帘线钢非金属夹杂物形成的热力学分析及控制措施

摘要

对帘线钢中CaO-SiO2-Al2O3系氧化物夹杂和TiN夹杂物的形成进行了热力学计算分析,结果表明:帘线钢中非金属夹杂物主要包括硫化物、氧化物以及TiN夹杂物，其中加工的不利影响相对较大的主要是CaO-SiO2-Al2O3类氧化物以及TiN类夹杂物。热力学分析结果表明：对于CaO-SiO2-Al2O3类氧化物夹杂，夹杂物中Al2O3质量分数在15～25%，ωCaO/ωSiO2 =0.30～0.60在0.30～0.60之间，夹杂物变形性较好，此时钢中Al含量为(2～6)×10-6，氧活度为0.0020～0.0050%。氧化物夹杂的控制措施主要包括控制转炉终脱氧控制以及LF精炼过程渣钢精炼控制，即通过调整控制炉渣成分来控制钢液的Al，Ca和T[O]含量，进而控制夹杂物的组成及变形性。热力学分析结果证明TiN夹杂物在液态钢液中不能形成，而是在钢液凝固过程析出。因此，需要各种技术措施控制钢中Ti和N含量，降低钛氮积，以减少TiN夹杂物在钢液凝固过程的析出。利用热力学分析得到的结论，制定了帘线钢夹杂物控制措施，经工业生产实践证明，夹杂物组成及变形性的达到控制目标，理论分析在生产实践中得到良好验证。