精炼渣对高锰钢中非金属夹杂物的影响

为了研究精炼渣对高锰钢中非金属夹杂物的影响,采用渣/钢平衡的试验方法研究了MgO-SiO2-Al2O3-CaO系精炼渣对Fe-xMn高锰钢(x=10%,20%)中非金属夹杂物的影响。结果表明,无顶渣情况下,高锰钢中夹杂物主要为MnO类和MnO-Al2O3类2类。加入精炼渣后,夹杂物类型发生了变化,主要有MnO类、MnO-SiO2类和MnO-Al2O3-MgO类3类,其中MnO-SiO2类数量最多。采用ASPEX扫描电镜对夹杂物的平均成分进行分析,无顶渣时高锰钢中夹杂物的成分主要是MnO,质量分数在95%以上,并含有质量分数为4%左右的Al2O3。加入精炼渣后,夹杂物中MnO质量分数降低,SiO2质量分数显著增加,MgO质量分数增加。热力学计算结果表明,加入精炼渣后,渣/钢间反应4[Al]+3(SiO2)=2(Al2O3)+3[Si]和2[Mn]+(SiO2)=2(MnO)+[Si]的吉布斯自由能均小于零,这说明在本试验条件下,钢液中的[Al]和[Mn]会还原渣中SiO2,生成的[Si]进入钢液,进而与钢液中的[O]结合,导致夹杂物中SiO2增加。