张乐辰等：TP347H精炼渣二次氧化控制及夹杂物变性处理 5 编号 0 Mn Fe Ca Si 国 27.49 46.69 20.87 4.96 6 24.32 8.29 3.8322.52 29.13 2 42.25 41.4811.58 4.69 (b3y 36.26 5.48 25.95 19.07 185 le) 19.62 876 33.90 17.64 18.44 1.65 (dl) 36.29 17518.89L.3833.75 2.14 3μm 421 19.83 7.35 26.54 19.06 15.48 62 h3) 2μm 3 pm (dl) (2) 3 jm 61m 2um 图7VOD精炼过程中典型夹杂物形貌及成分（质量分数，%）.(a)VOD破空：(b)脱氧后：(c)吹氢10min:(d)吊包前 Fig.7 Morphology and composition (mass fraction,%)of typical inclusions in VOD refining process:(a)after vacuum treatment:(b)after deoxi- dation:(e)argon blowing for 10 min:(d)end VOD 杂物将转化为铝氧化物，部分A山，0，与炉渣进一步反 2.5不锈钢脱氧夹杂变性控制 应形成钙铝酸盐，但由于钢渣中氧化钙活度较低圆， 不锈钢脱氧过程中进行真空大气量搅拌操作，钢 反应后夹杂物中Ca0含量仍较低.钢液钙处理后，夹 包MgC砖在真空条件下与脱氧产物反应形成的 杂物变性为低熔点钙铝酸盐，吊包前钢液中多数夹杂 MgAL,0,,且由于精炼渣中Fe0、SiO,对于钢液产生 物为液相. 的二次氧化作用，精炼软吹过程中仍会形成大量脱氧 在钢包软吹过程中，夹杂物根据其尺寸及成分可 产物.因此，脱氧后及软吹过程中通过钙处理将硬质 以分为两类：第一类为富铁氧化物夹杂，该类夹杂物尺AL,0,、MgL,0,转变为低熔点夹杂物将有利于夹杂物 寸在2um左右，如图7(c)、(d2).第二类夹杂中含铁 的上浮去除 小于10%，夹杂物尺寸在2~6um,如图7(d1).富铁 不锈钢尖晶石夹杂物钙处理稳定相图如图10所 类夹杂物由钢液二次氧化产生，而第二类夹杂物为脱 示，治炼中不使用白云石等含有Mg0渣料，钢液中Mg 氧产物经钙处理后形成.第1、3炉中富铁氧化物夹杂 源为钢包耐材侵蚀，所以钢中Mg质量分数一般小于5× 比例如图9所示.对比试验炉次中VOD吊包前夹杂 10-6.因此，当钢液温度为1873K,钢中溶解铝质量分 物中富铁氧化物比例可知，第1、3炉富铁氧化比例分 数为0.015%时，钢液中溶解Ca质量分数超高13.5× 别为58.3%、73.3%，第1炉富铁氧化物比例较第3炉 10~6后可使钢中硬质夹杂物变性为低熔点钙铝酸盐 低15%.根据对试验炉次钢液二次氧化结果的分析可 而根据式(5)、(6)可知，随着钢液中溶解A1含量升高 知，第1炉炉渣Fe0含量低，而SiO含量高，因此降低 及钢液温度降低，为达到良好钙处理效果所需溶解C 渣中F0将更有利于减少钢液二次氧化的产生. 含量需升高.张乐辰等: TP347H 精炼渣二次氧化控制及夹杂物变性处理 图 7 VOD 精炼过程中典型夹杂物形貌及成分( 质量分数，% ) ． ( a) VOD 破空; ( b) 脱氧后; ( c) 吹氩 10 min; ( d) 吊包前 Fig． 7 Morphology and composition ( mass fraction，% ) of typical inclusions in VOD refining process: ( a) after vacuum treatment; ( b) after deoxi￾dation; ( c) argon blowing for 10 min; ( d) end VOD 杂物将转化为铝氧化物，部分 Al2 O3 与炉渣进一步反 应形成钙铝酸盐，但由于钢渣中氧化钙活度较低［13］， 反应后夹杂物中 CaO 含量仍较低． 钢液钙处理后，夹 杂物变性为低熔点钙铝酸盐，吊包前钢液中多数夹杂 物为液相． 在钢包软吹过程中，夹杂物根据其尺寸及成分可 以分为两类: 第一类为富铁氧化物夹杂，该类夹杂物尺 寸在 2 μm 左右，如图 7( c) 、( d2) ． 第二类夹杂中含铁 小于 10% ，夹杂物尺寸在 2 ～ 6 μm，如图 7( d1) ． 富铁 类夹杂物由钢液二次氧化产生，而第二类夹杂物为脱 氧产物经钙处理后形成． 第 1、3 炉中富铁氧化物夹杂 比例如图 9 所示． 对比试验炉次中 VOD 吊包前夹杂 物中富铁氧化物比例可知，第 1、3 炉富铁氧化比例分 别为 58. 3% 、73. 3% ，第 1 炉富铁氧化物比例较第 3 炉 低 15% ． 根据对试验炉次钢液二次氧化结果的分析可 知，第 1 炉炉渣 FeO 含量低，而 SiO2含量高，因此降低 渣中 FeO 将更有利于减少钢液二次氧化的产生． 2. 5 不锈钢脱氧夹杂变性控制 不锈钢脱氧过程中进行真空大气量搅拌操作，钢 包 Mg--C 砖 在 真 空 条 件 下 与 脱 氧 产 物 反 应 形 成 的 MgAl2O4 ［14］，且由于精炼渣中 FeO、SiO2对于钢液产生 的二次氧化作用，精炼软吹过程中仍会形成大量脱氧 产物． 因此，脱氧后及软吹过程中通过钙处理将硬质 Al2O3、MgAl2O4转变为低熔点夹杂物将有利于夹杂物 的上浮去除［15］． 不锈钢尖晶石夹杂物钙处理稳定相图如图 10 所 示，冶炼中不使用白云石等含有 MgO 渣料，钢液中 Mg 源为钢包耐材侵蚀，所以钢中 Mg 质量分数一般小于 5 × 10 － 6 ． 因此，当钢液温度为 1873 K，钢中溶解铝质量分 数为 0. 015% 时，钢液中溶解 Ca 质量分数超高 13. 5 × 10 － 6后可使钢中硬质夹杂物变性为低熔点钙铝酸盐． 而根据式( 5) 、( 6) 可知，随着钢液中溶解 Al 含量升高 及钢液温度降低，为达到良好钙处理效果所需溶解 Ca 含量需升高． ·5·