 亡 寒狱田 认 尸 ’ · “ 一 、 、 曰日一八 义 一 二 议 杯妊书彻秋翎钟︶︵ 卜日曰 琳加”“拜全约创铭韶 ， 姆侧蛆犷八 名 昌 介 停饭弱必 加料 充气 时间 分 吹斌抽气 吹双 图 真 空氧氨炉外精炼过 程 的控制实例 为了摸 清钢 液 成分 、 钢 中气体和炉渣成分 的变化规 律 ， 于吹 氧前 、 吹 氧后 、 脱 氧前 、 倒 桶前 、 后 、 浇注 中和 钢坯 上 各取钢样 、 气 体样和 渣样 ， 并进行相 应 的分析检验 。 与此 同时 ， 还在不 同时期 用热 电隅 测 量 了钢 水温度 。 气体用气相 色谱法 分析 ， 炭 含量 用 电导法 分析 ， 并 用标准样核对 。 二 、 试 验 结果 及 讨论 真空 氧氢炉外精 炼的特点是 在 铬的氧化量 极少 的条件下 ， 可 以 用炭 素铬铁 生产 出超 低 炭不锈钢 等钢种 ， 在真空下 吹 氧脱碳 和大 量吹氢的结 果可 以 大量降低 钢 中氢 、 氮等气体 ， 从 而可 以提高钢 材的质量和产 量 ， 显著地降低 成本 。 下面 分别 加 以讨 论 。 极低的含暇， 所 炼 炉钢 中 ， 炉按超低 碳 钢 种 冶炼者均达 到 了规 定要 求 ， 其碳 含量 波 动 范 围如 表 。 表 钢 乖 成 品 碳 含 量 镍 钻 合金 所炼钢种的碳 含量 范围 精 炼 后 碳 含 量 ， 除此而外所 得临 界碳 含量 与有关的 文献数据对照 如 表

表2 临界碳含量 精炼设备 日本20公斤真 西德40吨 日本50吨 本实验 空感应炉(5 VODto SSVOD【1 (13吨VOD) 临界碳含量(%) 0.05≈0.15 0.04~0.06 0.010.03 0.012≈0.030 氧枪形式和搅拌条件直管氧枪，不吹氩直管氧枪，吹氩多透气砖，吹氩 拉瓦尔氧枪，吹缸 钢水温度（℃） 16001800 16501700 16001760 1710~1800 真空度（托） 10 10~20 1~14 所谓临界碳含量就是在一定温度下，脱碳速度与含碳量无关的高碳区和脱碳速度随含碳 量而降低的低碳区之间的交界碳含量[】。临界碳含量在一定程度上标志着精炼设备的脱碳 能力：临界碳含量低，说明精炼设备的脱碳能力强，临界碳含量高，说明精炼设备的脱碳能 力弱。从上表对照看出，在温度和真空度差别不大的条件下，20公斤真空感应炉的临界碳含 量最高，西德40吨VOD其次，本实验与强搅拌VOD所得临界碳含量最低。20公斤真空感 应炉的临界碳含量其所以高的原因是没有采用吹氩搅拌，CO气体缺少气相核心所造成，西 德40吨VOD的临界碳含量较高的原因是采用了搅拌能力较弱的水冷直管氧枪所致，强搅拌 VOD的临界碳含量其所以低是由于用多个透气砖加强吹氩搅拌所引起；本实验中所得临界 碳含量其所以也较低，主要是由于采用了水冷拉瓦尔氧枪。水冷拉瓦尔氧枪有利于脱碳的原 因是： (1)从氧枪出来的氧气射流速度为超音速（马赫数为3），具有较大的射流全压，造成 的液坑较深，因而氧气射流与钢液的接触面积较大， (2)超音速射流的搅拌能力较大，有利于加速碳、氧的扩 3(P气相 P选 散。 (3)超音速射流喷溅起大量钢珠，使其处于容易脱碳的状 态。为了说明这个问题，可看图4。以高铬钢水的脱碳为例，当 进行下述反应时： Cr,O,(固)+4〔C)=3(Cr)+4C0 (2) 在熔池内部，要产生CO气泡，必须克服气相压力P气，炉 渣压力P,钢液静压力P佩和表面张力9即： 图4CO气体所处的三 个部位 Pco≥P外=P气相+P漆+P钢+20 (3) 因此，熔池内部的脱碳条件最为不利，真空的作用不能全部发挥出来。 在钢液表面进行脱碳时，情况就不一样，这时不仅无渣钢压力，而且Y→∝， 20→0， 脱碳反应主要取决于P气相，因而可将(3)式写为： Pco≥P气桕 (3a) 真空度愈高(P气相愈小)，与气相接触的钢液表面越大，纲中碳含量应当愈低。因此，钢 液表面的脱碳反应容易达到平衡，真空的作用可以充分地发挥出来。 当钢液被氧气射流喷澱成钢液珠处于悬空状态时，情况就更不一样。这时钢珠表面的脱 32

