Vol.29 Suppl.1 杜松林等：连铸钢水快速精炼工艺实践 7 Q235类钢，该情况下氧活度在40×10-660×10-6以 要是发生了下列化学反应： 上. 3Ca]+Al203=2[Al]+3(Ca0), T0=8.211+.672L+0.000115L2 1gk=15661/T-2.58, (S=10.1,R=80%), CaO(s+Al2O3s)=CaO-Al2O3() 式中，T0为脱氧量，×106；L为喂Al线量，m △G=-18000.00-18.83T, 140 10.0859 12CaO(s+7Al2O3s=12CaO-7Al2O3() 120 R-Sq 80.6% R-Sq(adj)80.0% △G=-86400.00-200.58T 100 反应产物12CaO-7Al,O3s,CaO-Al,03s在连铸 80 浇注温度下均为液态，从而避免水口的堵塞.Ca在 60 SWRCH8A、35K钢中的收得率见图3.数据表明， 40 CaSi线喂入量小于250m(相应的全钙平均含量小 于40×10)时，随钙加入量的增加平均钙含量增加， 20 20 406080100120140 随后钙含量随加入量的增大几乎不再变化.并且钢 A1线量/m 水中全钙含量与钙加入量之间关系散差很大，Ca的 图1脱氧量与AI线喂入量之间的关系 收得率波动在8%-20%之间.初步的实践表明，为 防止水口堵塞，在马钢三钢轧工艺条件下需要CaSi (2)使用SiCa脱氧.脱氧量与Ca线喂入量之 的加入量见表2 间的关系见图2和式(2).这个结果表明使用Ca脱 氧，在同样条件下终点的氧含量散差很大，难以达 到稳定的目标值，并且随加入量的增加，脱氧效率 0 明显下降。另一方面，即使由化学反应式和两种金 60 属的价格进行理论计算，Ca脱氧的成本也较高.因 8A- 35K 40 此，尽管没有堵水口问题，Ca仍然不是一个好的深 脱氧元素 T0=-22.7+0.223L+0.00175L2-0.000007L3 100 200300400500600 (S=13.52,R=4.8%), 喂线量/m 式中，T0为脱氧量，×10~6，L为喂Ca线量， 图3钢中的全钙量与喂线量之间的关系 m 表2Al线喂入量与CaSi喂入量的关系 70 13.5198 Al线量/m <30 3050 >50 R-Sq 15.4% 50 R-Sq(adj) 4.8% CaSi线量/m 90 120 150-200 40 30 Al脱氧和Ca处理的使用使得l8min内钢水中 20 活度氧可以很容易地降低到20×106以下. 10 2.2造渣 0 100 150 200 250 300 (1)精炼渣的选择. CaSi线量/m 1)从Ca0-Al,O3-SiO2的三元系相图上可以看 图2脱氧量与Ca线喂入量之间的关系 出，以CaO-Al2O3,CaO-SiO2为基础均可以形成低 熔点的精炼渣系.文献[4]中关于渣系最大氧化能力 (3)本文所应用的精炼工艺中，Ca不作为脱氧 的研究表明，当碱度在2.0左右时渣系具有最高的 剂使用，而是作为夹杂物变性剂使用，目的是防止 氧化能力，随渣中A1,O3的增加，要保持高的氧化 水口堵塞.文献[3]的理论计算表明，当钢中溶解[C 能力熔渣的碱度要增加.CaO-SiO2渣系有利于形成 含量在2×106~34×10-6时即生成液态的夹杂物，主 高氧化能力的精炼渣，从而有利于(FeO)的去除和扩Vol.29 Suppl.1 杜松林等：连铸钢水快速精炼工艺实践 • 7 • Q235 类钢，该情况下氧活度在 40×10−6 ~60×10−6 以 上． TO = 8.211 + .672L + 0.000115L2 (S=10.1, R=80%), 式中, TO 为脱氧量，×10−6 ; L 为喂 Al 线量，m. 图 1 脱氧量与 Al 线喂入量之间的关系 (2) 使用 SiCa 脱氧．脱氧量与 Ca 线喂入量之 间的关系见图 2 和式(2)．这个结果表明使用 Ca 脱 氧，在同样条件下终点的氧含量散差很大，难以达 到稳定的目标值，并且随加入量的增加，脱氧效率 明显下降．另一方面，即使由化学反应式和两种金 属的价格进行理论计算，Ca 脱氧的成本也较高．因 此，尽管没有堵水口问题，Ca 仍然不是一个好的深 脱氧元素． TO = −22.7 +0.223L + 0.00175L2 −0.000007L3 (S=13.52, R=4.8%), 式中, TO 为脱氧量，×10−6 ; L 为喂 Ca 线量， m. 图 2 脱氧量与 Ca 线喂入量之间的关系 (3) 本文所应用的精炼工艺中，Ca 不作为脱氧 剂使用，而是作为夹杂物变性剂使用，目的是防止 水口堵塞．文献[3]的理论计算表明，当钢中溶解[Ca] 含量在 2×10−6 ~34×10−6 时即生成液态的夹杂物，主 要是发生了下列化学反应: 3[Ca] + Al2O3 = 2[Al] +3(CaO), lgk=15661/T −2.58; CaO(s)+Al2O3(s)=CaO⋅Al2O3(s), ∆G = −18000.00 – 18.83T; 12CaO(s)+7Al2O3(s)=12CaO⋅7Al2O3(s), ∆G = −86400.00−200.58T. 反应产物 12CaO⋅7Al2O3(s), CaO⋅Al2O3(s)在连铸 浇注温度下均为液态，从而避免水口的堵塞．Ca 在 SWRCH8A、35K 钢中的收得率见图 3．数据表明， CaSi 线喂入量小于 250 m (相应的全钙平均含量小 于 40×10−6 )时，随钙加入量的增加平均钙含量增加， 随后钙含量随加入量的增大几乎不再变化．并且钢 水中全钙含量与钙加入量之间关系散差很大，Ca 的 收得率波动在 8%-20%之间．初步的实践表明，为 防止水口堵塞，在马钢三钢轧工艺条件下需要 CaSi 的加入量见表 2. 图 3 钢中的全钙量与喂线量之间的关系 表 2 Al 线喂入量与 CaSi 喂入量的关系 Al 线量 / m <30 30~50 >50 CaSi 线量 / m 90 120 150~200 Al 脱氧和 Ca 处理的使用使得 18 min 内钢水中 活度氧可以很容易地降低到 20×10−6 以下． 2.2 造渣 (1) 精炼渣的选择. 1) 从 CaO-Al2O3-SiO2 的三元系相图上可以看 出，以 CaO-Al2O3, CaO-SiO2 为基础均可以形成低 熔点的精炼渣系．文献[4]中关于渣系最大氧化能力 的研究表明，当碱度在 2.0 左右时渣系具有最高的 氧化能力，随渣中 Al2O3 的增加，要保持高的氧化 能力熔渣的碱度要增加．CaO-SiO2 渣系有利于形成 高氧化能力的精炼渣，从而有利于(FeO)的去除和扩