李文博等：不同钙合金对钢液脱砷作用的实验研究 ·493· 的热态实验中，并不是所加入的Ca量越高，脱砷效果 参考文献 越好.加强钢液的脱砷效果应从减少Ca的汽化损失 [Melford D A.Surface hot shortness in mild steel.J /ron Steel Inst, 和提高C的利用率方面着手，进行深入和系统的 1962,200(4):290 研究. 2]Norio I.Nozomi K,Kazutoshi K.Effect of Cu,Sn and Ni on hot workability of hot-rolled mild steel./SIJ Int,1997,37(3):217 3结论 Liang G S,Xu B H,Dong G D.Study of arsenic action in iron (1)采用精炼渣+Ca系合金进行脱砷时，除CaC2 and steel smelting process.Jiangri Metall,2001,21(2):6 (梁桂生，徐柏辉，董光德.钢铁治炼过程中砷的走向研究 外，5min之内钢液中砷含量即可达到最低值，之后随 江西治金，2001,21(2)：6) 着反应的进行会出现“回砷”现象.其中Ca-Al线和纯 [4]Yin L,Sridhar S.Effect of residual element arsenic,antimony Ca线的回砷量较高；SiCa一Ba合金回砷量较低，相对 and tin on surface hot shortness.Metall Mater Trans B,2011,42 较为稳定 (5):1031 (2)高砷含量时，逐渐增加Ca系合金加入量，脱 [5]Fu B.The Effect and Control Study of Tramp Elements in Steel 砷率也随之升高.其中Si-Ca-Ba合金的脱砷效果最 [Dissertation].Wuhan:University of Science and Technology Wuhan,2010 好，加入量在5%~10%时脱砷率上升较为明显，在 (付兵.钢中残余元素的影响及其控制研究[学位论文].武 10%~15%范围内时除Ca一Al线外，SiCa-Ba合金和 汉：武汉科技大学，2010) 纯Ca线的脱砷率上升幅度较小.增加加入量对脱硫 [6]Zhu Y Z,LiZ C,Xu J P.Macroscopic distribution of residual el- 效果影响不大. ements As,S and P in steel strips produced by compact strip pro- (3)Ca-Al线和Si-Ca-Ba合金在改进渣中的脱 duction (CSP)process.Metall Mater Trans A,2012,43 (7): 砷率有所降低，Ca一Al线的脱砷效果与在精炼渣中的 2509 脱砷效果相差较大，SiCa-Ba合金脱碑效果相差相对 7]Liang Y S.The influence of arsenic on the physical properties of carbon steel./ron Steel,1983,18(7)54 较小.在更换渣系的条件下，Si一Ca一Ba合金脱砷效果 (梁英生.砷对碳钢性能的影响.钢铁，1983,18(7)：54) 稳定性较好，容易控制 [8]Zhuang HZ,Deng S Y,Yuan J H.The ingfluence of arsenic on (4)不同初始砷含量时，SiCa-Ba合金综合脱砷 the perfermance of reinforced bar made of carbon structural steel 效果最佳，受初始砷含量影响较小，在较低初始砷含量 and low alloy steel.Steelmaking,1996(6):50 时依然可以保证较高脱砷率，Ca一Al线和纯Ca线次 (庄汉洲，邓少妍，元俊辉.砷含量对碳素结构钢和低合金钢 之，而CaC,最差 筋性能影响.钢铁，1996(6)：50) (5)在高砷含量范围内，随着Ca系合金脱砷剂加 9] Chen X W.Effect of trace detrimental elements on surface crack- 入量的增大，各Ca系合金溶解于钢液中Ca所占比例 ing of ingot during forging.Iron Steel,1985.20(2):31 (陈学武.微量有害元素对钢锭锻造过程引起表面热脆的影 总体相差不大，Si-Ca-Ba合金溶解钙比例高于Ca一Al 响.钢铁，1985,20(2)：31) 线和纯Ca线.Ca-Al线和纯Ca线与S和As反应的 [10]Liu S P,Sun S C.A study on dearsenication of molten iron and Ca所占比例不断下降，而Si-Ca-Ba合金脱砷反应消 liquid steel with Ca-Si alloy.Spec Steel,2001,22(5):12 耗Ca量比例出现先上升后下降的趋势.脱疏消耗的 (刘守平，孙善长.钢液和铁水硅钙合金脱砷研究.特殊钢， Ca含量比例则一直呈下降趋势. 2001,22(5):12)李文博等: 不同钙合金对钢液脱砷作用的实验研究 的热态实验中，并不是所加入的 Ca 量越高，脱砷效果 越好． 加强钢液的脱砷效果应从减少 Ca 的汽化损失 和提高 Ca 的 利 用 率 方 面 着 手，进行深入和系统的 研究． 