4、控制夾雜物
通常情況下將雜質(zhì)視為有害成分，但在實際中夾雜物可以轉(zhuǎn)變成有益成分。例如，高硫的鋼會產(chǎn)生硫化物夾雜，可能會降低鋼材強(qiáng)度，但對易切削鋼材來說，是一種脆性夾雜物，呈細(xì)條狀或紡錘狀，硬度較低，可以大幅度提高切割速度。若鋼中含有少量鈣，則可使原夾雜CaO?SiO2溶于Al2O3， 或變?yōu)?CaO?2SiO2，在切割過程中可以在工具表面沉積，覆蓋工具的表面，避免切屑和工件與工具的前、后兩面發(fā)生摩擦。
5、降低鋼材夾雜物的技術(shù)措施
為了控制和降低夾雜物，煉鋼和連鑄作業(yè)過程中采取的加工工藝措施主要有脫氧凈化、鋼包精煉、過濾凈化、真空處理技術(shù)以及電磁凈化等手段。
5.1 脫氧法
如果鋼中的氧含量太高，會形成大量的氧化物和宏觀夾雜物，從而對鋼的品質(zhì)造成不利影響。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，脫氧劑由單一的脫氧劑向復(fù)合脫氧劑過渡。采用復(fù)合脫氧劑會導(dǎo)致產(chǎn)品之間產(chǎn)生化合物或出現(xiàn)相互溶解的現(xiàn)象，從而降低產(chǎn)品的實際活性。脫氧劑是一種熔融化合物，熔點較低，易生成液體脫氧物。復(fù)合脫氧法可以減小脫氧劑在鋼液中的界面張力，加速脫氧劑的脫氧率。復(fù)合脫氧劑的成分比較復(fù)雜，目前已知的脫氧劑有150 多種。鈣作為一種優(yōu)良的除氧劑，能實現(xiàn)深度脫氧和深度脫硫。
5.1.1 復(fù)合脫氧劑應(yīng)用
目前脫氧劑材料眾多，如堿土金屬復(fù)合材料、硅鐵稀土合金以及鋯二元合金等。在具體的應(yīng)用過程中，四元脫氧劑能夠充分發(fā)揮錸元素與鋼材內(nèi)氧、氮以及硫元素的親和性。在鋁脫氧鋼中加入鈣，可以使部分鈣溶解在鋼材中，并與固態(tài)的氧化鋁產(chǎn)生雜物反應(yīng)生成鋁酸鈣。在冶煉過程中，隨著多種物質(zhì)的加入，氧化鈣的總量會加速富集，以降低液相線溫度。除此之外，鈣會與硫發(fā)生化合反應(yīng)形成硫化鈣。如果鋼材中錳元素較多，也會生成硫化錳。復(fù)合脫氧劑能夠清除大部分雜質(zhì)物，且效果顯著。
5.1.2 鈣的應(yīng)用
在鋼液凈化過程中，鈣的凈化效果比較好，既可以對其進(jìn)行深脫硫，還能起到深脫氧的效果。鋼液脫氧后，氧元素的含量較低，此時鈣脫氧反應(yīng)效果不佳。當(dāng)氧化鋁夾雜顆粒較多時，隨著鈣元素的擴(kuò)散，鈣與鋁發(fā)生反應(yīng)，對鋁元素進(jìn)行置換，使得氧化鋁夾雜物表面富含的氧化鈣數(shù)量會不斷增加。如果氧化鈣的含量大于25%，則會出現(xiàn)液態(tài)的鈣鋁酸鹽，漂浮在鋼液表層，而其余沒有漂浮的夾雜顆粒數(shù)量較小，將殘留在鋼材內(nèi)。鈣的應(yīng)用不僅能有效解決脫氧問題，還能清除氧化鋁夾雜物，可以提高鋼水的流動性，改善澆筑過程中水口堵塞等問題。
5.1.3 稀土應(yīng)用
20 世紀(jì)初，稀土對鋼中夾雜物影響的研究顯示，稀土能夠改變鋼材中夾雜物的形態(tài)。到了20 世紀(jì)70 年代，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，如果能有效控制鋼材內(nèi)硫含量與稀土的比例，便可以有效降低鋼材夾雜物比例。稀土可以與鋼材內(nèi)大量的有害元素之間保持良好的親和性，產(chǎn)生化合物，清除鋼液中的雜質(zhì)，最終完成對鋼水的凈化。研究結(jié)果顯示，加入稀土后，如果硫元素與稀土的百分比在25% ～ 33%，則稀土硫化物能夠全面取代硫化錳與氧化鋁等物質(zhì)，實現(xiàn)夾雜物細(xì)化的效果。（未完待續(xù)）
文章摘自：冶金技術(shù)網(wǎng)
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