表 临界碳 含量 精 炼 设 备 日本 公 斤真 空 感 应 炉 〔 ” 西德 吨 〔 〕 日本 吨 本 实 验 吨 “ 界碳 含量 ‘ … 氧枪形 式和 搅拌条 件 直 管 氧枪 ， 不吹氢 直 管 氧枪 吹 氢 多透 气砖 ， 吹氢 拉瓦 尔氧枪 ， 吹氢 钢水温度 ℃ 真空度 托 所 谓 临界碳 含量 就 是在 一定 温度下 ， 脱碳速度与 含碳 量无 关的高碳 区和脱碳 速度随 含碳 量而降低的低碳 区之间 的交界碳 含量 。 临界碳 含量在一定 程度上标 志 着精炼设备 的脱碳 能 力 临 界碳 含量低 ， 说 明精炼设备的脱碳 能 力强 ， 临界碳 含量高 ， 说 明精炼设 备的脱碳能 力弱 。 从 上表对照 看 出 ， 在温度和真空度差别不大 的条件下 ， 公斤真空 感应炉 的临界碳 含 量最高 ， 西 德 吨 其 次 ， 本实验 与强搅拌 所 得临 界碳 含量最 低 。 公斤真空 感 应炉的临界碳 含量 其所 以 高的原 因是没有采 用 吹氢搅拌 ， 气体缺 少气相 核 心所 造成 西 德 吨 的临界碳 含量较高 的原 因是采 用 了搅拌能 力较 弱 的水冷直 管 氧枪所 致 ， 强搅拌 的临界碳 含量 其所 以 低 是 由于 用 多个 透气砖加 强 吹氢搅拌所 引起 本实验 中所得 临界 碳 含量 其所 以 也较低 ， 主 要是 由于采用 了水 冷拉瓦 尔氧枪 。 水冷拉瓦尔 氧枪有利 于脱碳 的原 因是 从氧枪 出来的 氧气射流速度为超音速 马赫数 为 ， 具有较大 的射 流全压 ， 造成 的液坑较 深 ， 因而 氧气射 流 与钢 液 的接触 面积 较大 ， 超 音速 射 流 的搅拌 能 力较大 ， 有利 于加速碳 、 氧 的扩 散 。 超音速射 流喷 溅 起 大 量钢 珠 ， 使 其处于容易 脱碳 的状 态 。 为 了说 明这 个问题 ， 可看 图 。 以 高铬钢水 的脱碳 为例 ， 当 进行下述反应 时 ‘ 固 〔 〕 〔 〕 在熔 池 内部 ， 要 产 生 气泡 ， 必须 克服 气相压 力 气 柳 ， 炉 飞只不下下又二飞 ⑦臀 厂芬不万丁下又牙犷 渣压 力” ， ， 钢 液静压 力” ， 和表面 张 力架 即 图 气体所处 的三 个部位 。 。 全 外 气相 ， ， 梦 因此 ， 熔 池 内部的脱碳 条件最 为不利 ， 真空 的作用不 能 全部发 挥 出来 。 在钢液表面进行脱碳 时 ， 情 况就不 一样 ， 这 时不仅无 渣钢压 力 ， 而且 丫 ， 脱碳反应主 要 取决 于 气相 ， 因而 可将 式 写 为 。 全 气扣 真空 度愈 高 气扣 愈 小 ， 与气相 接触 的钢液表 面越 大 ， 钢 中碳 含量应 当愈 低 。 液 表面 的脱碳反应 容易达 到平 衡 ， 真空 的作 用可 以 充分地发挥 出来 。 一 － ， 丫 因此 ， 钢 当钢液被氧气射 流喷溅成钢液珠处于悬 空 状 态时 ， 情 况就更不 一样 。 这 时钢 珠 表 面 的脱

碳反应不仅不受渣钢压力的限制，而且由于界面半径由钢液包围气泡的正值(+)变为悬空 状态下气体包围朝珠的负位(-)，结果削液表面系力所产的压力也变为负值(-巴)， 它不但不会防碍脱碳，而几还会促进脱碳反应的进行，山此可将(3)式写为： Pco≥P咒-20 r (3b) 这种条件下的脱碳反应不仅容易达到平衡，而且还有可能超过平衡，因而有可能在泵的极限 真空度以上发挥真空的作用。 在钢珠内部，由于温度降低，碳和氧的解度降低，会产生CO气泡，其产生的最小压 力是： Pco≥P气n+2o r (3c) CO气泡的作用在于使钢珠膨胀，而气相压力和表面张力的作用在于使钢珠收缩，当Pc。