830 工程科学学报，第43卷.第6期 (a) (b) ★Average composition 0100 ★Average composition 0入100 1873 K liquidus -1873 K liquidus ---1673 K liquidus D=1.06 um Da=1.06 um 20 80 0 80 Da=2.57 um Dan=10.71 um Number:51 Number:211 40 60 (MgO 40 60 w(CaOy% w(CaS) 60 0点 呢 呢 0 100 20 0 60 80 100 20 40 60 80 10 (Al2O3)% W(ALO:V 图8低喂钙量炉次喂钙前非金属夹杂物成分分布.(a)A2O3-MgO-CaO三元相图：(b)Al2O,CaS-Ca0三元相图 Fig.8 Composition distribution of nonmetallic inclusions before calcium treatment of low calcium addition heat:(a)Al2O,-MgO-CaO ternary phase diagram;(b)Al,O-CaS-CaO ternary phase diagram (a) (b) ★Average composition 0100 ★Average composition 07100 -1873 K liquidus -1873 K liquidus ---1673 K liquidus 20 80 Da=1.00m D.=1.02m 20 80 D=7.91 um Da=l5.93μm Number:310 Number:454 60 60 w(CaO)/% 0 w(Mg 0 60 40 80 20 80 oo a 0 0 0 100 20 40 60 80 100 20 40 60 80 100 W(ALO% W(ALO:V 图9低喂钙量炉次中间包钢液中非金属夹杂物成分分布.(a)Al2O,-MgO-Ca0三元相图：(b)Al2O,CaS-Ca0三元相图 Fig.9 Composition distribution of nonmetallic inclusions in molten steel of tundish of low calcium addition heat:(a)Al2O-MgO-CaO ternary phase diagram;(b)Al2O;-CaS-CaO ternary phase diagram 区，同时夹杂物中Cs的含量相对较低，钢中非金 属夹杂物的熔点较低，有利于有效改善连铸浇铸 过程水口结瘤 不同喂钙量条件下钢中非金属夹杂物的平均 成分变化如图12所示，从图中可以看出，随着钢 中钙含量的增加，非金属夹杂物中A12O3含量整体 呈下降趋势、CaS含量呈增加趋势、CaO的含量呈 w(A120:62.40% 先降低后增加的趋势.钙处理后当钢中T.Ca质量 w(Ca0):3529% w(MgO:2.31% 、Sm 分数低于17×106时，随着钢中T.Ca含量的增加， 图10低喂钙量炉次钙处理后钢中典型非金属夹杂物形貌及成分 非金属夹杂物中AlO3和CaO含量均呈降低趋 Fig.10 Morphology and composition of typical nonmetallic inclusions 势，CaS含量明显增加：当钢中T.Ca质量分数高 after calcium treatment of low calcium addition heat 于17x106后，非金属夹杂物中CaS质量分数高 钢中T.Ca质量分数低于17×10时，钢中非金属夹 于20%，同时夹杂物中A1203呈明显降低趋势 杂物在Al2O3MgO-CaO系三元相图中靠近液相 图13对比了实验结果与热力学计算结果，从图中钢中 T.Ca 质量分数低于 17×10−6 时，钢中非金属夹 杂物在 Al2O3 ·MgO·CaO 系三元相图中靠近液相 区，同时夹杂物中 CaS 的含量相对较低，钢中非金 属夹杂物的熔点较低，有利于有效改善连铸浇铸 过程水口结瘤. 不同喂钙量条件下钢中非金属夹杂物的平均 成分变化如图 12 所示，从图中可以看出，随着钢 中钙含量的增加，非金属夹杂物中 Al2O3 含量整体 呈下降趋势、CaS 含量呈增加趋势、CaO 的含量呈 先降低后增加的趋势. 钙处理后当钢中 T.Ca 质量 分数低于 17×10−6 时，随着钢中 T.Ca 含量的增加， 非金属夹杂物中 Al2O3 和 CaO 含量均呈降低趋 势 ，CaS 含量明显增加；当钢中 T.Ca 质量分数高 于 17×10−6 后，非金属夹杂物中 CaS 质量分数高 于 20%，同时夹杂物 中 Al2O3 呈明显降低趋势 . 图 13 对比了实验结果与热力学计算结果，从图中 Dmin=1.06 μm Dmax=10.71 μm Number: 211 Average composition 1873 K liquidus 1673 K liquidus 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 w(CaO)/% w(MgO)/% (a) w(Al2O3 )/% w(CaO)/% w(CaS)/% 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 Dmin=1.06 μm Dmax=2.57 μm Number: 51 Average composition 1873 K liquidus (b) w(Al2O3 )/% 图 8    低喂钙量炉次喂钙前非金属夹杂物成分分布. （a）Al2O3‒MgO‒CaO 三元相图；（b）Al2O3‒CaS‒CaO 三元相图 Fig.8    Composition distribution of nonmetallic inclusions before calcium treatment of low calcium addition heat: (a) Al2O3‒MgO‒CaO ternary phase diagram; (b) Al2O3‒CaS‒CaO ternary phase diagram Dmin=1.02 μm Dmax=15.93 μm Number: 454 Average composition 1873 K liquidus 1673 K liquidus 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 w(CaO)/% w(MgO)/% (a) w(Al2O3 )/% w(CaO)/% w(CaS)/% 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 Dmin=1.00 μm Dmax=7.91 μm Number: 310 Average composition 1873 K liquidus (b) w(Al2O3 )/% 图 9    低喂钙量炉次中间包钢液中非金属夹杂物成分分布. （a）Al2O3‒MgO‒CaO 三元相图；（b）Al2O3‒CaS‒CaO 三元相图 Fig.9    Composition distribution of nonmetallic inclusions in molten steel of tundish of low calcium addition heat: (a) Al2O3‒MgO‒CaO ternary phase diagram; (b) Al2O3‒CaS‒CaO ternary phase diagram 5 μm w(Al2O3 ): 62.40% w(CaO): 35.29% w(MgO): 2.31% 图 10    低喂钙量炉次钙处理后钢中典型非金属夹杂物形貌及成分 Fig.10    Morphology and composition of typical nonmetallic inclusions after calcium treatment of low calcium addition heat · 830 · 工程科学学报，第 43 卷，第 6 期