1、不銹鋼液中氣體的研究
返回吹氧法不但可提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，而且還可提高不銹鋼的質(zhì)量。與大氣中水蒸汽分壓相平衡的熔畢鋼中含氫量，會(huì)隨著氧化期的吹氧脫碳而降低，其下降的數(shù)量與供氧量成比例。因此可以認(rèn)為，熔畢［%C］及［%Cr］高時(shí)，供氧量增加，氧化末期鋼中［%H］就下降，有人認(rèn)為，氧化精煉末期不銹鋼液中的含氫量與含氧量成反比，另外，由于含鉻鋼液中氮的溶解度較大，熔化過程中鋼水和大氣接觸易于吸氮，因此熔清時(shí)鋼中含氮量將比原料時(shí)為大。在吹氧氧化時(shí)，氮含量亦有所降低，脫氮量隨脫氮速度的增加而增加。但是，鋼中的氫和氮盡管在氧化過程中都有所降低，在還原后仍會(huì)迅速地回升。氫的回升主要是還原劑和石灰含有水分造成的，為此在還原期加入的輔助材料及合金均應(yīng)經(jīng)充分的干燥處理。若以石灰石取代易吸潮氣的石灰，則鋼液吸氫程度減��；還原時(shí)間愈長(zhǎng)或［Si%］愈高，則吸氫量愈大。在還原過程中，氮的變化沒有氫那么顯著，但出鋼時(shí)，鋼液一旦與大氣接觸，氮含量就急劇增加。已有資料確定，出鋼時(shí)間愈長(zhǎng)，則吸氮量愈多。因此，在出鋼以后、澆注之前必須設(shè)法大幅度地降低不銹鋼液中的［%H ］、［%N ］。
在鋼包中使鋼液脫氣的各種方法中，首先得到應(yīng)用的是鋼包吹氬沖洗。這種方法是從設(shè)在包底的透氣塞磚向包內(nèi)吹入氬氣或其它惰性氣體，攪拌和沖洗鋼水。這項(xiàng)技術(shù)是由法國鋼鐵研究院(IRSID)和氣液公司(Air-Liquid)共同研究成功的，五十年代曾在有關(guān)會(huì)議及雜志上多次作過介紹。對(duì)于不銹鋼生產(chǎn)來說，這種氬氣攪拌沖洗技術(shù)除了具有脫硫、脫碳、脫氧、脫氮、脫氫等作用外，還可提高合金收得率，并可在連續(xù)鑄錠、壓力澆注之前使鋼水溫度、成分均勻化，因而生產(chǎn)出的產(chǎn)品在
不銹鋼工程上已得到廣泛應(yīng)用。此外，這種氬氣沖洗凈化的技術(shù)對(duì)減少成品鋼中夾雜物、提高清潔度來說，也是十分有效的。
2、不銹鋼液的真空脫氣
1952年德國Bochumer Verei 廠試驗(yàn)成功鋼液真空滴流脫氣法，使真空脫氣實(shí)用化。它的直接效益是大鍛件生產(chǎn)可省卻復(fù)雜而代價(jià)昂貴的去白點(diǎn)退火處理。此后，1956年出現(xiàn)了DH真空提升脫氣法，1957年又出現(xiàn)了RH真空循環(huán)脫氣法,真空脫氣的功能擴(kuò)展到可以脫氧。軸承鋼經(jīng)真空脫氣處理后夾雜物情況大為改善，這一成功使真空脫氣裝置的數(shù)目的大大增。
在不銹鋼生產(chǎn)方面，六十年代初期曾將真空脫氣與鋼包吹A(chǔ)r的效果作了比較分析；但在當(dāng)時(shí)的條件下，只得出了不銹鋼采用真空脫氣在質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)上并無明顯收益的結(jié)論。導(dǎo)致得出這一結(jié)論的原因之一，是當(dāng)時(shí)用真空處理法生產(chǎn)超低碳不銹鋼的嘗試遭到了失收。
到了六十年代中后期，由于熔煉不銹鋼的電爐容量逐漸變大，溫度損失的問題已不那么嚴(yán)重，因而Atlas廠、J and L廠以及Carpenter廠等將真空脫氣設(shè)備用于不銹鋼生產(chǎn)。然而盡管如此，上述幾家公司還是采用溫降少的DH法。
當(dāng)時(shí)不銹鋼真中脫氣的效果是：出鋼的鋼液［H］為5～6ppm(夏季為7～10ppm),經(jīng)真空處理后可降至1～2ppm。真空處理防止了鋼錠出現(xiàn)針孔或冒漲，并減少了鋼坯修磨損失。在Carpenter 廠由于預(yù)先調(diào)整脫氣前鋼水中氧含量，故在真空中處理過程中還可進(jìn)行脫碳，這對(duì)超低碳鋼的生產(chǎn)是一個(gè)很好的開端。不過當(dāng)時(shí)在真空下脫碳的數(shù)量很少，僅起最后調(diào)整作用。 例如鋼中［C］處理前為0.035～0.08%，處理后可降至0.013～0.024%左右。到了60年代后期，出現(xiàn)了Finkle法，該法采用加熱裝置以補(bǔ)償真空處理時(shí)的溫降，并用透氣塞磚吹氬攪拌鋼液。該法創(chuàng)始入C.W.Finkle還指出：①用軋鋼時(shí)的氧化鐵皮加在真空處理的鋼液中脫碳0.20%左右，約需10分鐘；②處理過程的溫降可用電弧加熱來補(bǔ)償；③可以用氧氣來取代氧化鐵皮。 另外，在處理時(shí)間長(zhǎng)、脫碳反應(yīng)激烈的情況下，應(yīng)該采用滑動(dòng)水口取代傳統(tǒng)的塞棒系統(tǒng)。
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