.988 北京科技大学学报 第30卷 arol Cs=(%s)rol=es)atal-Ls j's) drs)[%s]f s) (15) gLs51.375+lgC+lg/(s)to) Csfts]Kos Csf(s1 7) Ls= (16) ato] 其他研究者[，10.1213]通过研究也得出了Ls的 [o] 对式(16)两边取对数并整理得： 计算经验公式，如表1所示 表1部分文献中Ls计算公式 Table I Calculation expressions of sulphur distribution in references 公式编号 Ls计算式 文献 备注 (18) sLs,=3.59(xo+0.1-0.8xn5sn,）-0.905g50-40+0385 T [10] x:为i的摩尔分数 (19) lgLs=1.033B'+0.745 [7] B'=(bCaO)十(%MgO (7asi02) (20) 与Ls=gGs+47-0.97-gwy T [12] g401,-lg[%0]+5230-2.734 T (21) 1gLs=lgCs-lga年o十568.5/T-1.430 [13] 9401,=g[%0]+6230-2.734 T 2.3.2fs及f的计算 其中，f是钢液中溶解元素i的活度系数，j代表 lgfs和Igf(A采用Wagner 等式计算： 钢液中溶解的元素，一代表钢液中元素j对i的作 gfa-∑(4[%1 (22) 用系数，钢液中各元素对S和A1的相互作用系数见 表2. 表2钢水中元素的相互作用系数(1873K) Table 2 Interaction coefficients at 1873K in molten steel s C Si Mn P Al 0 Cr V -0.028 0.11 0.063 -0.026 0.029 0.035 -0.27 -0.011 -0.016 0.03 0.091 0.0056 0.045 -6.60 0.009616 2.3.3lgao的计算 3 结果与讨论 对于Al脱氧钢，钢中的aO主要受[%A1]控 制： 3.1工厂试验结果 2[A1]+3[0]=(A203) (23) 本次试验样品分别来自两个浇次的五炉钢，其 △G2=-1202000+386.3T,Jmol-1[3](24) 中前两炉为60Si2CrVA,后三炉为60Si2Mn,生产 过程钢水、炉渣主要成分如表3所示，过程钢水温度 a(Al2O3) K=23 (25) 以及钢水氧活度也同表列出，由于两种钢在合金成 alan]a[o] 分上差别不大，精炼工艺相同，60Si2CrVA中所含的 假设1873K下反应(23)达到平衡，则△G9= Cr和V对Al和S的相互作用系数很小（如表2所 一RTIn K,由式(24)和(25)计算并整理得： 示)·所以，为了便于统一讨论，计算中忽略了这两 Ig ato)=0.434ln ato]- 种合金元素对活度系数的影响.LF1一1、LF1一2、 2 2 LF13分别表示第一炉LF精炼开始、中期和末期从 0.433Ind(o)3InfLAnIn[%6Al]+ RT) 钢包中所取的钢样和渣样；VD1一1、VD1一2分别表 (26) 示第一炉VD破空和VD离站时所取钢样和渣样的 式中，lnf采用式(22)计算，a(a,0,采用文献[15] 编号，其他炉次依次类推， 给出的公式计算： 本次试验每炉在中间包取钢样三个，每个样之 ={-0.275(%Ca0)+0.167(%Mg0)l+ 间间隔一定时间.五炉的中间包钢水Or平均值分 lg a(Al2o) (%SiO2) 别为14.8×10-6,14.1×10-6,11×10-6,10× 0.033(%Al203)-1.560 (27) 10-6,9.5×10-6C′S＝（％S） a［O］ a［S ］ ＝ （％S） ［％S ］ a［O］ f ［S ］ ＝ LS a［O］ f ［S ］ （15） LS＝ C′S f ［S ］ a［O］ ＝ K OS CS f ［S ］ a［O］ （16） 对式（16）两边取对数并整理得： lg LS＝－ 935 T ＋1∙375＋lg CS＋lg f ［S ］－lg a［O］ ［7］ （17） 其他研究者［7‚10‚12－13］通过研究也得出了 LS 的 计算经验公式‚如表1所示． 