3 结论 ( 1) 采用精炼渣 + Ca 系合金进行脱砷时，除 CaC2 外，5 min 之内钢液中砷含量即可达到最低值，之后随 着反应的进行会出现“回砷”现象． 其中 Ca--Al 线和纯 Ca 线的回砷量较高; Si--Ca--Ba 合金回砷量较低，相对 较为稳定． ( 2) 高砷含量时，逐渐增加 Ca 系合金加入量，脱 砷率也随之升高． 其中 Si--Ca--Ba 合金的脱砷效果最 好，加入量在 5% ～ 10% 时脱砷率上升较为明显，在 10% ～ 15% 范围内时除 Ca--Al 线外，Si--Ca--Ba 合金和 纯 Ca 线的脱砷率上升幅度较小． 增加加入量对脱硫 效果影响不大． ( 3) Ca--Al 线和 Si--Ca--Ba 合金在改进渣中的脱 砷率有所降低，Ca--Al 线的脱砷效果与在精炼渣中的 脱砷效果相差较大，Si--Ca--Ba 合金脱砷效果相差相对 较小． 在更换渣系的条件下，Si--Ca--Ba 合金脱砷效果 稳定性较好，容易控制． ( 4) 不同初始砷含量时，Si--Ca--Ba 合金综合脱砷 效果最佳，受初始砷含量影响较小，在较低初始砷含量 时依然可以保证较高脱砷率，Ca--Al 线和纯 Ca 线次 之，而 CaC2最差． ( 5) 在高砷含量范围内，随着 Ca 系合金脱砷剂加 入量的增大，各 Ca 系合金溶解于钢液中 Ca 所占比例 总体相差不大，Si--Ca--Ba 合金溶解钙比例高于 Ca--Al 线和纯 Ca 线． Ca--Al 线和纯 Ca 线与 S 和 As 反应的 Ca 所占比例不断下降，而 Si--Ca--Ba 合金脱砷反应消 耗 Ca 量比例出现先上升后下降的趋势． 脱硫消耗的 Ca 含量比例则一直呈下降趋势． 参 考 文 献 ［1］ Melford D A． Surface hot shortness in mild steel． J Iron Steel Inst， 1962，200( 4) : 290 ［2］ Norio I，Nozomi K，Kazutoshi K． Effect of Cu，Sn and Ni on hot workability of hot-rolled mild steel． ISIJ Int，1997，37( 3) : 217 ［3］ Liang G S，Xu B H，Dong G D． Study of arsenic action in iron and steel smelting process． Jiangxi Metall，2001，21( 2) : 6 ( 梁桂生，徐柏辉，董光德． 钢铁冶炼过程中砷的走向研究． 江西冶金，2001，21( 2) : 6) ［4］ Yin L，Sridhar S． Effect of residual element arsenic，antimony and tin on surface hot shortness． Metall Mater Trans B，2011，42 ( 5) : 1031 ［5］ Fu B． The Effect and Control Study of Tramp Elements in Steel ［Dissertation］． Wuhan: University of Science and Technology Wuhan，2010 ( 付兵． 钢中残余元素的影响及其控制研究［学位论文］． 武 汉: 武汉科技大学，2010) ［6］ Zhu Y Z，Li Z C，Xu J P． Macroscopic distribution of residual el￾ements As，S and P in steel strips produced by compact strip pro￾duction ( CSP) process． Metall Mater Trans A，2012，43 ( 7 ) : 2509 ［7］ Liang Y S． The influence of arsenic on the physical properties of carbon steel． Iron Steel，1983，18( 7) : 54 ( 梁英生． 砷对碳钢性能的影响． 钢铁，1983，18( 7) : 54) ［8］ Zhuang H Z，Deng S Y，Yuan J H． The ingfluence of arsenic on the perfermance of reinforced bar made of carbon structural steel and low alloy steel． Steelmaking，1996( 6) : 50 ( 庄汉洲，邓少妍，元俊辉． 砷含量对碳素结构钢和低合金钢 筋性能影响． 钢铁，1996( 6) : 50) ［9］ Chen X W． Effect of trace detrimental elements on surface crack￾ing of ingot during forging． Iron Steel，1985，20( 2) : 31 ( 陈学武． 微量有害元素对钢锭锻造过程引起表面热脆的影 响． 钢铁，1985，20( 2) : 31) ［10］ Liu S P，Sun S C． A study on dearsenication of molten iron and liquid steel with Ca--Si alloy． Spec Steel，2001，22( 5) : 12 ( 刘守平，孙善长． 钢液和铁水硅钙合金脱砷研究． 特殊钢， 2001，22( 5) : 12) · 394 ·