硅脱氧方法，钢的脱氧-技术开发-韩韩H5开发

网上钢的脱氧和硅脱氧方法的相关题，大家都众说纷纭，那么今天小编为各位带来详细的讲解。

炼钢过程涉及在氧化气氛中将铁水精炼成钢。在精炼过程中，氧气溶解在钢中。以下是钢中氧的主要来源

氧

氧化渣和铁矿石在炼钢过程中的利用

钢水在搅拌过程中从大气中吸收氧气。

炉衬用氧化耐火材料

生锈和潮湿的废金属。

脱氧是炼钢的最后一步。在炼钢过程中，钢水中含有400至800ppm的活性氧。出钢过程中，在钢包中加入适量的铁合金或其他专用脱氧剂进行脱氧处理。如果冲击结束时钢的碳含量低于规定，钢水也会在钢包中重新碳化。但如果钢包中含有大量添加剂，则会对钢水温度产生负面影响。

氧在钢中的溶解度小到可以忽略不计。在钢水凝固过程中，过量的氧被凝固的钢排斥。在1700摄氏度时，氧在钢水中的溶解度为0.23。在冷却过程中，氧的溶解度降低，在钢水凝固过程中，氧的溶解度迅速降低，在固态钢中达到0003。

从固溶体中释放出的过量氧会氧化钢的成分，例如C、Fe和合金元素，从而产生孔隙和非金属夹杂物，这些夹杂物被困在铸钢结构中。孔隙率和夹杂物对力学性能有显着影响，同时也对钢的质量产生负面影响。

为了防止钢成分在凝固过程中氧化，必须降低钢水中的氧含量。这是通过钢脱氧来实现的，脱氧是一种炼钢技术操作，可将钢水中溶解氧的浓度降低到要求的水平。除了通过消除气孔和尽量减少非金属夹杂物来生产优质钢外，它还通过脱氧控制晶粒尺寸来提高钢的韧性。

已经开发了几种用于钢脱氧的策略。这可以通过在出钢之前或之后向钢水中添加金属脱氧剂，或者通过真空处理来实现，其中溶解在钢中的碳变成脱氧剂。除了使用金属脱氧剂的脱氧和真空脱氧之外，还可以使用另一种脱氧方法——扩散脱氧。

脱氧有四种类型，从完全脱氧到轻度脱氧，具体取决于脱氧程度。这两种类型都不比另一种更好，但每种类型都有其自己的用途。碳钢根据脱氧程度可分为四类。

边缘钢-这些钢是低碳钢，可能会或可能不会部分脱氧，并在凝固过程中产生足够量的一氧化碳。有边铸锭的特点是良好的表面质量和显着的孔隙率。边钢出钢一般在炉内不加脱氧剂或只在钢包钢水中加入少量脱氧剂，因此有足够的氧气与结晶器中的碳反应产生异常气体。进化。遵循的具体程序取决于钢的碳含量是在较高还是较低范围内。当钢锭模中的钢水开始凝固时，迅速产生一氧化碳气体，形成碳和其他溶质相对干净的钢锭壳。这种类型的钢锭最适合制造电极和钢板。

封端钢-封端钢方法是封端钢方法的变体。让修整正常开始，至少1分钟后，用铸铁盖密封模具并终止修整操作。这种做法一般适用于含碳量超过0.15%的钢。这种钢锭封顶方法常用于板材、带材、线材和棒材的生产。

半死钢——这些钢是不完全脱氧的钢，含有一定量的过量氧，在钢水凝固过程中与碳发生反应，形成足够数量的一氧化碳，以抵消凝固收缩。这些钢的碳含量通常为015至030，最适用于结构形式。

成品钢-这种钢经过高度脱氧，因此在凝固过程中不会形成和释放一氧化碳。成品钢锭和铸件组织均匀，无气孔。铝用于脱氧，锰和硅的铁合金也是如此。在某些情况下，使用硅化钙或其他特殊的强脱氧剂。为了尽量减少管道，几乎所有钢材都是在带有热零件的大型模具中铸造的。在连续铸造的情况下，必须完全破坏钢水以确保铸造无缺陷。当成品钢材的组织必须均匀时，通常使用成品钢材。合金钢、锻钢、渗碳用钢均属于此类，其基本质量良好。在生产某些超深拉钢时，低碳钢会被镇静，并且通常会在钢包、模具或两者中添加大量铝。铝对钢的脱氧作用抑制凝固过程中一氧化碳的形成，从而抑制爆孔，但铝对钢的破坏在许多钢铁加工过程中是不希望有的。

