·210 工程科学学报，第38卷，增刊1 加趋势.吊包、中包和铸坯中夹杂物也均以复合氧化 行钙处理的，在不考虑加入铝线中含钙的条件下，夹杂 物Ca0-Mg0-AL,0,为主.由图3可见，由吊包至铸坯 物中钙的主要来源应是溶解铝与渣中氧化钙的反应： 过程，夹杂物成分从分布图的中部向右移动，即向L2 3(Ca0)+2[A]=3[Ca]+(Al,03).(1) 0,含量增多的区域移动，最终停留在高A山，0，含量（其 溶解铝与渣中和耐火材料中的氧镁发生的反应 质量分数大于80%)，少量Mg0(其质量分数小于 如下6-习： 20%)和低Ca0(其质量分数小于5%)的区域，Al,03 2[]+3Mg0aa=Al,0,+3Mg],(2) 含量逐渐提高是因为治炼过程中随着温度的降低，钢 Mg0o+2+3[O]=Mg0·A,0o,(3) 中酸溶铝继续与溶解氧反应，会再次生成较多的氧化 Al203o+Mg]+[O]=Mg0·AL,03o· (4) 铝，而且浇注过程中二次氧化也会造成氧化铝含量 当温度T=1600℃，Ca的溶解度为0.02%~ 升高. 0.03%,Ca的分压P。=1.8×101.325kPa,钢液中钙 轴承钢中夹杂物的成分与脱氧过程、钢液-包衬- 含量达到一定程度时，会发生以下反应 夹杂物、钢液精炼渣-夹杂物之间的反应相关，特别是 与精炼过程钢包渣线处耐材侵蚀状况、VD精炼过程 C+y(,0)=Ca0:(-号)L0,+子u]. 炉渣混卷程度关系密切，不同炉次间设备、工艺和操作 (5) 上的差异引起不同炉次钢中夹杂物成分的显著差异， x [Cao]+y [Al2O ]=(xCa0yALO), (6) 导致两炉次在VD破空过程中夹杂物成分中MgO和 [Ca]+]+(Mgo-AL2O)=(Cao-Mgo-AlO). CaO含量有较大的差异.其中B炉次Mg0含量在VD (7) 破空后明显提高，是因为这一炉次真空处理时间较长， 2.3轴承钢中DS类夹杂物分析 炉衬侵蚀较重，真空条件下碳能与渣中或炉衬中的 DS类夹杂物是指圆形或近似圆形，直径≥13μm MgO反应生成Mg进入钢液，随之与夹杂物结合，致使 的单颗粒夹杂物.图5为A和B两炉次DS夹杂物的 夹杂物中Mg0含量进一步提升. 尺寸和数量信息，图6为典型DS夹杂物形貌，表6为 通常来说轴承钢为防止大型夹杂物的出现是不进 典型DS成分信息. 50 。尺寸 80 口尺寸 。平均尺寸 70 。平均尺寸 40 50 30 40 20 30 20 10L 10 LF结束 D破室中包 铸坏 F站束D破空吊包中包诗坏 A护次工序 B炉次工序 图5两炉次各工序DS数量及尺寸 Fig.5 Quantity and size of DS inclusions in each process 5 Hm 64m 10m 5um 40m 20m 254m 15m 图6治炼过程中典型DS夹杂物形貌 Fig.6 Morphology of typical DS inclusions in the process of smelting工程科学学报，第 38 卷，增刊 1 加趋势． 吊包、中包和铸坯中夹杂物也均以复合氧化 物 CaO--MgO--Al2O3为主． 由图 3 可见，由吊包至铸坯 过程，夹杂物成分从分布图的中部向右移动，即向 Al2 O3含量增多的区域移动，最终停留在高 Al2O3含量( 其 质量 分 数 大 于 80% ) ，少量 MgO ( 其 质 量 分 数 小 于 20% ) 和低 CaO ( 其质量分数小于 5% ) 的区域，Al2O3 含量逐渐提高是因为冶炼过程中随着温度的降低，钢 中酸溶铝继续与溶解氧反应，会再次生成较多的氧化 铝，而且浇注过程中二次氧化也会造成氧化铝含量 升高． 轴承钢中夹杂物的成分与脱氧过程、钢液#包衬# 夹杂物、钢液#精炼渣#夹杂物之间的反应相关，特别是 与精炼过程钢包渣线处耐材侵蚀状况、VD 精炼过程 炉渣混卷程度关系密切，不同炉次间设备、工艺和操作 上的差异引起不同炉次钢中夹杂物成分的显著差异， 导致两炉次在 VD 破空过程中夹杂物成分中 MgO 和 CaO 含量有较大的差异． 其中 B 炉次 MgO 含量在 VD 破空后明显提高，是因为这一炉次真空处理时间较长， 炉衬侵蚀较重，真空条件下碳能与渣中或炉衬中的 MgO 反应生成 Mg 进入钢液，随之与夹杂物结合，致使 夹杂物中 MgO 含量进一步提升． 通常来说轴承钢为防止大型夹杂物的出现是不进 行钙处理的，在不考虑加入铝线中含钙的条件下，夹杂 物中钙的主要来源应是溶解铝与渣中氧化钙的反应: 3( CaO) + 2［Al］= 3［Ca］+ ( Al2O3 ) ． ( 1) 溶解铝与渣中和耐火材料中的氧镁发生的反应 如下［6--7］: 2［Al］+ 3MgO( in-slag /fractory) = Al2O3 + 3［Mg］， ( 2) MgO( s) + 2［Al］+ 3［O］= MgO·Al2O3( s) ， ( 3) Al2O3( s) +［Mg］+［O］= MgO·Al2O3( s) ． ( 4) 当温 度 T = 1600 ℃，Ca 的 溶 解 度 为 0. 02% ～ 0. 03% ，Ca 的分压 PCa = 1. 8 × 101. 325 kPa，钢液中钙 含量达到一定程度时，会发生以下反应［8--9］． x［Ca］+ y( Al2O3 ) = xCaO·( y － ) 1 3 Al2O3 + 2 3 ［Al］， ( 5) x［CaO］+ y［Al2O3］= ( xCaO·yAl2O3 ) ， ( 6) ［Ca］+［O］+ ( MgO·Al2O3 ) ( s) = ( CaO·MgO·Al2O3 ) ． ( 7) 2. 3 轴承钢中 DS 类夹杂物分析 DS 类夹杂物是指圆形或近似圆形，直径≥13 μm 的单颗粒夹杂物． 图 5 为 A 和 B 两炉次 DS 夹杂物的 尺寸和数量信息，图 6 为典型 DS 夹杂物形貌，表 6 为 典型 DS 成分信息． 图 5 两炉次各工序 DS 数量及尺寸 Fig． 5 Quantity and size of DS inclusions in each process 图 6 冶炼过程中典型 DS 夹杂物形貌 Fig． 6 Morphology of typical DS inclusions in the process of smelting · 012 ·