表1 部分文献中 L S 计算公式 Table1 Calculation expressions of sulphur distribution in references 公式编号 L S 计算式 文献 备注 （18） lg L S＝3∙59（ xCaO＋0∙1x MgO－0∙8x Al2 O3 － x SiO2 ）－0∙905lg xFeO－ 4640 T ＋0∙385 ［10］ xi 为 i 的摩尔分数 （19） lg L S＝1∙033B′＋0∙745 ［7］ B′＝ （％CaO）＋（％MgO） （％SiO2） （20） lg L S＝lg CS＋ 4771 T －0∙97－lg aFeO（1） ［12］ lg aFeO（1）＝lg［％O］＋ 6230 T －2∙734 （21） lg L S＝lg CS－lg aFeO（1）＋568∙5／T－1∙430 ［13］ lg aFeO（1）＝lg［％O］＋ 6230 T －2∙734 2∙3∙2 f ［S ］及 f ［Al］的计算 lg f ［S ］和 lg f ［Al］采用 Wagner 等式计算： lg f ［ i］＝ ∑（e j i［％j］） （22） 其中‚f ［ i］是钢液中溶解元素 i 的活度系数‚j 代表 钢液中溶解的元素‚e j i 代表钢液中元素 j 对 i 的作 用系数‚钢液中各元素对 S 和 Al 的相互作用系数见 表2． 表2 钢水中元素的相互作用系数［14］ （1873K） Table2 Interaction coefficients at 1873K in molten steel j S C Si Mn P Al O Cr V e j S －0∙028 0∙11 0∙063 －0∙026 0∙029 0∙035 －0∙27 －0∙011 －0∙016 e j Al 0∙03 0∙091 0∙0056 — — 0∙045 －6∙60 0∙0096［16］ — 2∙3∙3 lg a［ O］的计算 对于 Al 脱氧钢‚钢中的 a［O］ 主要受 ［％Al］ 控 制： 2［Al］＋3［O］＝（Al2O3） （23） ΔG ⦵ 23＝－1202000＋386∙3T‚J·mol －1［3］ （24） K＝ a（Al2 O3 ） a 2 ［Al］ a 3 ［O］ （25） 假设1873K 下反应（23）达到平衡‚则 ΔG ⦵＝ － RTln K‚由式（24）和（25）计算并整理得： lg a［O］＝0∙434ln a［O］＝ 0∙434 1 3 ln a（Al2 O3 ）－ 2 3 ln f ［Al］－ 2 3 ln［％Al］＋ ΔG ⦵ 23 3RT （26） 式中‚ln f ［Al］采用式（22）计算‚a（Al2 O3 ）采用文献［15］ 给出的公式计算： lg a（Al2 O3 ）＝ ｛－0∙275（％CaO）＋0∙167（％MgO）｝ （％SiO2） ＋ 0∙033（％Al2O3）－1∙560 （27） 3 结果与讨论 3∙1 工厂试验结果 本次试验样品分别来自两个浇次的五炉钢‚其 中前两炉为60Si2CrVA‚后三炉为60Si2Mn．生产 过程钢水、炉渣主要成分如表3所示‚过程钢水温度 以及钢水氧活度也同表列出．由于两种钢在合金成 分上差别不大‚精炼工艺相同‚60Si2CrVA 中所含的 Cr 和 V 对 Al 和 S 的相互作用系数很小（如表2所 示）．所以‚为了便于统一讨论‚计算中忽略了这两 种合金元素对活度系数的影响．LF1－1、LF1－2、 LF1－3分别表示第一炉 LF 精炼开始、中期和末期从 钢包中所取的钢样和渣样；VD1－1、VD1－2分别表 示第一炉 VD 破空和 VD 离站时所取钢样和渣样的 编号‚其他炉次依次类推． 本次试验每炉在中间包取钢样三个‚每个样之 间间隔一定时间．五炉的中间包钢水 OT 平均值分 别为 14∙8×10－6‚14∙1×10－6‚11×10－6‚10× 10－6‚9∙5×10－6． ·988· 北 京 科 技 大 学 学 报 第30卷