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铁水包预处理脱钛理论分析与试验研究

查看:  发稿日期:2020-05-29 09:59
  钛易与钢中O、N、C结合,生成TiO2、TiN以及Ti(C,N)等夹杂。TiN和Ti(C,N)是一种脆而硬的夹杂,它对钢的疲劳寿命特别有害。钢中钛主要来源于高炉铁水和合金,现一般采用转炉(或电炉)脱钛。但目前脱钛工艺存在以下问题:1)在转炉和电炉冶炼过程中,脱钛与脱碳同时进行,随熔池温度升高,脱钛反应受到抑制;2)为完成深脱钛,必需深脱碳,这会使钢中氧含量增加,使钢的成本升高和质量下降;3)在精炼时,采用铝脱氧,将发生导致渣中钛被还原再次进入钢水。
  中国钢研科技集团为降低铁水的钛含量,采用烧结矿或铁精粉进行铁水包脱钛预处理。采用500kg中频感应炉对铁水脱钛进行了试验研究,并对脱钛过程热力学进行了分析。结果表明,相同温度下,烧结矿脱钛表观平衡常数明显大于铁精粉脱钛表观平衡常数。脱钛过程前4min平均脱钛速率最大,可达0.033%/min,16~20min阶段平均脱钛速率为0.0007%/min。20min内,脱钛率可达57.19%~71.20%。脱钛剂中氧利用率的计算结果表明,终渣中剩余氧量占脱钛剂供氧量的4.8%~9.3%,脱钛氧利用率平均为12.28%,低于脱硅氧利用率(43.34%)和脱碳氧利用率(20.18%)。另外,试验结果表明,炉渣碱度增大,脱钛率提高。因此,为降低铁水钛含量,应适当提高脱钛渣碱度。
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