精炼渣对不锈钢夹杂物的影响研究

论文摘要

近年来,不锈钢因其具有耐腐蚀,高温下耐氧化,低温时延展性好等良好的性能,被广泛的应用于国民经济各个部门。钢中夹杂物的组成、大小、数量、形态和分布对钢性能的影响起了决定性作用,一直以来大量的研究人员从各种理论出发找寻控制夹杂物的方法。对于奥氏体不锈钢,从应用比较广泛的304奥氏体不锈钢中夹杂物的控制方面进行研究,模拟不锈钢工业冶炼中的AOD工位,采用常规的硅做终脱氧剂,选择CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2五元渣系,以碱度变化为依据变换渣系成分,考察不同碱度渣系对钢液中夹杂物的影响。从每次实验的精炼过程来看,夹杂物的形貌由条状变为球状,夹杂物的平均尺寸、总个数、总面积基本是逐渐减少的,最后组成是以SiO2为主的复合型夹杂物,说明精炼渣对304不锈钢中夹杂物的控制至关重要。从三炉高供氧条件实验的对比中看,随精炼渣碱度（R）的增大,钢中全氧含量降低,夹杂物的总数、总面积和平均半径减小。说明高碱度渣对304不锈钢中的脱氧产物吸附以及对细小夹杂物的生成有利。从实验结果分析来看,精炼渣的碱度R≥2时,更利于生成细小的夹杂物,同时考虑到还原后期脱硫的问题,故生产中应选择碱度R≥2的精炼渣系。对于430铁素体不锈钢,模拟现场不锈钢冶炼中的AOD工位,采用常规的铝做终脱氧剂,选择CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2五元渣系和无硅渣系,通过考察渣中Al2O3和CaF2含量的变化来考察不同成分配比对钢液中夹杂物的组成、形态、大小的影响。除此之外,考察无硅渣系对钢液中夹杂物的组成、形态、大小的影响,初步查明精炼渣成分的变化对不锈钢液中夹杂物生成、长大及排除的影响。从每次实验的精炼过程来看,夹杂物的平均尺寸、总个数、总面积基本是逐渐减少的。前三炉五元渣系精炼后得到的是球形硅酸盐复合夹杂物,无硅渣系精炼后得到的是近似球形的Al2O3-MgO夹杂。从430不锈钢五元渣系精炼结果分析来看,更易于生成细小夹杂物的渣系为R=3,Al2O3=30%的精炼渣系。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的背景
• 1.2 课题研究的内容
• 1.3 课题的意义
• 第2章 文献综述
• 2.1 钢中夹杂物的来源
• 2.2 夹杂物对钢性能的影响
• 2.3 典型夹杂物对不锈钢性能的影响
• 2.4 减少钢中夹杂物的途径
• 2.4.1 外来夹杂物的控制
• 2.4.2 钢液内生夹杂物的控制
• 2.5 不锈钢精炼过程中夹杂物的控制
• 2.5.1 奥氏体不锈钢精炼过程中的夹杂物控制
• 2.5.2 铁素体不锈钢精炼过程中夹杂物的控制
• 2.6 不锈钢中间包夹杂物的控制
• 2.7 水口结瘤的控制
• 2.7.1 复杂氧化物形成的水口结瘤
• 2.7.2 TiN型水口结瘤
• 2型水口结瘤'>2.7.3 CaO·TiO₂型水口结瘤
• 2.8 不锈钢脱氧剂的发展
• 2.9 目前研究中存在的主要问题
• 第3章 五元精炼渣碱度对304不锈钢夹杂物的影响研究
• 3.1 实验目的
• 3.2 实验设备
• 3.3 实验方案和步骤
• 3.3.1 渣系设计
• 3.3.2 实验步骤
• 3.4 实验结果分析
• 3.4.1 高供氧量精炼过程中全氧含量和氮含量变化情况
• 3.4.2 低供氧量精炼过程中全氧含量和氮含量变化情况
• 3.4.3 高供氧量精炼过程中硫含量变化情况
• 3.4.4 精炼过程中夹杂物变化情况
• 3.5 本章小结
• 第4章 精炼渣成分变化对430不锈钢夹杂物的影响研究
• 4.1 实验目的
• 4.2 实验设备
• 4.3 实验方案和步骤
• 4.3.1 渣系设计
• 4.3.2 实验步骤
• 4.4 实验结果分析
• 4.4.1 精炼过程中全氧含量变化情况
• 4.4.2 精炼过程中氮含量变化情况
• 4.4.3 精炼过程中夹杂物变化情况
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介