·28 北京科技大学学报 2004年第1期 0.0 1.0 炉渣中AlO 图5是顶渣的碱度在1.23-1.36时夹杂物的 口5.01% 成分分布，由图可见夹杂物大部分分布在塑性范 0.2 △12.08% 0.8 口15.96% 围的周边区域内，当炉渣中的AO,含量在低于 019.39% w(CaO+MgO) w(Si 721.56% 8.54%时，所得到的夹杂物分布较为集中分布在 0.4 0.6 ●31.29% ■24.31% 假硅灰石、钙斜长石和钙黄长石三相的交界的低 0.6 0.4 熔点区， 图6是夹杂物中AlO含量与炉渣中AlO含 0.8 0.2 量的关系图.图6(a)的炉渣碱度为0.710.83范围 7 内，夹杂物中的Al,O含量随着顶渣中Al,O含量 1.0 炉渣碱度1.05-1.197 0.0 增加而增加，与夹杂物中8%~25%的AlO对应的 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 是渣中2.6%~8%的Al20.图6b)中炉渣的碱度范 w(ALO,) 图4炉渣碱度为1.05119时钢中的夹杂物成分分布图 围是1.05~1.19，夹杂物中的A10含量随炉渣中 Fig.4 Distribution of the inclusion in steel while the basi- A1O,含量增加而增加，与夹杂物中A12O,含量为 city of slag is 1.05-1.19 8%25%对应的是渣中2.5%~7.6%A10.图6(c)中 0.01.0 炉渣碱度范围是1.23~】.36，当夹杂物中A20含 炉渣中Al,O, 0.2 05.48% 量为8%~25%时，与之对应的是渣中A1O含量为 0.8 口8.54% (Si 2.4%7.0%.图6结果表明，对于Ca0-Mg0-Si0x (CaO+MgO) 010.38% 16.74% AlO3系非金属夹杂物，当炉渣w(CaO)/wSiO2)在 0.4 0.6 ▲20.11% 0.7~1.36之间，随炉渣碱度的增加，夹杂物Al0 721.43% 0.6 -0.4 ★34.98% 含量随炉渣AO增加而增加的幅度变大.从生 成塑性夹杂物出发，炉渣碱度应控制在0.7~1.00 0.8、 0.2 之间，目前在我国的冶金过程中，炉外精炼的炉 渣碱度在2.03.0之间，有的甚至更高，因而为了 1.0 炉渣碱度1,23-136三著立0.0 得到塑性夹杂物，渣中的A1,O,含量应该低于 0.0 0.2 0.40.6 0.8 10 8%.理论上讲，当钢、渣和夹杂物处于热力学平 w(ALO) 图5炉渣碱度为1.23136时钢中的夹杂物成分分布图 衡态时，渣的成分与夹杂物成分趋于一致，从本 Fig.5 Distribution of the inclusion in steel while the basi- 图中可见，在炼钢过程中，钢、渣和夹杂物间完全 city of slag is 1.23-1.36 的热力学平衡是很难达到， 100 (a)炉渣减度0.710.83 (b)炉渣碱度=1.05-1.19 (c)炉渣碱度=1.23-1.36 ◆ 60 40 张20 0 05 101520253035400510152025 3035400510152025303540 渣中Al0/% 渣中Al0,% 渣中Al0% 图6炉渣碱度为0.710.83(a,1.05-1.19(b)和123-1.36(c)时，夹杂物中的Al0含量与炉渣中A山0含量（质量分 数)的关系 Fig.6 Relation between Al.O,content in inclusion and that in slag in mass fraction while the basicity of slag is 0.71-0.83 (a),1.051.19(b),and1.231.36(c) CaO-MgO-SiO2-AlO,系夹杂物属于钢液与 (A1,0=(A10) (1) 炉渣作用生成的非金属夹杂物，炉渣中A1O与夹 式中，(l2O),代表渣中AO:(AlO)m代表夹杂物 杂物中AO,的作用可表示为： 中AlO,.两者平衡时，. 2 8 . 北 京 科 技 大 学 学 报 20 04 年 第 1 期 炉 渣 中 A LO 3 口 5 . 0 1% . 0 8 % . 9 6 % . 3 9 % . 5 6 % . 3 1% . 2 9 % 山,`O产J l 兮月 lx-1 介`山ù,凡, 。必 0 . 0 炉渣碱度 1 : 。5一 1油 / 份 撅奋 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 . 0 . 0 0 w (A 1 2O , ) 图 4 炉渣碱 度 为 1 . 0~5 L 19 时钢 中的夹杂物 成分 分布 图 F ig . 4 D ist r i b u 如 n o f t h e i n e lu s i o n 恤 s t e e l w h让e t h e b a s i - e iyt o f s肠 9 15 1 · 0 -5 1 . 19 0 . 0拟 . 0 炉 渣 中 A 1 2认 0 5 . 4 8% 玄 口 8 . 54 % 飞 夕 0 10 . 3 8% 二 16 . 