搅拌和炉渣条件对钢液再氧化的影响

摘要

在实验室，用10kg钢在MgO坩埚中研究Al脱氧钢因炉渣引起再氧化的动力学机制。用CaO-SiO2-Al2O3-FeO-MnO渣研究（FeO+MnO）、渣量Ws和搅拌气体质量Q对[Sol.Al]再氧化速度的影响。试验结果用一个相应的反应模型进行评估。[Sol.Al]的表现速度常数aAl随（FeO+MnO）Ws的增加而增大。测定了金属、渣中物质转移系数和ＳiO2还原反庆的速度常数，它们分别为２．５×１０∧－６－６．０×１０∧－６m ·s∧-1、１．０×１０∧－５－２．５×１０∧－５m·s ∧－１和３．２×１０∧－３kg·m∧－２·s·－１。在Ｑ的不同条件下，由实验装置特性所决定的物质在金属中的转移系数Ｋm∝Ｕ∧１．５，Ｕ是用两维流体分析计算的表面速度。假定摩擦速度与表面速度直接相关，这个关系式也可从紊流模型获得。在２５０t钢包中计算的[Sol.Al]与浇铸前观测脱气过程完全吻合。计算结果，钢包中的[Sol.Al]在最后浇铸阶段迅速减少，因为炉渣与钢液的比率在浇铸时增大了。