增刊1 徐迎铁等：铁水脱钛理论分析与实验研究 33· 0.06 0.6 步，脱钛率与脱硅率比在为0.8~1左右，30min内 0.05 +T] 0.5 的脱硅率或脱钛率在40%~80%之间. ·-Si1 (4)喷吹高含量氧化铁的粉剂来脱钛是首选， 0.04 0.4 可取得良好的脱钛效果. 0.3 三 0.02 0.2 参考文献 0.01 0.1 [1]Zhou D G.Fu J.Wang P.et al.Control and effect of nitrogen and titanium in bearing steel.Iron Steel.1999.34(suppl):585 5 10 1520 25 30 分0 (周德光，傅杰，王平，等.轴承钢中氮与钛的控制及研究 Time/min 钢铁，1999,34(suppl):585) 图5感应炉实验的脱钛和脱硅过程 [2]Wu W D.Liu L,Liu Y,et al.Thermodynamics behavior of tita- Fig.5 Change in the contents of Si and Ti in the induction furnace nium for smelting GCrl5 bearing steel //Proceedings of China Iron test Steel Annual Meeting.Beijing.2005:81 (吴伟大，刘浏，刘跃，等.转炉治炼轴承钢中钛的热力学行为 大生产实践中，吹氧脱硅脱钛并不能取得理想 研究/12005年中国钢铁年会论文集.北京，2005：81) 的效果，原因是吹氧反应区温度过高，有利于脱碳而 [3] Yu A G.Zhang X Y.Han S F,et al.Practice of low Ti molten i- 不利于脱硅和脱钛：喷吹高含量氧化铁的粉剂脱硅 ron production.Angang Technol.2007,(2):28 (喻爱国，张新义，韩淑范，车玉满.低钛铁水生产实践.鞍 脱钛效果好，吨铁20~40kg脱钛剂的喷吹量可实现 钢技术，2007，(2)：28) 脱钛率高于50%；喷吹石灰不能够脱钛，但有轻微 [4]Ohta M,Morita K.Interaction between silicon and titanium in 的脱硅效果，原因是石灰脱硫后释放的氧可脱硅，且 molten steel./SI/Int.2003.43(2):256 生成的S0,在石灰基体内活度很低.综合来看，喷 [5]Zhang J.Calculating model of mass action for Fe-Si-C melts.J 吹高含量氧化铁的粉剂进行脱钛是首选，其他粉剂 East China Unig Metall,1997,14(3):185 (张鉴.Fe-Si-C熔体的作用浓度计算模型.华东治金学院学 有着另外的目的，如脱硫、脱磷或脱锰，附带可能有 报，1997,14(3)：185) 一定的脱钛效果.对于脱钛粉剂颗粒直径的控制， [6] Ito K.Matsuzaki K.Thermodynamics of Fe,O-Ti0,-Si02 melts in 目前现场基本要求小于1mm,计算结果认为颗粒直 equilibrium with solid iron.IS//Int,1997.37(6):562 径在0.5~0.8mm是比较合适的，现场的颗粒尺寸 [7]Liu Q C.Diffusion oftitanium and silicon in molten iron bath.J 要求基本上是科学的，建议进一步要求颗粒最小直 fron Steel Res.1997.9(6)1 径大于0.5mm. (刘清才.铁水溶池中钛和硅的扩散能力.钢铁研究学报， 1997,9(6):1) 3结论 [8]Xu Y T.Chen Z P,Zhang G.Kinetic model of decarburization and denitrogenation in VOD process for ferritic stainless steel.Met- all Mater Trans B.2009.40(3):345 (1)对于铁水喷粉脱钛过程，在颗粒中氧化铁 [9] Oeters F.Metallurgy of Steelmaking.Beijing:Metallurgical Indus- 含量没有降到极低值前，脱钛与脱硅的比例基本由 try Press,1988 动力学条件控制，取决于传质系数与当前元素在铁 (F.奥特斯.钢治金学.北京：治金工业出版社，1988) 水中的含量，此后，脱钛可能继续进行，朝着硅、钛竞 [10]Ou J P,Chen Z P.Luo Z G.et al.Simulation on transport dy- 争氧化平衡的方向发展. namics of hot metal dephosphorization pretreatment by powder in- (2)对于铁水喷富含氧化铁的脱钛剂，不是颗 jection in torpedo(ll):Study on the residence time of powder. Baotou Unie Iron Steel Technol.2001.20(3):200 粒直径越小越好.对于宝钢的脱钛过程，其颗粒直 (欧俭平，陈兆平，罗志国，等.鱼雷罐喷粉预处理传输动力 径在0.5-~0.8mm是比较合适的. 学物理模拟（Ⅱ）：粉剂停留时间研究.包头钢铁学院学报， (3)感应炉脱钛实验表明，脱钛和脱硅基本同 2001,20(3):200)增刊 1 徐迎铁等: 铁水脱钛理论分析与实验研究 图 5 感应炉实验的脱钛和脱硅过程 Fig． 