超 过钢珠外壁强度后，就会发生钢珠的爆炸【]，而形成更多更小的钢珠，这返回来又会促进 碳氧反应的快速进行。这种现象不仅在真空氧氩精炼中能够发生，在大气下进行炼钢中也是 屡见不鲜的。 从以上分析看出，本实验超低碳成功率其所以为100%，成品碳含量和临界碳含量其所 以较低，是与拉瓦尔喷枪将钢液较多地喷澱成钢珠，使其处于容易脱碳的状态分不开的。 2.较高的鉻回收率： 国外有关真空吹氧精炼不锈钢中铬回收率的数据如表3[1-121所示。它说明真空吹氧 精炼不锈钢中，因工艺条件不同，铬的回收率一般波动于97.5~100%之间，而包括初炼炉 和精炼过程在内的全部铬回收率波动于93~96%之间，其中新日铁室炼钢厂RHOB法的全 部铬回收率最高(96%)。 表3 国外不锈钢真空精炼中的铬回收率 铬的回收洛% 别 真空精炼 初炼+精炼 西德南威斯特伐利厂(VOD) 97.5 日本住友钢管厂(VOD) 100 93 日本川 铁(VOD) 98 93 新日铁室兰(RHOB) 99 96 但我们前期的试验结果是，直空吹氧精炼中铬的平均呵收率为6.16%，包括电炉和精 炼过程在内的全部铬回收率为90.52%。与一般电弧炉冶炼不锈钢的铬回收率85~93%相 比，铬的回收率是比较高的，但与真空吹氧精炼的国际水平相比是低了一些。低的原因是： (1)真空度较低 我们在实验中前期所用真空度与国外一些厂对比（见在4）是较低的，结果使铬的回 率受到很大的影响。吹氧时平均真空度对铬问收率的影响如表5所列。真空碳脱氧时的极限 真空度对精炼后铬回收率的影响见表6，它表明真空度越高，精炼后铬的回收率愈高。所以 33

碳反应不仅不受 渣钢压 力的限 制 ， 而且 由于界面 半径 由钢 液 包 围气泡的正值 变 为悬 空 ，、 一 一 ， ， ， “ 二 。 ， ， ， ， 、 ‘ 、 、 二 ， 二 、 、 二 、 状态 下 气体包 围钢 珠 的负值 一 ， 结 果 钢 液 表面张 力所 产 生 的压 力也变为负值 一 汽书 ， ， ， 一 一 一 一 ’ 一 ’ 它不 但不 会防碍脱碳 ， 而且还会促 进脱碳 反 应 的进 行 ， 山 此 可 将 式 写 为 二七 几 一 节 这 种 条件下 的脱碳 反 应不 仅 容易达 到平 衡 ， 而且 还 有可 能超 过 平 衡 ， 因而有可 能在泵 的极限 真空 度 以 上发挥 真空 的作用 。 在钢 珠 内部 ， 由于温 度 降低 ， 碳 和 氧 的 溶解 度 降低 ， 会产 生 气 泡 ， 具产 生 的最 小压 力是 一二 气，。 今 气 泡 的作用 在 于使 钢 珠膨胀 ， 而 气相压 力和 表面 张 力的作用在 于使钢珠收缩 ， 当 。 超 过 钢 珠外壁强度后 ， 就会发 生钢珠 的爆炸 【 。 ， 而形 成 更 多更 小 的钢 珠 ， 这 返 回来 又会促 进 碳 氧反 应 的快速进 行 。 这 种 现 象不 仅 在真空 氧氢精 炼 中能够发 生 ， 在大气下 进行 炼钢 中也 是 屡 见不鲜 的 。 从 以 上分 析 看 出 ， 本实验 超低碳 成功率 其所 以 为 ， 成品碳 含量 和 临 界碳 含量 其所 以 较低 ， 是 与拉瓦 尔喷枪将钢 液较 多地 喷溅 成钢 珠 ， 使 其处于 容易脱碳 的状 态 分不 开 的 。 较 离 的路回收率 国外有关真 空 吹 氧精炼不 锈 钢 中铬 回 收率 的数据 如 表 〔 ‘ “ 一 ’ “ 所 示 。 它 说 明真空吹 氧 精炼不 锈钢 中 ， 因工 艺 条件不 同 ， 铬 的 回收率 一般 波动 于 、 之 间 ， 而 包括 初炼炉 和精炼过 程在 内的全 部铬 回 收率 波 动 于 之 间 ， 其 中新 日铁室 炼钢厂 法 的全 部铬 回收率最 高 。 表 国外不锈 钢真空 精炼 中的铬 回收率 … 铬 的 回 收 率 … 真空 精炼 …初炼 精 炼 ‘ 西 德南威斯 特 伐不厂 、 · 日本住友 钢管广 ‘ ， 。 。 