VolL26No.1王立幢等：低碱度顶渣控制帘线钢中Ca0Si0-A山0-Mg0类夹杂物成分的实验研究·27· 的温度由自动控温仪控制，温度误差在±2℃以 假硅灰石交界的阴影区域为CaO0-A,O,-SiO2类夹 内，Al,0,炉管的恒温带为200mm.炉管内有可升 杂物塑性良好的成分区，在其范围内，夹杂物中 降坩埚托，可将坩埚在实验结束后迅速送出炉 wco/wsio,为0.20-1.0，Al,0,的含量在8%~25%.在 管，保证试样进行水冷.实验时将试样放入MgO 实验中，将夹杂物中的Mg0含量与CaO含量加 坩锅中，外部套有石墨保护坩埚，同时在炉管的 和，所得到的伪三元系(Ca0+MgO)Al,O,-SiO2 底部通入高纯的氩气进行气氛保护，炉管的上部 类夹杂物的成分分布如图3~5所示.图3是炉渣 用高温橡胶密封， 碱度为0.71~1.00范围内，夹杂物随炉渣中Al0, 在用氩气作保护气氛的高温炉中，先加入预 含量变化分布图.当炉渣中AO,含量低于 先配制的钢料1kg,加热熔化并将温度保持在 15.06%时，夹杂物分布主要集中在塑性区周边， 1600℃，5min后取样.加入单晶Si进行脱氧，用 当炉渣中AlO,含量较高时，夹杂物分布较为分 钼丝棒搅拌30s,加入硅5min后取样.然后加入 散.图4是当炉渣碱度在1.05~1.19范围内，夹杂 质量是钢料20%的渣料，渣料熔化后开始计时， 物的成分分布图.与炉渣碱度为071~1.00时的夹 在顶渣熔化后的5,10,15,20,25,30,40min分别 杂物分布相比，当炉渣碱度为1.05一1.19时，夹杂 用石英管取钢样和用钢棒粘取渣样，所取的每个 物分布更加分散，当炉渣中A20,为5.01%和 样品质量约10g.40min后将坩锅取出水冷，分离 12.08%时所得到的夹杂物几乎在塑性区，随着 渣钢.实验结束后，将用石英管取得的钢样、坩锅 渣中AlO,含量的增加，夹杂物逐渐由低AO,区 中的钢样和渣进行各种化学元素的分析.钢样中 向高AlO,区移动. 的夹杂物用电子显微镜EDX分析， 炉渣 甘埚 钢水、 炉管 加热体 炉体 图2夹杂物的塑性区 热电偶 Ar Fig.2 Plastic area of the inclusion 图1实验装置示意图 0.01.0 Fig.1 Schematic diagram of the experimental furnace 炉渣中AO ■4.32% 0.2 0.8 ▣7.46% 3实验结果及讨论 ●10.59% (CaO+MgO) 011.87% 0.4 0. ▲12.90% 3.1夹杂物的分类 wSiO） △15.06% V17.00% 实验所得到的夹杂物可分为两类：第一类是 8 0.6 0.4 v18.16% Si-Mn合金脱氧的MnO-AlO,-SiO2复合脱氧产 ★19.89% ×21.78% 物：第二类是脱氧产物与顶渣作用的CaO-SiO, 0.2 +31.15% + AlO,-Mg0类复合夹杂物.实验总共分析了405 炉渣城度0.71~1.00 0.0 个夹杂物.其中一类夹杂物72个，占18%：二类 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 夹杂物333个占82%.本文讨论第二类夹杂物. w(AlOj) 3.2炉渣组成对Ca0-A山0Si0.类夹杂物的成 图3炉渣碱度为0711.00时钢中的夹杂物成分分布图 分分布的影响 Fig.3 Distribution of the inclusion in steel while the basi- 一般来说，图2所示的钙斜长石、磷石英和 city of slag is 0.71-1.00、 b LZ` N O 一 1 王 立峰 等 : 低碱度顶 渣控 制帘 线钢 中 C a o 名Oi 厂月 2 0汁M Og 类夹 杂物成 分 的实 验研 究 . 2, . 的温 度 由 自动 控 温仪 控 制 , 温度误差 在 士2 ℃ 以 内 , A 1 2 O , 炉 管 的恒 温 带 为 2 0 ~ . 炉 管内有 可 升 降 柑 祸 托 , 可 将 柑 锅 在 实验 结 束 后迅速送 出 炉 管 , 保 证 试 样进行 水冷 . 实验 时将 试 样放 入 M g O 柑锅 中 , 外 部套 有 石 墨保 护 增 塌 . 同时在 炉 管 的 底部 通 入高 纯 的氢气 进 行气 氛 保护 , 炉 管的上 部 用 高温 橡胶密封 . 在用 氢 气作 保 护气 氛 的 高温炉 中 , 先加 入 预 先 配 制 的钢 料 I kg , 加 热 熔 化 并将 温 度 保 持 在 1 60 0 ℃ , s m in 后 取样 . 