5 Change in the contents of Si and Ti in the induction furnace test 大生产实践中，吹氧脱硅脱钛并不能取得理想 的效果，原因是吹氧反应区温度过高，有利于脱碳而 不利于脱硅和脱钛; 喷吹高含量氧化铁的粉剂脱硅 脱钛效果好，吨铁 20 ～ 40 kg 脱钛剂的喷吹量可实现 脱钛率高于 50% ; 喷吹石灰不能够脱钛，但有轻微 的脱硅效果，原因是石灰脱硫后释放的氧可脱硅，且 生成的 SiO2 在石灰基体内活度很低． 综合来看，喷 吹高含量氧化铁的粉剂进行脱钛是首选，其他粉剂 有着另外的目的，如脱硫、脱磷或脱锰，附带可能有 一定的脱钛效果． 对于脱钛粉剂颗粒直径的控制， 目前现场基本要求小于 1 mm，计算结果认为颗粒直 径在 0. 5 ～ 0. 8 mm 是比较合适的，现场的颗粒尺寸 要求基本上是科学的，建议进一步要求颗粒最小直 径大于 0. 5 mm． 3 结论 ( 1) 对于铁水喷粉脱钛过程，在颗粒中氧化铁 含量没有降到极低值前，脱钛与脱硅的比例基本由 动力学条件控制，取决于传质系数与当前元素在铁 水中的含量，此后，脱钛可能继续进行，朝着硅、钛竞 争氧化平衡的方向发展． ( 2) 对于铁水喷富含氧化铁的脱钛剂，不是颗 粒直径越小越好． 对于宝钢的脱钛过程，其颗粒直 径在 0. 5 ～ 0. 8 mm 是比较合适的． ( 3) 感应炉脱钛实验表明，脱钛和脱硅基本同 步，脱钛率与脱硅率比在为 0. 8 ～ 1 左右，30 min 内 的脱硅率或脱钛率在 40% ～ 80% 之间． ( 4) 喷吹高含量氧化铁的粉剂来脱钛是首选， 可取得良好的脱钛效果． 参 考 文 献 ［1］ Zhou D G，Fu J，Wang P，et al． Control and effect of nitrogen and titanium in bearing steel． Iron Steel，1999，34( suppl) : 585 ( 周德光，傅杰，王平，等． 轴承钢中氮与钛的控制及研究． 钢铁，1999，34( suppl) : 585) ［2］ Wu W D，Liu L，Liu Y，et al． Thermodynamics behavior of tita￾nium for smelting GCr15 bearing steel / /Proceedings of China Iron ＆ Steel Annual Meeting． Beijing，2005: 81 ( 吴伟大，刘浏，刘跃，等． 转炉冶炼轴承钢中钛的热力学行为 研究/ /2005 年中国钢铁年会论文集． 北京，2005: 81) ［3］ Yu A G，Zhang X Y，Han S F，et al． Practice of low Ti molten i￾ron production． Angang Technol，2007，( 2) : 28 ( 喻爱国，张新义，韩淑范，车玉满． 低钛铁水生产实践． 鞍 钢技术，2007，( 2) : 28) ［4］ Ohta M，Morita K． Interaction between silicon and titanium in molten steel． ISIJ Int，2003，43( 2) : 256 ［5］ Zhang J． Calculating model of mass action for Fe-Si-C melts． J East China Univ Metall，1997，14( 3) : 185 ( 张鉴． Fe--Si--C 熔体的作用浓度计算模型． 华东冶金学院学 报，1997，14( 3) : 185) ［6］ Ito K，Matsuzaki K． Thermodynamics of FetO-TiO2 -SiO2 melts in equilibrium with solid iron． ISIJ Int，1997，37( 6) : 562 ［7］ Liu Q C． Diffusion oftitanium and silicon in molten iron bath． J Iron Steel Res，1997，9( 6) : 1 ( 刘清才． 铁水溶池中钛和硅的扩散能力． 钢铁研究学报， 1997，9( 6) : 1) ［8］ Xu Y T，Chen Z P，Zhang G． Kinetic model of decarburization and denitrogenation in VOD process for ferritic stainless steel． Met￾all Mater Trans B，2009，40( 3) : 345 ［9］ Oeters F． Metallurgy of Steelmaking． Beijing: Metallurgical Indus￾try Press，1988 ( F． 奥特斯． 钢冶金学． 北京: 冶金工业出版社，1988) ［10］ Ou J P，Chen Z P，Luo Z G，et al． Simulation on transport dy￾namics of hot metal dephosphorization pretreatment by powder in￾jection in torpedo( Ⅱ) : Study on the residence time of powder． J Baotou Univ Iron Steel Technol，2001，20( 3) : 200 ( 欧俭平，陈兆平，罗志国，等． 鱼雷罐喷粉预处理传输动力 学物理模拟( Ⅱ) : 粉剂停留时间研究． 包头钢铁学院学报， 2001，20( 3) : 200) ·33·