日 、 铁 ‘ 一 ’ … ‘ ” … … 但我们 前 期 的试 验结 果 是 ， 真空 吹氧精 炼 中铬 的平均 回 收率 为 。 ， 包 括 电炉和精 炼过 程在 内的 全部铬 回 收率 为 。 与二般 电弧 炉冶炼不 锈 钢 的铬 回收率 一 相 比 ， 铬 的 回 收率 是 比 较 高 的 ， 但 与真空 吹氧精炼 的 国际 水平 相 比 是 低 了一些 。 低 的原 因是 了刃空 度 较 低 我们在实验 巾前 期所 用真空 度 与 国外一些 厂 对 比 见 表 是 较 低 的 ， 结 果使 铬 的 回 串受到很大 的影 响 。 吹氧 时平 均真空 度 对铭 回 收率 的影响 如 表 所 列 。 真空 碳 脱氧 时 的极限 真空 度对精炼后 铬 回 收 率 的影 响见 表 ， 它表 明真空 度越高 ， 精炼后 铬 的回 收 率愈 高 。 所 以

提高真空度是从工艺角度提高铬回收率的有力手段。 表4 本实验与国外一些厂真空吹氧精炼中所用真空度 真 空 度 (托) 别 真空吹氧脱碳 真空碳脱氧 日本住友钢管厂50吨VOD 50~100 0.81.2 西德Witten公司40吨VOD 20~60 5 本实验的13吨VOD 前期150~280 后期50~150 1～3—30120 表5 吹氧时平均真空度对铬回收率的影响 时 间 78年上半年 78年下半年 平均真空度（托） 64~212 27~163 平均铬回收率(%) 94.75 97.1 炉 数 4 6 表6 极限真空度对精炼后铬回收率的影响 开吹碳含量(%C) 0.390.41 0.37 0.27~0.33 极限真空度（托） 14 38 2 3 1 0.5 精炼后铬回收率(%) 95.1 97.5 91.5 97.5 94.5 96 100 (2)吹氧量过多 吹氧量过多时，除脱碳外，必然要氧化其他金属。不锈钢中铬含量较多，处于优先受害 的位置。表7中的数据说明了每吨耗氧量对精炼后铬回收率的影响，吹氧量过多不仅消耗了 氧气，而且还使铬的烧损增多，所以吹氧量应当适当，而不应过度。对开吹碳含量0.3~0.4% 来说，根据本次实验结果，每吨耗氧量8~10标米/吨应该是能满足脱碳需要的。因此，在 真空吹氧脱碳的后期，当钢水碳含量已经接近临界碳含量时，应该适当地减少供氧量，以免 造成大量的铬损失。 表7 每吨耗氧量对铬回收率的影响 每吨耗氧量（标米3/吨） 8.2～11.6 12.1~17 精炼后平均铬回收率(%) 96.83 95.14 炉 数 (3)对电炉初炼渣和精炼渣还原不够充分 34

提 高真空 度是 从工 艺角度提 高铬 回收率的有力手段 。 表 本 实验 与国外一些厂 真空 吹氧精炼 中所 用真空 度 真 空 度 真空 吹氧脱碳 托 真空碳脱氧 日本住友钢管厂 吨 西 德 公司 吨 本实验 的 吨 前期 后 期 表 吹氧 时平均真空 度对铬回收率的影响 年 上 半 年 年 下 半 年 平 均 真 空 度 托 平 均 铬 回 收 率 数 表 极 限真空 度对精炼后 铬 回收 率的影 响 开吹碳 含量 … 极限真空 度 托 一 精炼后 铬 回收 率 ‘ 吹氧 量过 多 吹氧 量过 多时 ， 除脱碳外 ， 必然 要氧 化其他金属 。 不锈 钢 中铬 含量较 多 ， 处 于优先受害 的位置 。 表 中的数据 说 明 了每 吨耗氧 量对精炼后 铬 回收 率 的影响 ， 吹氧 量过 多不仅消耗 了 氧 气 ， 而且还使铬的烧 损增 多 ， 所 以 吹氧 量应 当适 当 ， 而不应过度 。 对开 吹碳 含量。 来说 ， 根据 本次实验结 果 ， 每 吨耗氧 量 标米 吕 吨应该 是能满 足脱碳需要 的 。 因此 ， 在 真空 吹氧 脱碳 的后 期 ， 当钢水碳 含量 巳经 接近 临界碳 含量 时 ， 应该适 当地减少供氧 量 ， 以 免 造成大量 的铬损失 。 表 每 吨耗氧 量对铬 回收率的影响 每吨耗氧 量 标米 吨 精炼后 平均铬 回收 率 炉 数 “ 对 电炉初炼渣和情炼渣还原不够充分

