D0I:10.13374/j.issn1001053x.1998.02.028 第20卷第2期 北京科技大学学报 Vol.20 No.2 1998年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.1998 合成渣对钢液吸氨的保护作用 项长祥” 杨斯馥) T E Gammal) 1)北京科技大学应用科学学院北京1000832)治金部建筑研究总院 3)德国阿亨大学冶金研究所 摘要在真空感应炉中研究了1600℃渣层覆盖条件下气相中不同氨分压时，钢液中氮含量的变 化.结果表明，钙基中性及氧化性渣，如CaO-Al,0,-SiO,和CaO-Al,0,-SiO,-Fe0可作为 绝缘层有效地防止氨在钢液和气相间的传质.因为在上述渣中，氮的溶解量约在30×10~6~80× 106之间. 关键词氮；传质；中性及氧化性渣 分类号TF0I 优质钢的生产时常采用钢包精炼技术去除钢液中杂质.文献[1]认为，在钢包处理过程中 一层粘附的渣对液态金属有保护作用.然而氨仍可以通过渣层以氮离子、3-形式由气相向金 属液传递，其速率取决于氮在渣中的溶解度.许多实验室工作研究了氮在碳饱和的金属榕体 或Fe-AI合金与钙铝酸盐渣系间的反应I~刃，发现氮以氮离子(N3-)及氰化物离子(CN)溶解 于渣中.而对有渣层覆盖条件下氮在含C低的钢液和气相间的传质研究甚少.本工作在这方面 进行了实验研究 1实验设备与方法 实验在真空感应炉中进行，实验装置见图1.加料与取样均通过一个换气室在密封条件 1升降手轮；2夹试样装置；3换气室；4试样夹 具；5旋转手柄；6真空取样管；7旋转盖；8测温 热电偶；9流量计；10进气口；11真空炉壁；12 热电偶旋转手柄；13真空阀门；14石墨加热体； 15渣层；16石墨坩埚；17钢液；18A,O,坩埚； 19真空炉；20氧化镁砂；21真空炉线圈；22氧化 镁垫层；23控温热电偶；24真空接口；25进气口； 2 26观测孔；27Mo-Z0,吹管；28电极接口 图1实验装置图 1997-07-25收稿项长样男，53岁，副教授，顶士第 2 0卷 1 9 9 8年 第2期 4月 北 京 科 技 大 学 学 报 J o u r n a l o f nU i v e r s it y o f 灰 i e n e e a n d T e c h n o l o g y B e ij i n g V o l . 2 0 A p .r .yo 2 1 9 9 8 合成渣对钢液吸氮 的保护作用 项 长祥 `) 杨 斯馥2 ) 丁 百 G a m m a 广) l) 北京科技 大学应用 科学学院 北京 10 0 0 8 3 2) 冶金部建筑研究总 院 3) 德 国阿 亨大学冶金研究所 摘要 在真空 感应 炉中研究了 1 6 0 ℃ 渣层硬 盖条件下 气相 中不 同氮分压 时 , 钢液 中氮含量的变 化结果表明 , 钙基 中性及 氧化性渣 , 如 aC -o AI 2 0 。 一 51 0 2和 aC o 一 月 2 0 3 一 51 0 2 一 eF O 可作为 绝缘层有效地 防止氮在钢液和气相间的传质 . 因 为在上 述渣中 , 氮的溶解量约在 30 x 10 一 “ 一 80 x 1 0 ’ 6之 间 . 关键词 氮; 传质; 中性及氧化性渣 分类号 T FD I 优 质 钢的 生产 时常采 用 钢包 精炼技 术 去除钢 液 中杂质 . 文献 【l] 认 为 , 在 钢包处理过程 中 一层 粘 附的渣 对液 态金 属有 保护 作用 . 然 而氮仍 可 以 通过 渣层 以 氮 离子 N ’ 一 形 式 由气相 向金 属液传递 , 其 速率 取 决 于氮 在渣 中的溶 解 度 . 许多 实 验室 工作 研 究 了氮 在 碳饱和 的金属 熔体 或 eF 一 lA 合 金 与钙铝 酸盐 渣系 间的 反应 1 一 ’ ] , 发现氮 以 氮 离子 (材 一 ) 及氰 化物 离子 (C N 一 )溶 解 于渣 中 . 而 对有 渣层覆 盖条 件下 氮在含 C 低 的钢液 和气相 间的 传质研 究甚 少 . 本 工作 在这方 面 进行 了实验 研究 . 1 实 验设备 与方 法 实验 在 真 空感 应 炉 中进行 , 实 验装 置见 图 1 . 加 料 与取样 均 通过 一 个换 气 室在 密封 条件 1 升 降手轮; 2 夹试样 装置; 3 换气室; 4 试样夹 具; 5 旋转手柄 ; 6 真空取样管; 7 旋转盖; 8 测温 热 电偶 ; 9 流量计; 10 进气 口 ; 1 真空炉壁 ; 12 热 电偶旋 转 手柄; 13 真空 阀 门; 14 石墨 加 热体 ; 1 5 渣层: 16 石 墨 柑 祸: 1 7 钢 液; 1 8 1A 2 o 3增 涡: 1 9 真空 炉 : 2 0 氧化镁砂; 2 1 真空 炉线圈 : 2 2 氧化 镁垫 层; 23 控温热 电偶; 24 真 空接 口 ; 25 进气 口 ; 2 6 观测孔: 2 7 M -o z 心 2 吹管: 2 8 电 极接 口 图 l 实验装置图 19 9 7 一 0 7 一 2 5 收稿 项长祥 男 , 53 岁 , 副教授 , 硕 士 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1998. 02. 028