炼钢过程夹杂物变化规律分析

炼钢过程夹杂物变化规律分析

余衍丰张波谭奇峰

（宝钢特钢韶关有限公司广东韶关512123）

摘要：通过炼钢过程各工序取样做夹杂物电镜和能谱分析跟踪炼钢过程夹杂物变化规律，了解冶炼过程钢水夹杂物组成、形态、数量、尺寸分布等变化情况。

关键词：炼钢夹杂物变化规律

1前言

非金属夹杂物组成、形态、数量、尺寸、分布是衡量钢水纯净度的一项重要指标，炼钢过程是一种非金属夹杂物产生和去除的过程，通过在冶炼过程LF炉出站、RH炉出站和连铸中包取样送物理检测中心做夹杂物电镜和能谱分析，了解跟踪冶炼过程各工序间钢水夹杂物变化规律，为去除夹杂物提供理论依据。

2试样信息

本次共取三炉钢9个试样，试样为圆饼样，试样信息见表1。

表1试样信息

由表2中可以看出，LF炉出站样中夹杂物较多且尺寸较大，在检测中有7个大于80μm的夹杂物，其中6个是为LF炉出站样中。统计中LF炉、RH炉、CC连铸机试样中各种尺寸的夹杂物及夹杂物总数量不断的减少，说明随着LF精炼处理、RH真空处理和软吹处理、连铸中间包处理，夹杂物不断上浮去除。

3.2夹杂物组成统计结果

在LF炉出站样中大部分夹杂物为CaO-Al2O3-SiO2，出现概率为66.7%；RH炉出站样中大部分夹杂物为CaO-Al2O3，出现概率为54.5%；CC连铸机中包样中大部分夹杂物为CaO-Al2O3，出现概率为40.0%。

LF炉出站样中CaO-Al2O3-SiO2夹杂，可能是精炼卷渣形成，根据炉渣的组成和试样CaO-Al2O3-SiO2夹杂组成及其含量对比，发现非常相似(参照图1和表5计算的结果)，且尺寸较大，符合LF炉钢水出站时，由于没有经过软吹，氩气搅拌进入钢水中的精炼渣没有来得及上浮滞留在钢中。其他夹杂物为脱氧产物，其中CaO-Al2O3-BaO夹杂中Ba为转炉出钢加入的硅铝钙钡脱氧产物，不过此夹杂尺寸较小4μm，且在RH和CC中都没有发现此类夹杂，说明转炉加入硅铝钙钡脱氧产物易于上浮。

图13G401307炉LF出站试样夹杂物能谱分析

计算：渣中Ca含量为54.6%×40/56=39.0%

渣中Si含量为14.0%×28/60=6.5%

渣中Al含量为20.9%×54/102=11.0%

RH炉出站样中有1个CaO-Al2O3-SiO2夹杂，尺寸380μm。可能是LF炉卷入的炉渣没有上浮或是RH真空处理及软吹过程中重新卷入的炉渣。Al2O3夹杂为LF炉铝脱氧或RH炉铝损失，且钙处理没有变性的夹杂，CaO-Al2O3夹杂为Al2O3夹杂钙处理变性后没有来得及上浮的夹杂物，尺寸较小，最大的一个为25μm。

CC连铸中包中CaO-Al2O3夹杂为在RH炉软吹时没有上浮的钙处理后变性夹杂。CaS为钙处理时与钢中S结合形成的夹杂物，在软吹过程中和中间包没有上浮的夹杂物，不过尺寸较小，为5μm。理论上在LF、RH出站试样中可能有Al2O3-MgO夹杂，但在检测中没有发现此类夹杂物，CC连铸中间包发现有1个Al2O3-MgO-CaO夹杂物，可能是LF处理过程中形成的夹杂物，也有可能是连铸中包镁质覆盖剂与其他脱氧产物结合形成的复合夹杂物。SiO2-K2O不可能在LF、RH炉处理过程中形成的夹杂物，只有是连铸中包覆盖剂带入的夹杂物。值得一提的是，在中间包试样中发现一个尺寸为210μm的超尺寸夹杂物，可能来自于钢包卷渣或中包卷渣或中包耐材。连铸中包过程中有如此大颗粒的夹杂物，这是我们要注意的，一方面要加强软吹效果，使大颗粒的夹杂物上浮防止卷钢包渣，一方面要提高中包质量，防止中包耐材腐蚀和防止中间包卷渣。

4总结

随着LF精炼处理、RH真空处理和软吹处理、连铸中间包处理，夹杂物不断上浮去除，LF炉、RH炉、CC连铸机试样中各种尺寸的夹杂物及夹杂物总数量不断的减少。

LF炉出站样中大部分夹杂物组成为CaO-Al2O3-SiO2；RH炉出站样中大部分夹杂物组成为CaO-Al2O3；CC连铸机中包样中大部分夹杂物组成为CaO-Al2O3。

参考文献

1.李晶.LF精炼技术.北京：冶金工业出版社，2009（1）：30-40