根据对一些渣样的分析结果，有些电炉初炼渣巾还含有4.4~14.6%的C「2O3,精炼渣 中含C「zO,更多，大体为5.4~19.03%。精炼渣中(%Cr2O3)与精炼后铬回收率的关系 见表8。表中数据表明，作好电炉初炼渣和精炼渣的还原工作是提高铬回收率的有效工艺手 段，而添设真空下加料的设备则是刻不容缓的。 表8 精炼渣中(%C「2Og)与精炼后铬回收率的关系 倒桶后的(%CrzO3) 5.40~7.10% 10.6～19.03% 精炼后的平均铬回收率(%) 96.75 92.2 炉 数 2 3 (4)炉渣碱度低 30 如图5所示，随着炉渣碱度的增高，炉渣中 (%C2O3)是降低的。但本实验中大多数炉渣的 碱度小于2，这就是铬回收率低的一个重要原因。 20 所以电炉出钢前和真空吹氧后造碱度大于2的还原 10 渣是提高铬回收率的另一重要工艺措施。 还应指出，不少研究结果1,121证明，停氧 0.5 时碳量愈低，铬的回收率越低。本实验结果正是 1.01.52.02.53.0 (nca6+nMao)/八nsio2+nA1o,） 停氧碳量低和超低碳比例高的类型，这也是本实验 铬回收率低的重要原因。 图5碱度对渣中(%C「2O3)的影响 综上所述，提高铬回收率的工艺措施是：提高真空度，适当控制供氧量，作好电炉初炼 渣和精炼渣的还原工作，保证以上两种渣子的碱度大于2，并尽可能在真空下进行精炼渣的 还原。 采取以上措施，特别是后期设置真空加料装置，采取在真空下加脱氧剂、渣料和合金材 料后，铬的回收率大有提高（如表9）。 表9 采取真空加料等措施后的铬回收率 炉号 95808 95819 93S45 平均 铬的回收率 96.9 97.3 98.9 97.7 表中数据表明，采取上述措施后铬回收率接近国际水平。应该指出，表3所列日本-些厂家 铬回收率其所以较高，是与他们的产品有很大比例不是超低碳钢分不开的。 3.显著的去气效果 真空精炼过程中去除气体的效果非常显著。对纯铁来说，平均去氢率为78.9%，平均去 氮率为32%，对不锈钢来说，平均去氢率66.65%，平均去氮率19.36%。现将去气的条件分 别叙述如下： (1)影响去除氢气的因素是：设备的状态和工艺因素。试验证明，设备处于完好状态， 则去氢效果好。设备出故障或长期不用，再使用时，去氢效果就差。所以保持设备于完好干 燥状态是保证去除氢气的必要条件。 35

根据对 一些 渣样的分析结果 ， 有些 电炉 初炼渣 中还 含有 的 ， 精炼渣 中含 更 多 ， 大 体为 。 精炼渣 中 与精炼后 铬 回 收 率 的 关系 见 表 。 表 中数据 表明 ， 作好电炉 初炼渣 和精炼渣 的还原 工作 是提 高铬 回收率 的有效 工 艺 手 段 ， 而 添设真空 下 加 料 的设 备则 是 刻不 容缓 的 。 表 精炼渣中 。 与精炼后 铬 回 收率 的关系 · ‘ 一 · 。 ” · 。 炉渣碱度低 如 图 所示 ， 随 着炉 渣碱 度 的增高 ， 炉渣 中 是 降低 的 。 但 本实验 中大 多数炉渣 的 碱度小 于 ， 这 就是 铬 回收率 低 的一个重要原 因 。 所 以 电炉出钢前和真空 吹 氧后 造碱度大于 的还原 渣 是提高铬 回 收率 的 另一 重 要 工 艺措施 。 还应 指 出 ， 不 少研 究结果 “ ， ’ 证 明 ， 停氧 时碳 量 愈 低 ， 铬 的 回 收率 越 低 。 本实验结 果 正 是 停氧碳 量低和 超低碳 比例 高的类型 ， 这 也 是 本实验 铬 回收率 低 的重要原 因 。 泣 气 丈 火、 、 、 一 … ︵ 办‘，‘ 八八 。。“ 次︶ 图 综 上所 述 ， 提 高铬 回 收率 的工 艺措施 是 提 高真空 度 ， 渣和精炼渣 的还原工 作 ， 保证 以 上 两种 渣 子 的碱度大 于 ， 还原 。 