精炼渣w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))对铝脱氧高强钢夹杂物去除的影响

钢中非金属夹杂物对钢的性能有重要影响,大尺寸夹杂物对钢的性能具有很大破坏性。为了研究在LF精炼工艺中精炼渣w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))对铝脱氧高强钢中非金属夹杂物的去除效果,以Q690高强钢为研究对象,开展不同w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))精炼渣工业试验并通过热力学计算进行定量分析。3炉精炼渣w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))分别为1.58、1.77和2.22,其中w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))为2.22的精炼渣对夹杂物去除效果最好。在LF精炼阶段,夹杂物数量密度从13.89个/mm2减小到6.56个/mm2,变化率为53%;面积分数从0.0122%减小到0.0034%,变化率为72%;平均直径从4.82μm减小到3.44μm,变化率为29%。通过引入精炼渣的夹杂物容量Zh数并将其用于含一定固相成分的精炼渣热力学计算,3炉工业试验精炼渣的Zh数分别为0.001940、0.000307和0.000320,由于w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))为2.22精炼渣的Zh数最大,其对夹杂物去除效果最好。根据夹杂物容量预测云图,Zh数在渣中CaO质量分数大于55%的液相线上达到最大。在实际生产中为了保证夹杂物去除效果,当精炼渣中SiO_(2)质量分数为15%时,精炼渣w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))为2.04~3.05;当精炼渣中SiO_(2)质量分数为10%时,精炼渣w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))为1.73~2.22;当精炼渣中SiO_(2)质量分数为5%时,精炼渣w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))为1.51~1.55。随着精炼渣中SiO_(2)含量降低,合适的精炼渣w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))逐渐减小且范围变小。通过调节精炼渣w(CaO)/w(Al_(2)O_(3)),可为铝脱氧高强钢提供生产指导。