为什么说提升都匀钢水质量的关键在于脱氧?

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    为什么说提升钢水质量的关键在于脱氧?

    一、氧气对铸钢质量的有害影响

    氧对铸钢的不利影响是由于氧在液态和固态钢中的溶解度不同.主要有害影响有:

    1、氧气是铸钢件气孔形成的原因之一

    在钢水凝固过程中,由于氧的溶解度随着温度的降低而显着降低,析出的氧与钢水中的碳发生反应,产生的CO气泡如果留在钢中就会变成气孔.

    2.氧气促进铸钢热裂纹的形成

    当钢水含氧量过高时,会加剧铸钢热裂的倾向.原因是FeO遇到FeS时,形成低熔点(940℃)的共晶(FeO·FeS),以薄膜的形式分布在晶界上.容易引起热裂.

    3、氧是形成非金属夹杂物的主要元素之一

    氧可以与各种元素反应形成氧化物夹杂物.如果这些夹杂物残留在钢中,就会降低铸钢的性能.

    二、钢水扩散脱氧

    利用氧在钢水中的扩散行为将钢水中的氧转移到熔渣中来降低钢水氧含量的方法称为扩散脱氧.具体方法是在熔炼还原期制成稀渣后,在渣表面撒上粉状脱氧剂,首先降低渣中的氧含量,破坏氧在渣中和钢水中的溶解度平衡,钢水中的氧气量会减少.氧气必须扩散到炉渣中.因此,通过不断减少渣中的氧,钢水中的氧会不断向渣中扩散,从而降低钢中的氧含量.

    扩散脱氧常用的粉末脱氧剂有碳粉、硅铁粉、硅钙粉、铝粉、电石粉等.这些脱氧剂中的C、Si、Al、Ca等元素进入渣层促进(FeO)还原反应,例如:

    脱氧产物进入炉气或被炉渣吸收,因此扩散脱氧不会污染钢水.但由于扩散脱氧是在渣与钢水的界面进行,氧气从钢水向渣中扩散的时间较长,因此生产效率低,能耗高.

    三、钢水的析出和脱氧

    沉淀脱氧是将块状脱氧剂直接加入钢水中,脱氧剂与(FeO)发生沉淀反应脱氧.沉淀脱氧又称强制脱氧.沉淀脱氧法去除脱氧产物会影响脱氧效果.根据脱氧产物的形成时间,脱氧产物可分为:

    一次脱氧产物--在炉内或袋中加入脱氧剂后立即形成的脱氧产物;

    二次脱氧产物--脱氧钢水在冷却至液相线之前形成的脱氧产物;

    三级脱氧产物--在液相线和固相线之间凝固时形成的脱氧产物.

    这三类脱氧产品统称为内源性脱氧产品.

    研究表明,一次脱氧产物具有良好的聚集、生长和上浮条件,大部分可以排出钢水.二次和三次脱氧产物都不能从铸件中排出,尤其是三次脱氧产物是在钢水凝固过程中产生的,而且常常滞留在枝晶之间,对铸钢质量有决定性的影响.铸钢中看到的大部分氧化物夹杂物是三次脱氧产物.

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