。 。 ， 。 。 。 ‘ 碱 度对 渣 中 的影 响 适 当控 制供氧 量 ， 作好 电炉初 炼 并尽 可 能在真空 下 进行精炼渣 的 采取 以 上措施 ， 特别 是后 期设置 真空 加料装置 ， 采 取 在真空 下加脱氧剂 、 渣 料和 合金 材 料后 ， 铬的 回收率大有提 高 如 表 。 采取真空 加料等措施后 的铬 回收率 平 均 铬的 回收率 ， 表 中数据表 明 ， 采 取 上述措施后 铬 回收率接近 国际水 平 。 应 该 指 出 ， 表 所 列 日木 一 些厂 家 铬回 收率 其所 以较 高 ， 是 与他 们 的产 品有很大 比例不 是超 低碳 钢 分不 开 的 。 显普 的去气 效 果 真空 精炼过 程 中去除气体的效 果非 常显 著 。 对纯 铁 来 说 ， 平 均去氢 率为 ， 平 均去 氮率为 ， 对不 锈钢 来说 ， 平 均 去氢 率 ， 平均去 氮率 。 现将 去气 的条件分 别叙 述如 下 影 响去 除氢 气 的 因素是 设 备 的状态 和工 艺 因 素 。 试 验 证 明 ， 设 备 处 于 完 好状 态 ， 则去氢效果好 。 设 备 出故 障 或长 期不 用 ， 再使 用 时 一 ， 去 氢 效果 就差 。 所 以 保持设 备 于 完好 干 澡状态是保证去除氢 气的必 要条件

在工艺方面，试验证明，吹炼前钢水含氢量愈高，吹炼后钢水中残留氢量愈高，因此， 不能因为真空吹氧精炼的去气效果非常显著就放松对原材料的管理于燥工作。另外，表10、 表11、12、表13分别说明，在相近的原料和天气湿度条件下，真空精炼的平均真空度愈高， 去氢的效果愈好，脱碳量愈大，有效脱碳速度愈大，则去氢率愈高，每吨钢耗缸量愈大，去 除氢气的效果愈好。因此，为了保证去除氢气，要提高真空度，在桶衬寿命允诈的条件下， 提高初炼钢水的含碳量，在有条件的地方，加大吹氩量。提高真空度、增大脱碳量和加大吹 氩量其所以对去氢有利，是因为这些因素均有助于降低氢气的分压力PH,,根据平方根定 律(H)=KH√PH,),PH2的降低必然会引起钢中氢含量的降低。 表10 平均真空度对去氢率的影响（不锈钢） 月 日 4.15,4.24 10.18 10.16 9.12,10.15 炉 号 190 237 1274 1273 12611262 1062 1256 吹前(H),(毫升/100克) 12.314.8 12.2 11.95 10.910.2 8.91 9.25 平均真空度（托） 115 188 24 170 77 97 36 147 去氢率(%) 73 71 72.2 70.7 64 159.5 67.6 63.5 表11 脱碳量对去氢率的影响（不锈钢） 精炼平均真空度（托） 115~188 77~170 脱碳量% 0.341~0.50 0.297~0.318 平均去氢率% 69.67 64.7 炉 数 4 3 表12 有效脱碳速度对去氢率的影响（不锈钢） 有效脱碳速度(%)/分0.0148~0.01560.01220,01250.0110~0.01140.00975~0.0099 平均去氢率% 72.1 70.56 65.93 63.75 炉 数 2 3 3 2 表13 每吨钢耗缸量对去氢率的影响（不锈钢） 每吨钢耗氩量（标米3/吨） 0.5230.77 0.45~0.51 0.28~0.42 平均去氢率(%) 70.3 69.75 64.4 炉 数 2 2 6 真空吹氧脱碳中虽能大量去氢，但在后期脱氧、造渣、调整成分、倒桶和浇注操作中， 由于钢水和大气接触及原材料带进部分水分，钢中氢含量又会增加起来。表14说明在精炼后 的操作中，钢中的增氢是相当可观的。但从表中也可以看出不锈钢在真空中进行脱氧时，增 36

