钢包渣改质对Mn在渣钢间分配和钢中夹杂物的影响

作     者：杨宏伟 

作者单位：武汉科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李光强

授予年度：2014年

学科分类：080602[工学-钢铁冶金] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 

主      题：钢包渣 改质 锰 分配比 夹杂物 

摘      要：实验在LaCrO3高温电阻炉中模拟研究了1873K时，超低碳铝硅镇静钢冶炼过程中改质前后Mn元素在钢包渣与钢液间的分配平衡，考察了影响Mn在钢包渣与钢液间分配比的因素。实验结果表明： （1）渣中的FetO含量对Mn的分配比有显著影响，FetO含量在0~20%的范围内，随着FetO含量的增加，锰的分配比不断增加。 （2）在0.5~5的炉渣碱度范围内，当炉渣碱度增加时，锰的分配比先降低后增大。随着渣中Al2O3含量的增加，锰的分配比LMn先降低后增加。为了提高锰合金的收得率，FetO含量应该维持在5%以下，Al2O3含量在20%~25%之间，同时CaO/SiO2比值在2.5左右。 （3）改质后，锰的分配比降低。在所使用的四种改质剂（CaC2+Al2O3，Al+CaC2，Al+CaCO3，Al+CaO）中，Al+CaO改质剂的效果最好，得到的LMn最小。 （4）对所有实验渣的硫容量进行了计算，得出6#（46.11%CaO-21.52%SiO2-20.98%Al2O3-0.32%FetO-1.40%MnO-9.67%MgO）、9#（43.64%CaO-18.92%SiO2-24.78%Al2O3-0.11%FetO-0.28%MnO-12.27%MgO）和11#（43.47%CaO-16.97%SiO2-25.79%Al2O3-0.03%FetO-1.38%MnO-12.36%MgO）渣的硫容量较高，有利于后续工艺钢液的脱硫过程。 另外，在前面研究的基础之上，对改质后钢中的夹杂物进行了统计分析，研究了炉渣成分对钢中夹杂物的种类、大小和数量的影响，分析结果表明： （1）改质后钢中夹杂物根据种类不同，大致可分为两类：一类是以MnO和MnS为主的复合夹杂，夹杂中伴随着少量SiO2。其中MnO的比例在2%~35%之间不等，这与渣中的MnO含量有一定关系，当渣中MnO含量相对高时，对应的钢中夹杂物中也会有较多MnO;另一类是以Al2O3为主的复合氧化物夹杂或者镁铝尖晶石。夹杂中FeO都存在。 （2）钢中的夹杂物尺寸大部分在2μm以下，这部分夹杂主要是Fe-Mn氧化物。随着渣碱度的增加，钢中夹杂物的平均粒径不断减小。随着渣碱度的增加，钢中夹杂物的数量先减少后增加，在碱度为1.5左右时，达到最小值。 （3）当渣中Al2O3含量增加时，钢中夹杂物的平均粒径先减少后增加，在Al2O3含量为20%左右时，达到最小值。渣中Al2O3含量对钢中夹杂物的数量也有类似影响，在Al2O3含量为20%左右时，钢中夹杂物数量最少。