20CrMnTiH1齿轮钢钙处理热力学.docVIP

——————————————————————————————————————————————— 20CrMnTiH1齿轮钢钙处理热力学 　第42卷　第9期　2007年9月 钢铁 　Vol.42,No.9 September　2007 IronandSteel 韩志军,　林　平1,　刘　浏1,　崔京玉2,　周德光3 (1.钢铁研究总院冶金工艺研究所,北京100081;　2.首钢技术研究院,北京100041; 3.首钢第三炼钢厂,北京100041) 摘　要:通过钢液与夹杂物之间的热力学平衡计算,讨论了20CrMnTiH1精炼钢水中Al2O3夹杂物钙处理后可能变性的程度及CaS夹杂生成的条件。020%0.02%～ 0.04%的钢水进行钙处理时易生成稳定的CaS2O3C12A7钙铝 酸盐。通过对炼钢厂生产的20CrMnH1谱分析,,CaS和变性不完全的钙铝酸盐CA组成关键词:钙处理;水口堵塞 中图分类号:TF769　　文献标识码:A　　文章编号(2007)0920032205 ThermodynamicsofCalciumTreatmentfor20CrMnTiH1 HANZhi2jun1,　LINPing1,　LIULiu1,　CUIJing2yu2,　ZHOUDe2guang3 (1.MetallurgicalDepartment,CentralIronandSteelResearchInstitute,Beijing100081,China;　2.ResearchInstituteofShougang,Beijing100041,China;　3.SteelmakingPlantofShougang,Beijing100041,ChinaAbstract:20CrMnTiH1isaaluminum2deoxidizedresulphurizedsteel.Normallycalciumisaddedinthelaststageofrefiningprocesstomodifyoxidesandsulphidestoimprovetheproductquality.Basedonthethermodynamicequilib2rium,theconditionsofAl2O3modificationandCaSformationforCatreated20CrMnTiH1steelwerediscussedindetail.Thecalculatedresultsshowthatinthesteelmeltcontaining0.02%20.03%[S],0.02%20.04%[Al]treatedbycalcium,CaSiseasilyformedanditisdifficultmodifyAl2O3intolowmeltingpointC12A7.WithanalysisofthesteelsampleandblockednozzlebySEM2EDS,itwasfoundthattherewereCaSandnotfullymodifiedcalcium2alu2minateinthesteel.InclusionswhichcausednozzleblockageduringcastingweremainlyofCaSandCA.Thecalcula2tionagreedwellwiththeSEMobservation.Countermeasurestoavoidnozzleblockageareproposed.Keywords:calciumtreatment;thermodynamics;nozzleblockage 　　钢水加钙处理使氧化物、硫化物夹杂变性来改善钢材质量的方法已在炼钢生产中被广泛使用。众所周知,钙处理可将钢水中固态的Al2O3夹杂变性为液态的钙铝酸盐以避免铝镇静钢连铸时水口堵塞。当钢水中含有较低含量的硫时,钙处理还可以改善钢材机械加工性能。但是对硫含量较高的钢,钙处理工艺掌握不好不但不能使氧化物、硫化物夹杂很好地变性,反而会造成水口堵塞,使浇注困难。国内外对钙处理的研究论述很多,但多数是针对含硫低的钢种(w([S])≤0.01%),对含硫高的铝镇静钢钙处理及其夹杂物变性研究则相对较少。 含硫铝镇静钢钙处理使Al2O3夹杂物变性的问题归根到底是钢水中Fe2Al2Ca2O2S的平衡问题。孙中强[1]对该系统进行了详细的热力学计算并绘制出了系统的平衡图。从其计算可知,在CaO2Al2O3 夹杂物熔体组成,钢液中铝、硫、氧活度以及钙的蒸