7 4% A 2 0 . 1 1% 7 2 1 . 4 3% ★ 3 4 . 9 8% 中衍\ 、、 J 丧. 、、尸、 J 弃 `、 、 、 人甄一f 一升 一,乙 一一 厂 \ 干 一 立一斗 一 0声召肇 0 . 0 0 . 2 蝴黔生{类 0 . 4 0 _ 牙 软心均 〕 . 0 0 , 8 1 0 w (A L0 3 ) 图 5 炉渣碱 度为 L Z卜L 3 6 时钢 中的夹 杂物 成分分 布图 F ig . 5 D is t南 u it o n o f t h e in c lu s i o n in s t e el w h 让e 伍e b a s i · e ity o f s is g is l · 2-3 1 . 3 6 图 5 是 顶渣 的碱 度在 1 . 23 一1 . 36 时 夹杂 物 的 成分 分布 , 由图可 见夹 杂物 大部 分分 布在 塑性 范 围 的周 边 区域 内 , 当炉 渣 中 的 A石0 3 含 量在低 于 .8 54 % 时 , 所 得 到 的夹杂 物分 布 较为集 中分 布 在 假硅 灰石 、 钙 斜长 石和 钙黄 长石 三相 的交 界 的低 熔 点区 . 图 6 是 夹 杂物 中 A bO , 含 量 与炉 渣 中 A七0 , 含 量 的关 系 图 . 图 6( a) 的炉渣 碱度 为 .0 71 司 . 83 范 围 内 , 夹 杂物 中的 A 儿0 3含量 随着顶渣 中 A LO , 含量 增加而 增加 , 与 夹杂 物中 8% 一 25 % 的 A 1 2仇 对 应 的 是渣 中 .2 6% ~ 8 % 的 A Lq , 图 6彻 中炉渣的碱度 范 围是 1 . 05 一 1 . 19 , 夹 杂 物中的 A取0 3 含 量 随炉渣 中 1A 2 q 含 量增 加 而增 加 , 与夹 杂物 中 A 儿q 含 量为 8% 一25 % 对应 的是渣 中.2 5% 一 .7 6 % 从0 3 . 图 6 c( )中 炉 渣碱 度范 围是 1 . 23 一 1 . 36 , 当夹 杂物 中 1A 2 q 含 量 为 8% 一25 % 时 , 与之对 应 的是渣 中1A 2 O 3含量为 .2 4% 一 .7 0 % . 图 6 结果 表 明 , 对 于 C a o -] 叨9-0 5 10 厂 A I必 3 系 非金 属夹 杂物 , 当炉 渣 w (C aO )w/ ( 5 10 2 )在 .0 -7 1 . 36 之 间 , 随炉渣 碱度 的增 加 , 夹 杂物 A 儿认 含 量 随炉渣 A 1 2 O 3 增加 而增 加 的 幅度变 大 . 从 生 成 塑性 夹杂 物 出发 , 炉渣 碱 度应控制在 .0 7一 1 . 0 之 间 . 目前在 我 国 的冶金 过 程 中 , 炉外 精炼 的炉 渣 碱度 在 .2 -0 .3 0 之 间 , 有 的甚至 更 高 , 因 而为 了 得 到 塑 性 夹杂 物 , 渣 中 的 A取0 3 含 量 应 该低 于 8 % . 理 论上 讲 , 当钢 、 渣和 夹杂 物处 于热 力学平 衡 态时 , 渣 的成分 与 夹杂 物成 分趋 于 一致 , 从本 图 中可见 , 在炼 钢过 程 中 , 钢 、 渣 和夹杂 物 间完全 的 热力 学平 衡 是很 难达 到 . 1 0 0 } ( a ) 炉渣碱度一 0 . 7 一0 . 8 3 (b ) 炉渣碱度= 1 . 0 5一 1 . 19 c( ) 炉渣碱度月 . 23 一 1 . 3 . .ó 口口 裘` 0 } 3 60 卜 弓 } 厂 蓦 ` o口一丫 昌 藻 2 ” 匕滩} 鼠少 0 5 1 0 图 6 炉 渣碱 度为 数 ) 的关系 15 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 30 3 5 4 0 0 5 10 1 5 20 2 5 3 0 35 4 0 渣 中 A 1 2 q o/ 渣 中 1A 2 q o0/ 渣 中 A 1 2 0 ,肌 .0 71 司.8 3 (a ) , 1 .0 ~5 L 19 b( ) 和 1.2 ~3 L 36 c( ) 时 , 夹杂 物 中的 A `仇 含量与炉 渣 中 从认 含t ( 质量分 F i g · 6 eR l a t io o b e 幻叩 e e n A 1 2 0 3 e o n t e o t in in e l u s io o a n d t b a t in s la g in 口a s s fr a e住o n w h加 th e b a s ic iyt o f s la g is o . 7 1刁 . 83 ( a ) , 1 . 0卜1 . 1 9 ( b ) , a n d l · 2 3 d . 3 6 ( e ) ca -O M g -o is O 厂 A 1 2 q 系 夹 杂 物 属 于 钢 液 与 炉渣 作用 生成 的非金 属夹 杂物 , 炉渣 中 1A 2 O 3 与夹 杂物 中 1A 2 q 的 作用 可表 示 为 : (A 120 3 )产 (A L0 3 ) , ( l ) 式 中 , (A 1 2 0 , ) , 代 表 渣 中 A 1 2 0 3 ; ( A L0 3 ) ` 代 表夹杂物 中 A Lq . 两 者平 衡 时