在工艺方 面 ， 试 验证 明 ， 吹 炼前钢 水 含氢量愈离 ， 吹炼后钢水中残留氢量愈高 ， 因此 ， 不 能 因为真空 吹氧精炼的去 气效果非 常显著 就放 松对原材料的管理干燥工作 。 另外 ， 表 、 表 、 、 表 分别 说 明 ， 在 相 近 的原料和天气湿 度条件下 ， 真空 精炼的平均真空 度愈高 ， 去氢 的效果 愈 好， 脱碳 量愈 大 ， 有效脱碳速度愈大 ， 则去氢率愈 高 每 吨钢耗氨量愈大 ， 去 除氢气的效果 愈好 。 因此 ， 为了保证去除氢 气 ， 要 提 高真空 度 ， 在桶衬寿命允 许 的条 件下 ， 提高初炼钢 水的 含碳 量 ， 在 有条件的地方 ， 加大吹氢量 。 提 高真空 度 、 增大脱碳 量和 加大 吹 氢量 其所 以对去氢有利 ， 是 因为这些 因 素均有助 于 降低氢气的分压 力 。 ， 根据平 方 根定 律 〔 〕 。 亿 刃 ， 。 的降低必然会 引起钢 中氢 含量 的降低 。 表 平 均真空 度对去氢率 的影响 不 锈钢 月 旦一 上三毛生垫匕 旦二竺一 匕坦二性 里兰性些 〔熟 表 脱碳 … 量 日 对去氢 率的影 响 井 不 锈钢 城报 精 炼 平 均 真 空 度 托 一一 去 炉 数 … 表 有效脱碳速度对去氢率 的影响 不锈 钢 有效脱碳 速度 分 …。 一。 。 一。 。 。 一。 。 一“ · 。 。 。 平 均去氢 率 … · … 。 · 。 · 。 炉 数 … … … 表 每 吨钢耗氢量对去氢 率 的影响 不 锈钢 一 。 。 一。 。 · 一 。 · ” ” 平 均 去 氢 率 真空 吹氧脱碳 中虽能大量去氢 ， 但 在后 期脱 氧 、 造 渣 、 调 整成分 、 倒桶和 浇注操 作 中 ， 由于钢 水和大气接触 及原 材料带进 部分水分 ， 钢 中氢 含量又会增加起来 。 表 说 明 在精炼后 的操 作中 ， 钢 中的增氢 是相 当可 观 的 。 但从表 中也可 以 看出不 锈钢 在真空 中进 行脱氧 时 ， 增

氢较少，而在大气下进行脱氧时，则增氢相当严重。所以，为防止精炼后期增氢，在真空下 进行后期的脱氧、造渣、调整成分等操作，并采取保护浇注措施是十分必要的。 表14 真空精炼后钢水的增氢率 不 锈 钢 钢 种 纯 铁 真空下脱氧 大气下脱氧 增氢案 脱氧后 89.65 7.6 21.6 (%) 倒桶后 155 16.03 87.3 (2)与影响去氢的因素一样，提高真空度，在条件许可的情况下加大脱碳量，在有条件 的地方加大吹氩量，都可以提高脱氨效果。 表15 脱氧和倒桶过程的增氨 钢 种 纯铁 不 锈 钢 大气 大气下脱 大气下脱氧 大气下脱氧 大气下加 大气下脱氧， FeTi加于 FeTi加于 FeTi,并 并第二次抽 工艺特点 下脱 氧未加 浇注钢桶中 精炼钢桶中 第二次抽 空后加FeTi (40~50公 (50~250公 空(50~ (250~300公 氧 FeTi 斤) 斤) 300公斤) 斤) 增氮 脱氧后 28.96 6.35 9.63 4.97 2.16 -14.5 率% 倒桶后 47.8 30.19 15.4 超过-15.5 4.75 -13.83 和增氢一样，在精炼后期也会增氮。与精炼后氮氨含量相比，其增加情况见表15。 表15说明，在大气下脱氧且不加FeTi,增氮比较严重，这与高温下纯铁和不锈钢中氮 的溶解度较大（含铬不锈钢由于铬降低氮的活度，对氨的溶解度更大），在与大气接触时吸 氨有关。当大气下脱氧并向浇注钢桶中加FεTi后，增氮大为减弱，这可能因钢中溶液的N 和Ti形成TiN,在倒桶过程中，由于渣钢混冲，TiN进入渣中，使增进的部分氮被去除所 致。当FTi加入精炼钢桶时，由于Ti早已溶解于钢中与氮充分地进行了反应，当倒桶时， TiN的去除就更为显著，所以去除的氮量超过增进的氮量，结果还脱去了15.5%的氮。二次 抽空前和二次抽空后加FTi的去氮效果也不-一样，前者由于长时间作用，溶解于钢中的钛 消耗较多，以TiN去除的氮量较少，所以在倒桶时，钢中氨含量还有少量增加·(4.75%)， 而后者由于加F©Ti铰晚，倒桶过程中钢液的残钛较多，所以有相当数量的氨被去除。