钢脱酸使用三种主要元素它们是锰、硅和铝。锰和硅以高碳或低碳铁合金或硅锰合金的形式添加。脱氧添加的铝纯度约为98。有时钙也用于脱氧。

钙是最有效的脱氧剂；硅的效率不如钙。与Si相比，Al也是强脱氧元素。Ca和Al是非常有效的脱氧剂，但它们的氧化速度非常快，而且它们的密度比钢低得多。此外，Ca的沸点为1485摄氏度，这意味着Ca在炼钢温度下处于气态。Ca脱氧需要适当的注射或添加方法。

脱氧可以用Si、Al、Mn等单一元素进行，也可以用Si+Mn、Ca-Si-Al等混合元素进行。单一元素的脱氧称为简单脱氧。

混合元素的脱氧称为复合脱氧。由于简单脱氧过程和复杂脱氧过程都会产生氧化物，因此也称为沉淀脱氧。碳的脱氧也是在真空下进行的，称为真空脱氧。铁合金以硅铁、锰铁或硅铁+锰铁的形式添加元素。使用Si+Mn、Ca+Si和Ca+Si+Al混合物的复合脱氧比简单脱氧具有以下优点。

溶解氧量低。

由于液体脱氧产物的形成，可以容易地获得大的产物团块并且容易悬浮。

使用铁锰脱氧

当钢和Mn部分脱氧时，铁参与反应生成脱氧产物，液态或固态MnFeO。

[Mn]+[O]=MnO

[Fe]+[O]=FeO

钢与脱氧产物MnO的平衡状态如图1所示。

图1FeO-MnO液体或固溶体平衡时铁的锰和氧含量。

使用Si和Mn脱氧

Si的脱氧作用比Mn更完全，而且当这两种元素同时脱氧时，Si的活性下降，因此溶液中残留氧较少。根据添加到钢包中的硅和锰的浓度，脱氧产物是熔融硅酸锰或固体二氧化硅。

[Si]+2[O]=SiO21

[Mn]+[O]=MnO2

渣-金属反应平衡的最早研究之一是由Korber和Oelsen完成的，他们测量了铁水和SiO2饱和的MnO-FeO-SiO2渣之间锰和硅的平衡分布。160010摄氏度下的实验结果如图2所示。

图2铁液中Mn、Si和O的浓度与SiO2达到平衡。饱和硅酸锰在160010摄氏度熔化。

使用Si、Mn、Al进行脱氧处理

残余溶解氧在40至23ppm范围内的反射钢通过在钢包中添加少量铝和硅锰或硅铁和锰铁的组合来脱氧。在这种情况下，脱氧产物是液体锰铝硅酸盐，其成分类似于3MnOAl2O3SiO2。如果添加少量的铝，例如向100吨热量中添加约15公斤的铝和Si/Mn，几乎所有的铝都会在与Si和Mn的联合脱氧反应中被消耗掉。钢中残留的溶解铝含量少于10ppm。图3显示了Si和Mn饱和的Al2O3的脱氧平衡与Al、Si和Mn的脱氧产物的比较。

图3Si和Mn的脱氧平衡与Al、Si和Mn的饱和脱氧产物的脱氧平衡相比。

使用铝脱氧

铝是一种非常有效的脱氧剂，用于大多数炼钢作业。通常，铝脱氧是在钢包中进行的。在某些情况下，铝在铸锭或连续铸造过程中被添加到模具中。图4显示了脱氧产物（纯Al2O3和CaO/Al2O3比率为1的熔融铝酸钙）的表观平衡关系。

图4液态铝酸钙处于脱氧或Al与Al2O3平衡状态，CaO/Al2O3为1

用Ca-Si处理镇静铝钢可将氧化铝夹杂物转化为熔融铝酸钙。当CaO/Al2O3的比为1时，在1500-1700摄氏度的温度范围内，Al2O3的活性与纯Al2O3相比为0064。

一、熔炼脱氧一般有什么？

1、由锰、硅、铝、钙组成的合金产品熔点低，喷注后很快溶解在钢水中。快速分散后，可达到完全脱氧的效果。2、本品富含CaO。钢水中添加本产品后，除CaO本身的脱氧、脱硫作用外，还能迅速形成碱性环境，提高硅、铝的脱氧能力。三。本产品含有适量的Mn，有利于提高产品中硅、铝的脱氧能力。4.Ca以合金的形式固定，延长了Ca与钢水的接触时间，增大了接触面积，最大限度地发挥脱氧、脱硫能力。5、添加适量的铝，不仅提高了产品的脱氧能力，进一步提高了钢水的净化度，而且减少了铝丝的用量和吨钢成本。6、产品经高温冶炼后，产品本身的S、P、C含量极低，对钢水不会产生负面影响。7、脱氧后的产品密度低，能快速上浮，易于排出。