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1、CaO:t甘塢的研制及其在真空熔炼超低氧钢中的应用新世纪钢铁材料的发展方向之是高纯净化。在未来的1020年间，工业化大规模生产的钢材，其SPNT.O和H的含量之和，50x6.碳在真空下具有很强的脱氧能力，且脱氧产物00不污染钢液。为生产出0S和N含量极低的超级纯净钢，在真空感应炉中用3,砂做炉衬对铁基合金进行深度脱，脱3和脱试验，成功地熔炼出各杂质1真空下以，耐火材料的化学稳定性分析炉衬材料的化学稳定性是指高温下炉衬材料发纶热分解的倾向，以及温度波动对这种热分解倾向的影响。在高真空下，炉衬材料的化学稳定性对钢液脱氧将产生
2、重大影响。在真空感应炉内熔炼铁基合金时，精炼温度通常在1550165,真空度可达103.在真空感应熔炼时，与钢液接触部分的心0将发生如下分解反应，由于钢液中有碳存在，炉衬分解出的氧会与钢液中的碳反应生成00,即系统中由炉衬分解出的钙蒸气的分压化与⑶分压。相等，等于系统压力的12•公式2中，3,的活度=钢液中氧的活度1・=・从1可以看出，与肘0相比，3,在真空下真空室压力Pa来国家自然科学基金资助项目50174048,973国家重大基20035耐火材料刚，0烧结时间min25kg真空感应炉炉衬烧结功率曲线当用石墨芯做型芯时
3、，适宜的烧成温度应低于，2的生成温度对于心，2生成反应4,么60,的温度为1759丈。根据经验，在保温期感应圈外面靠下部儿圈向外冒蓝色火焰时，明已经发生2生成反应，旦出现这种情况应减小输人功率。251真空感应炉氧化钙均埸的烧结时间为150,然后将石墨芯取出，立即装料洗炉熔炼钢液。300坦埸的精炼效果试验分别在10kg和25kg真空感应炉中进行，在10kg真空感应炉中用整体成型预制CaO土甘埸，254真空感应炉中用捣打以0砂烧结圮坍。原料纯铁用200真空感应炉镁砂炉衬熔炼后备用。200真空感应炉熔炼前后纯铁的化学组成1.溶
4、镁砂炉衬和，砂炉衬的感应圈输人功率曲线比较。在0圮埸内熔炼时配人相应数量的合金元素，钢液精炼时间维持在20,钢液面平静后充氮出钢，从钢锭上取样分析气体含量和其他化学成分。两种，3,圮堀精炼的脱氧效果3•从3可，用预制，3,堆竭精炼钢液时，10含量从29父106降低到12166,平均脱氧率为52；当用捣打以0砂圮圳精炼钢液时，10含量可降低到466,平均脱氧率为83•若用镁具有极好的化学稳定性；精炼温度波动对，稳定性的影响也远比对MgO的影响小。200圮堀的制作工艺目前，工业上使用的，圮坍有整体成型预制，辍，I甘竭和，3,
5、砂现场捣打烧结成型I甘竭。前者般采用添加防吸水材料的石灰砂通过等静压成型或2001液压试验机压制成型3•这种预制氧化钙坦垠的特点是不吸水，因而可以长期放置；但其不足是圮埸的大型化比较困难。此外，在冶炼试验过程中发现，预制圮埸耐急冷急热性差，容易开裂4；谢祸材料中加人的防吸水剂降低了，3,的含量，3,的实际含量85,因而这种圮埸的脱氧效果也受到影响。为此，本研究在258真空感应炉上采用了用，098的，0砂现场捣打成型圮埸然后烧成，对砂的粒级比例结合剂种类和加入比例捣打和烧结工艺进行了系列研究。2.1.0砂的粒级配比和结合剂
6、加入比例心0砂的特点是致密性差，堆积密度小，打结成的墙体抗钢水冲刷能力不如镁砂；以，易水化，不能加水润湿，因此在捣打过程中易起灰，砂子易偏析，墙体密实性差。为了增加墙体的密实度，提高墙体的抗钢水冲刷能力，应选用比打结镁砂炉衬更粗的粒级配比。因此，确定以，砂的粒级配比结合剂为硼酸和氧化铝超细粉，其加入数量决定于炉衬的烧结温度，般为13•由于氧化钙炉衬的烧结成型性能不如镁砂炉衬，因此，结合剂的加入量比制作镁砂炉衬时稍高。2.20堵埸的捣打和烧成为改善作业环境，在捣制圮竭前可在，砂中喷人适量无水酒精润湿。用，3,砂捣制的墙体生
7、坯强度差，为防止在通电烘炉初期型芯马粪纸烧毁时墙体发生松动甚至局部跨塌，方面应选择面完整的型芯，另方面包裹型芯的马粪纸厚度不宜太厚。3,砂的热导率比电熔镁砂小，墙体保温性能好。与烧结镁砂炉衬相比，在制定烧成升温曲线0寸，应适当降低升温速度和最高保温输入功率，同时延长烧成时间。2是25kg真空感应炉烧成电268明叫00以0耐火材料20035多褂吞湛砂作炉衬精炼钢液，对高氧含量的钢液进行真空碳脱氧时，10含量仅能降低到214,4106,4.预制，3,甜增▲毛捣打，砂坨坝随精炼时间的增加，公式6中第项逐渐变小，当精炼吋间无限延
8、长吋，第项就代了钢液能够达到的最低氧含量，它决定于炉衬的稳定性，和与钢液中氧传质有关的系数利。事实上，在相同的精炼工艺条件下，钢液所能达到的最低氧含量仅与炉衬材料的化学稳定性有关。因此，在真空感应熔炼条件下，要想熔炼出氧含量极低的钢液，必须使用化学稳定性优良的0,耐火材料作炉衬。试验结果充分证明了这理论分析。4.2影