以上 说明：加FeTi可以防止不锈钢增氨，在不同的加FeTi方案中，以二次抽空后加FeTi的方 案效果最好。但为防止后期增氮，对大多数不含Tⅰ的不锈钢来说，应采取真空下加料和保 护浇注措施。 (3)精炼过程的脱氧效果十分显著。真空吹氧脱碳后钢中碳含量很低，纯铁为0,0020~ 0.0070%,不锈钢为0.009~0.010%。与此相应，钢中氧含量则很高，纯铁为0.1408~ 0.212%,不锈钢为0.1303~0.1708%。但经脱氧、长时间吹搅拌、倒桶和浇注前的镇静等 37

氢较少 ， 而在大 气下进行脱氧 时 ， 则 增氢相 当严 重 。 所 以 ， 为防止 精炼后 期 增氢 ， 在真空 下 进行后 期 的脱 氧 、 造渣 、 调 整成分等操 作 ， 并采 取 保护 浇注措施 是十分必要 的 。 表 真空 精炼后 钢 水 的增氢 率 一 … 不 锈 钢 钢 种 纯 铁 … － 一 －－ 」 】 真空 下脱氧 … 大 气下脱 氧 增 氢 率 脱 氧 后 倒 桶 后 与影响去氢 的 因 素一样 ， 提 高真空 度 ， 在条件许可 的情 况下加大脱碳 量 ， 在有条 件 的地 方加大吹氢量 ， 都可 以 提高脱氮效 果 。 表 种 纯 铁 脱 氧和 倒桶过 程 的增氮 不 锈 大 气 …大气下脱 大 气下脱氧 大 气下脱 氧 大 气下 力。 … 大气下脱氧 ， … 」 ‘ 加 于 ‘ 加 于 ‘ ， 并 并 第 二 次 抽 工艺特点 下脱 氧 未 力叫浇注 钢 桶 中 】 精炼钢桶 中 】 第 二次抽 空后 加 」 一 公 公 空 一 公 氧 厂 ‘ ， 、 尸 、 。 八 八 ， 、 ， 、 尸 、 ” ， 门 一 ， “ “ 厅 ， 厅 ， 增氮 。兑氧后 … … 一 二型暨里 一竺 ， 址 少 · ‘ ” … ‘于资 …… 超 过 二 ， … 生曹 … 一 ‘ “ · “ 和增氢 一样 ， 在精炼后 期也会增氮 。 与精 炼后 氮 含量相 比 ， 其增 加情 况见 表 。 表 说 明 ， 在大气下脱氧且不 加 ， 增氮 比较严 重 ， 这 与高温下 纯 铁 和不 锈钢 中氮 的溶解度较大 含铬不 锈钢 由于铬 降低氮的活度 ， 对氮 的溶解度更大 ， 在 与大气接触 时吸 氮有关 。 当大 气下脱氧 并 向浇注 钢桶 中加 后 ， 增氮大 为减弱 ， 这可 能 因钢 中溶液 的 和 形 成 ， 在 倒桶 过 程 中 ， 由于 渣钢 混 冲 ， 进 入 渣 中 ， 使 增进 的部分氮被 去除所 致 。 当 加 入精炼钢 桶 时 ， 由于 早 已溶解 于钢 中与氮充 分地进 行 了反应 ， 当倒桶 时 ， 的去除 就更 为显 著 ， 所 以 去除的氮量超过 增 进 的氮 量 ， 结 果 还脱 去了 的氮 。 二 次 抽 空 前和 二 次抽空后 加 的去氮效果 也不 一样 ， 前者 由于 长 时间作用 ， 溶解于钢 中的钦 消耗较多 ， 以 去除 的氮 量较 少 ， 所 以在倒桶 时 ， 钢 中氮 含量还 有少 量 增 加 ， 而后 者 由于 加 较 晚 ， 倒桶 过程 中钢 液的残 钦较 多 ， 所 以 有相 当数 量 的氮被 去除 。 以 上 说 明 加 可 以 防止 不 诱钢 增氮 ， 在不 同的加 方 案 中 ， 以 二 次抽空后 加 的方 案效果最好 。 但为防止 后 期 增氮 ， 对大多数不 含 的不 诱钢 来说 ， 应 采 取真空 下加 料和 保 护 浇注措施 。 精炼过 程 的脱氧效 果 十 分显著 。 真空 吹氧脱碳后 钢 中碳 含量很 低 ， 纯 铁为 了 ， 不 诱钢 为 一 。 与此 相应 ， 钢 中氧 含量则 很 高 ， 纯 铁 为 ， 不 锈钢为 。 。 但经脱氧 、 长 时 间吹搅拌 、 倒桶 和 浇 注前 的镇 静等