3. 鋁鎮(zhèn)靜鋼
對于中低碳細(xì)晶粒鋼,要求鋼中酸溶鋁[Al]s≥0.01%;對于低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼,為改善薄板深沖性能,要求鋼中[Al]s=0.02%~0.05,為此要求用過剩鋁脫氧。這樣,需要解決兩個(gè)問題。
(1)加鋁方法
如何把鋁加到鋼水中達(dá)到目標(biāo)值,且鋁的回收率盡可能高。
(2)如何避免Al2O3夾雜的有害作用
對于加鋁方法,將一部法加鋁改為兩部法加鋁:
①出鋼時(shí)加鋁量脫除鋼水中超出C—O平衡的過剩氧量:
②精煉加鋁量為脫除C相平衡的氧+目標(biāo)鋁含量(喂鋁線)。
鋼水中與酸溶鋁[Al]s相平衡的[O]D很低,為(2~6)×10-6,脫氧產(chǎn)物全部為Al2O3,其害處是:①Al2O3熔點(diǎn)高(2050℃),鋼水中呈固態(tài);②可澆性差,堵水口;③Al2O3可塑性差,不變形,影響鋼材性能,尤其是深沖薄板的表面缺陷。
為此,采用鈣處理(喂Si-Ca線或Ca線)來改變Al2O3形態(tài)。
(3)加鋁較少,[Al]s較低,采用輕鈣處理
輕鈣處理后生成鈣長石CaO•Al2O3•2SiO2(CaO20%~25%,Al2O337%,SiO244%)或鈣黃長石2CaO•Al2O3•SiO2(CaO40%,Al2O337%,SiO222%)。希望把夾雜物成分控制在CaO-SiO2-Al2O3相圖中的陰影區(qū)。夾雜物鈣長石熔點(diǎn)低(1200~1400℃),在鋼液中易上浮,可澆性好,不堵水口;熱軋時(shí)夾雜物易變形不會(huì)發(fā)生拉拔脆斷現(xiàn)象。
(4)加鋁較多,[Al]s較高,采用重鈣處理
溶解鈣與鋼水中固相Al2O3生成不同組成的鋁酸鈣(CaO-Al2O3)夾雜,CaO和Al2O3生成五個(gè)中間相,其組成與熔點(diǎn)見表2。應(yīng)控制鋼中鈣含量,避免生成中間相CA6、CA2、CA而生成液相的12CaO•7Al2O3,有利于夾雜物上浮,也能夠防止水口堵塞。 生成的鋁酸鈣夾雜中富集CaO,具有高的硫容量,能吸收足夠的硫,當(dāng)鋼水凝固時(shí),夾雜物中硫的溶解度降低,硫化物沉淀形成中心為鋁酸鈣CaO-Al2O3,外殼為CaS的雙相夾雜。
鋼中加入的Ca除與反應(yīng)外,還能與硫反應(yīng)生成CaS。CaS也會(huì)引起水口堵塞。為提高鈣處理轉(zhuǎn)變Al2O3為12CaO•7Al2O3的效率,應(yīng)控制鋼水中的硫含量小于0.01%。若S=0.010%~0.015%,鈣處理后有CaS生成;S=0.030%~0.040%時(shí),鈣處理首先生成CaS,CaS堵塞水口嚴(yán)重。
鈣處理鋁鎮(zhèn)靜鋼,判斷鋼水中Al2O3向球化轉(zhuǎn)變的指標(biāo),文獻(xiàn)中有不同的說法:①Ca/Al>0.14;②Ca/T[O]=0.7~1.2。
對于鋁鎮(zhèn)靜鋼,鈣處理后:①解決了可澆性,不堵水口;②夾雜物易上浮去除;③消除了Al2O3不變形夾雜物對鋼性能的有害作用。
——本文摘自《鋼鐵百科》