加入 单 晶 is 进 行 脱 氧 , 用 铝 丝棒搅 拌 30 5 , 加 入 硅 s m in 后取 样 . 然 后 加 入 质 量 是钢 料 20 % 的渣 料 , 渣 料熔化 后 开始 计 时 , 在 顶渣熔 化后 的 5 , 10 , 15 , 2 0 , 2 5 , 3 0 , 4 0 m in 分 别 用 石英 管取 钢样 和 用钢 棒粘 取 渣样 , 所 取 的每 个 样 品质 量 约 10 g . 40 m in 后将 增 锅 取 出水冷 , 分 离 渣钢 . 实验 结束 后 , 将 用石 英管 取 得 的钢 样 、 增 锅 中的钢 样和 渣进 行 各种 化学 元 素 的分析 . 钢 样中 的夹 杂物 用 电子 显 微 镜 E D X 分 析 . 假硅 灰石交 界 的阴影 区域 为 C a o 一A 1 2 q 一 10 2类 夹 杂物 塑性 良好 的成 分 区 , 在 其 范 围 内 , 夹杂 物 中 w .c 夕w s 。 为 .0 2 -0 1 . 0 , A 1 2 0 3 的含 量 在 8 % 一 25 % . 在 实验 中 , 将 夹 杂 物中 的 M g o 含量 与 C ao 含 量 加 和 , 所 得 到 的伪 三 元系 ( C a o + M gO ) A LO厂 5 10 2 类 夹 杂物 的成 分 分 布 如 图 3一 5 所 示 . 图 3 是炉 渣 碱度 为 .0 7 1一 1 . 0 范 围 内 , 夹 杂物 随炉 渣 中 A LO , 含 量 变 化 分 布 图 . 当 炉 渣 中 1A 2 0 3 含 量 低 于 巧 . 0 6 % 时 , 夹杂物 分 布主 要 集 中在 塑 性 区周 边 , 当炉渣 中 1A 2认 含 量 较高时 , 夹杂物分布 较 为分 散 . 图 4 是 当炉渣碱 度在 1 . 05 一 1 . 19 范 围 内 , 夹 杂 物的成 分分 布 图 . 与炉 渣碱度 为.0 7 1一 1 . 0 时 的夹 杂 物 分布 相 比 , 当炉 渣碱度 为 1 . 05 一 1 . 19 时 , 夹 杂 物 分 布 更 加 分 散 , 当炉 渣 中 lzA O , 为 .5 01 % 和 12 .0 8 % 时所 得 到 的 夹 杂物 几 乎 在 塑 性 区 , 随 着 渣 中 A L0 3 含 量 的增 加 , 夹 杂 物 逐渐 由低 1A 2 O 3 区 向高 A 12q 区移动 . 炉渣 甘塌 钢水 炉管 加热体 炉体 州两 . . . 翻目匕 . , 图 2 一 夹 杂物 的塑 性 区 Fi g . 2 p la s ict a ear o f t h e 加 e lu . io . 图 1 实 验装 置示 意 图 F哈1 s e h e m a ict d is g r a口 o f t h e e xP e r i m e n at l fu r n a ce 0 , 0 ` 1 . 0 裁哭牌万丫 · “ 炉渣 中 1A 2 Oa . 4 . 3 2% n 7 . 4 6% . 10 . 5 9% `, . |2 ēU . 乃洲了、 , 4 `、 `0 、、洲 二 3 实验结 果 及 讨 论 .3 1 夹杂 物 的 分类 实验 所得 到 的 夹杂 物可 分 为 两类 : 第 一类 是 5 1 , M n 合 金脱 氧 的 M n C卜 A L0 3一 is q 复 合 脱氧 产 物 ; 第 二 类 是脱 氧 产物与 顶 渣作 用 的 C a C卜 5 10 厂 1A 2认 ` M gO 类复 合夹 杂物 . 实 验 总共 分析 了 4 05 个 夹杂 物 . 其 中一类 夹 杂物 72 个 , 占 18 % ; 二类 夹 杂物 3 3 个 占 82 % . 本文 讨 论第 二 类 夹杂 物 . 1 2 炉 渣组 成 对 C a o 刊u 2 0 r 名:io 类夹杂 物 的成 分 分布 的影 响 一般来 说 , 图 2 5[] 所 示 的钙 斜长石 、 磷 石 英 和 沁 ’. 一军 - \ 、 飞 一二 丫片 厂 0 1 1 . 8 7% ▲ 12 . 90% △ 15 . 0 6% 甲 17 . 0 0% V 1 8 . 16% ★ 19 . 89% X 2 1 . 7 8% + 3 1 . 15% "卜长 0 . 7 1一 。。 / 、 十 / , ~ 咭一0 . 8 丫份 :0 0 0 w (A 1 2 0 3 ) 图 3 炉 渣碱度为 .0 7 1一 L o 时钢 中的夹 杂物 成 分分 布图 F啥3 D is 幻d b u iot . o f t h e 加d “ 5 10 . 加 s t e 】w 血血 ht . 加5-1 e i yt o f s h g 15 0 . 71一 1 . 0 0