脱氧合金化工艺对铝脱氧钢洁净度的影响研究

作     者：程林 王哲 胡志远 任强 张立峰 CHENG Lin;WANG Zhe;HU Zhiyuan;REN Qiang;ZHANG Lifeng

作者机构：燕山大学材料科学与工程学院河北秦皇岛066044 首钢智新电磁材料(迁安)股份有限公司河北迁安064404 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066044 北方工业大学机械与材料工程学院北京100144 

出 版 物：《炼钢》 (Steelmaking)

年 卷 期：2025年第41卷第1期

页      面：53-62,73页

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

基　　金：国家重点研发计划项目(2023YFB3709900) 国家自然科学基金资助项目(U22A20171,52104342) 

主　　题：铝脱氧钢 夹杂物 热力学 脱氧合金化工艺 

摘      要：夹杂物是影响钢液洁净度的重要因素,而脱氧过程是钢中内生氧化物夹杂的主要来源。通过实验室试验对铝脱氧钢的脱氧合金化工艺进行研究,对比分析了脱氧合金添加顺序,即“先铝后硅和“先硅后铝脱氧工艺对钢液中夹杂物聚集行为的影响,使用1∶1盐酸水溶液酸溶法和酸蚀法对钢中夹杂物的形貌进行了表征。试验结果表明,两种脱氧工艺对钢液中夹杂物的类型并无显著影响,稳定夹杂物都为Al_(2)O_(3)夹杂物。采用“先铝后硅脱氧工艺的钢液更洁净,但是Al_(2)O_(3)夹杂物为团簇状;采用“先硅后铝脱氧工艺的钢液中Al_(2)O_(3)夹杂物的平均尺寸更大。酸溶法可观察到“先铝后硅工艺中Al_(2)O_(3)形貌为树枝状、团簇状、球状和多边形块状;酸蚀法可观察到“先硅后铝工艺中Al_(2)O_(3)形貌为团簇状和球状。热力学计算结果表明,铝脱氧后钢液中的溶解氧质量分数会降至10×10^(-6)以下,再次添加硅则只作为合金元素不参与脱氧反应;而硅脱氧后钢液中的溶解氧质量分数会降至29×10^(-6),再次添加铝会继续降低钢中溶解氧质量分数至10×10^(-6),并将SiO_(2)夹杂物还原为Al_(2)O_(3)夹杂物,与试验所得结果一致。