·228· 北京科技大学学报 第36卷 2.2.2钢液气体分析 12 图2所示不同喷吹条件下钢液增氧增氮情况， 反映出在相同喷吹条件下，CO,气体的搅拌能力略 强于Ar气，导致精炼过程中将渣层吹开钢液吸N] 10.92 10.68 和吸[O]略有增加，从上图中可看出实验炉次钢液 10.53 的N]含量略高于全吹Ar炉次约(0.5~3.3)× 10 104%,总体氧含量仍很低，也进一步说明了在炼钢 温度下C02分解量较小，LF炉精炼过程吹C02不 会使钢液大量增氧增氮而影响钢液质量 全吹Ar 1/3比例C0,2/3比例C0. 全吹CO 80 二氧化碳比例 70 ·一钢中氮元素质量分数 图3不同C02比例下夹杂物的平均当量密度 ·一钢中氧元素质量分数 60 Fig.3 Equal yield density of inclusions in steel at different bottom 50 blowing proportions of CO2 40 10.53mm2,其中全吹C02气体夹杂物当量密度降 30 低了3.75%，说明精炼炉底吹C02气体不但不会影 20 响钢液质量，反而有利于夹杂物去除. 对典型夹杂物进行能谱分析，研究夹杂物的成 全吹Ar 1/3比例C0,2/3比例C0, 全吹(C0 分及种类.实验炉次与对比炉次所取样品的夹杂物 二氧化碳比例 主要为硫化物类、镁铝尖晶石类以及铝酸钙类夹杂 图2钢液T[O和T门含量 物，同时部分炉次还发现了少量的氧化铝类夹杂物. Fig.2 Element content of T[O]and T [N]in the liquid steel 采用底吹部分或全吹CO2气体工艺和底吹Ar气工 2.2.3夹杂物分析 艺治炼得到的产品中的夹杂物种类、形貌和组成变 利用光学显微镜观察和统计夹杂物的数量和尺 化较小，底吹C02气体工艺不会改变钢液洁净度 寸分布，并计算夹杂物的当量密度，如图3所示. 对所取大样进行电解，并运用电子显微镜对电 从图3中实验炉次与对比炉次可以看出，常规 解所得夹杂物进行观测及能谱分析.如图4所示大 吹Ar工艺、底吹1/3比例C02、底吹2/3比例C02 型夹杂物形态及能谱图，从能谱图中可知大型夹杂 和全吹C0,气体进行精炼时，LF炉出站钢液中的夹 物主要由Ca0、Mg0、Al,03、SiO2及少量Na,0和 杂物的当量密度分别为10.94、10.92、10.68和 K,0组成，对电解所得夹杂物进行称重可知，全吹 (a 1000 800 600 400 e 200 Na 0 MnFe 0 1 3 45678 能量keY 500um 2500 2000 1500 1000 500 0 Mo KCa Fe Fe 0 2 4 810 能量/keN 100 jm 图4典型大型夹杂物的形貌及能谱图.(a)混合喷吹炉次：(b)纯Ar炉次 Fig.4 Representative pictures of large inclusions and EDS under different gas conditions:(a)mixed gas injection:(b)pure Ar injection北 京 科 技 大 学 学 报 第 36 卷 2. 2. 2 钢液气体分析 图 2 所示不同喷吹条件下钢液增氧增氮情况， 反映出在相同喷吹条件下，CO2 气体的搅拌能力略 强于 Ar 气，导致精炼过程中将渣层吹开钢液吸［N］ 和吸［O］略有增加，从上图中可看出实验炉次钢液 的［N］含量略高于全吹 Ar 炉次约( 0. 5 ～ 3. 3) × 10 － 4 % ，总体氧含量仍很低，也进一步说明了在炼钢 温度下 CO2 分解量较小，LF 炉精炼过程吹 CO2 不 会使钢液大量增氧增氮而影响钢液质量． 图 2 钢液 T［O］和 T［N］含量 Fig． 2 Element content of T［O］and T［N］in the liquid steel 2. 2. 3 夹杂物分析 利用光学显微镜观察和统计夹杂物的数量和尺 寸分布，并计算夹杂物的当量密度，如图 3 所示． 从图 3 中实验炉次与对比炉次可以看出，常规 吹 Ar 工艺、底吹 1 /3 比例 CO2、底吹 2 /3 比例 CO2 和全吹 CO2 气体进行精炼时，LF 炉出站钢液中的夹 杂物 的 当 量 密 度 分 别 为 10. 94、10. 92、10. 68 和 图 3 不同 CO2 比例下夹杂物的平均当量密度 Fig． 3 Equal yield density of inclusions in steel at different bottom blowing proportions of CO2 10. 53 mm － 2 ，其中全吹 CO2 气体夹杂物当量密度降 低了 3. 75% ，说明精炼炉底吹 CO2 气体不但不会影 响钢液质量，反而有利于夹杂物去除． 对典型夹杂物进行能谱分析，研究夹杂物的成 分及种类． 实验炉次与对比炉次所取样品的夹杂物 主要为硫化物类、镁铝尖晶石类以及铝酸钙类夹杂 物，同时部分炉次还发现了少量的氧化铝类夹杂物． 采用底吹部分或全吹 CO2 气体工艺和底吹 Ar 气工 艺冶炼得到的产品中的夹杂物种类、形貌和组成变 化较小，底吹 CO2 气体工艺不会改变钢液洁净度． 对所取大样进行电解，并运用电子显微镜对电 解所得夹杂物进行观测及能谱分析． 如图 4 所示大 型夹杂物形态及能谱图，从能谱图中可知大型夹杂 物主 要 由 CaO、MgO、Al2O3、SiO2 及 少 量 Na2O 和 K2O 组成，对电解所得夹杂物进行称重可知，全吹 图 4 典型大型夹杂物的形貌及能谱图． ( a) 混合喷吹炉次; ( b) 纯 Ar 炉次 Fig． 4 Ｒepresentative pictures of large inclusions and EDS under different gas conditions: ( a) mixed gas injection; ( b) pure Ar injection ·228·