鋁鎮(zhèn)靜鋼

含義及如何控制鋼中加鋁量

對鎮(zhèn)靜鋼，一般用硅鐵、錳鐵和鋁脫氧，為細(xì)化晶粒，改善鋼的性能，要求鋼中的酸溶鋁保持在0.01～0.02％。所謂鋁鎮(zhèn)靜鋼，一般是低碳(小于0.1％)、低硅(0.02～0.03％)含量而鋼中溶解鋁含量在0.03～0.07％。主要是用于做深沖制品的薄板。

鋁是強(qiáng)脫氧元素，當(dāng)鋼中鋁大于0.01％時，鋼中溶解氧是很低的。對連鑄鋁鎮(zhèn)靜鋼，要解決兩個問題：

(1)鋁是易氧化的元素，如何把鋁加入到鋼水中，使其保持所要求的鋁含量。

(2)鋼水中鋁含量大于0.01％時，生成單相的Al₂O₃，鋼水發(fā)粘，容易堵水口。

由于鋁輕，在出鋼時隨鋼流加入鋼包，常常浮到鋼水表面燒掉，鋁的回收率很低(僅百分之十幾)，鋁的耗量大，而溶解在鋼水中的鋁含量也很不穩(wěn)定。要保持鋼水中鋁含量在0.03～0.07％，需要加入鋁為1.0～2.0kg/t鋼，問題是如何把鋁加入鋼水而得到穩(wěn)定的含鋁量。

出鋼時向鋼包加鋁的方法有：

(1)一步法：在出鋼過程中，把全部鋁塊一次加入鋼包，加量由終點(diǎn)鋼水中的碳含量和鋼水溫度來決定。這種加鋁方法簡單，但鋁回收率較低，鋼中鋁含量波動大。

(2)兩步法：把所需加入鋼水中的鋁量分為兩部分，一部分隨鋼流加入鋼包，加入量是脫除鋼水中過剩氧量，起預(yù)脫氧作用。其余部分的鋁是在吹氬站加入到鋼包，脫去與[C]相平衡的氧，并溶解于鋼中保證達(dá)到規(guī)定的鋁含量。

根據(jù)兩步法加鋁的方法，在吹氬站設(shè)置鋁線機(jī)加鋁。如220t轉(zhuǎn)爐；在出鋼時鋼包加鋁塊0.6kg/t，吹氬站鋁線機(jī)加鋁量1.5kg/t，則鋼水中溶解鋁可穩(wěn)定在0.04～0.06％。

澆注鋁鎮(zhèn)靜鋼時為什么常發(fā)生中間包水口堵塞

澆注含鋁的鋼，常發(fā)生水口堵塞，影響澆注的順利進(jìn)行，甚至使生產(chǎn)中斷。

對中間包水口內(nèi)堵塞物的分析指出：主要是高熔點(diǎn)的氧化物。以αAl₂O₃為主，并混有MgO·Al₂O₃尖晶石以及CaO—Al₂O₃為主的化合物。大致的化學(xué)組成是：Al₂O₃70～80％，MgO～10％，CaO～12.5％，SiO₂小于3％。

用鋁脫氧后，鋼水中有Al₂O₃夾雜，鋼水流經(jīng)水口時，Al₂O₃是如何附著在水口內(nèi)壁上的，這是一個復(fù)雜的理論問題。有各種不同的說法，但一般認(rèn)為：鋼水通過水口時，水口橫斷面上鋼水流速呈拋物線分布，靠近水口壁附近流速很低，促使固體的Al₂O₃夾雜沉積在水口壁上逐漸長大直至堵塞。

那么鋼水中的Al₂O₃是從何而來的呢?歸納起來有4個來源：

(1)出鋼時用鋁脫氧，生成的脫氧產(chǎn)物Al₂O₃未完全排除而留在鋼中。

(2)鋼水中的溶解[Al]與水口內(nèi)表面的SiO₂發(fā)生還原反應(yīng)而生成的Al₂O₃附著于水口壁上。

(3)水口內(nèi)吸入空氣中的氧與鋼水中的[Al]發(fā)生氧化反應(yīng)生成Al₂O₃。

(4)鋼水流經(jīng)水口溫度降低使Al-O平衡破壞，析出的[0]與鋼水中的[Al]繼續(xù)反應(yīng)生成Al₂O₃。

可以說，水口堵塞是與水口內(nèi)壁發(fā)生上述反應(yīng)復(fù)雜的物理化學(xué)過程。在澆注過程中，在水口內(nèi)壁不斷發(fā)生氧化物沉積和被注流沖走的過程。如果沉積物是低熔點(diǎn)氧化物，則發(fā)生水口浸蝕；如是難熔氧化物，則發(fā)生水口堵塞。