稳定钢中铝含量,保证其变化范围小和非金属夹杂纯度是改善碳钢和汽车用钢质量的发展趋势俄罗斯北方钢厂在钢水精炼装置上把铝加入非脱氧钢中。为了保证铝含量处在规定范围内,必须知道被脱氧钢重量,钢水中溶解氧浓度和钢水温度,还必须掌握其它一些参数包括渣的脱氧能力、钢包中渣量,钢水和空气接触程度。 俄罗斯“HopphkpoF”公司和“北方钢厂”共同分析研究了加入铝和铝损耗情况,目的是当钢水用铝脱氧和溶解铝达到一定浓度时确定铝损耗补偿途径。对70炉脱氧程度不同的钢水取样分析研究,钢水脱氧程度用HemetlS公司''Celox''"仪表确定,此仪表装有Multilab微型计算机,它能计算加入钢水的铝量和溶人钢水中的铝量。
根据加入和溶人钢水中铝的情况发现,初期加人铝主要用于脱氧,铝损耗很大(50%—100%),后加入的铝用于脱氧和合金化,铝损耗为50%或更少,但多数情况脱氧程度较高,铝损耗也超过这一值。
根据钢包中钢水氧活度和温度情况确定了一系列系数,并完成了适用于“北方钢厂”计算加入铝量的程序修正,评价由脱氧程度变化情况确定的溶人钢水中铝浓度,应与精炼以后从钢水表面取样所得钢水中铝含量进行对比,图1说明了它们之间的关系。钢水试样中铝的总量(Alo&o)和溶人钢水铝浓度(Alc)之间的比率,对于92%的情况来说有如下形式:Al&o:Alc+(0—0.018%)。
实际上钢水试样中铝的总量要比用Celox仪表测量出的铝含量较高,这说明在钢水渣层上面也吸附了一定的铝,无论是试样中铝含量的变化,还是脱氧程度的变化都与吹氩精炼结束后钢水滞留时间有关。通过分析表明,吹氩结束后滞留一定时间取样所得钢水中的铝含量要比吹氩后立刻取样减少0.005—0.020%(绝对值)。因此确定了吹氩结束后钢水在钢包中合理的滞留时间和相应的脱氧制度。
为了用Celox仪表测量炉外精炼结束后钢水中铝含量和浇铸时钢水中铝含量之间的关系,对20炉钢时行了分析,图2(略)所示结果为连铸机浇铸钢水中铝含量数据,从这些数据中选出最大值和最小值,可以看出,浇铸钢水试样中铝的最小含量要比用Celox仪表所测含量少0.020—0.025%,最大含量少0.010—0.015%。这是由于用氩保护钢水进行浇铸的结果。浇铸时用Celox仪表检测所有试样,其铝含量处于允许范围内,可靠性接近100%。
这样,利用精炼装置上钢水脱氧程度快速信息可稳定钢水中铝含量,并能降低铝和其它合金材料的消耗。