含硫铝脱氧钢钙处理对夹杂物瞬态演变影响

炼钢 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (5): 51-59.

含硫铝脱氧钢钙处理对夹杂物瞬态演变影响

姜宁¹，王志通²，王伟健¹，王举金¹，张立峰¹

（1.北方工业大学机械与材料工程学院，北京 100144；
2.凌源钢铁股份有限公司，辽宁凌源 122500）

出版日期:2025-10-05 发布日期:2025-09-23

Influence of calcium treatment on the transient evolution of inclusions in sulfur-containing Al-killed steel

Online:2025-10-05 Published:2025-09-23

摘要/Abstract

摘要： 在1 600 ℃下使用硅钼炉研究了常压条件下硫含量对钢液钙处理后夹杂物瞬态演变的影响。钙处理过程中生成瞬态的CaS，随着钙处理的进行CaS的含量会不断减少，CaO和Al₂O₃的含量会逐渐增加。硫含量主要会影响夹杂物中的CaS的含量，随着钢中硫质量分数从60×10^-6增加至200×10^-6，钙处理第30 min时钢中CaS夹杂物质量占比从7.62%增加至22.77%，硫含量对夹杂物尺寸影响不大。随着保温时间的增加，钢液内的夹杂物的主要转变路径为CaS-Al₂O₃→CaS-CaO-Al₂O₃→CaO-Al₂O₃。研究结果表明，钙处理过程中瞬态CaS夹杂物分解的主要原因是钙的挥发导致钢中钙含量降低。针对钙处理过程中钢液内溶解钙含量变化进行动力学分析，计算了钙在常压条件下的传质系数为5.7110^-5m/s，真空条件下钙挥发速率约为常压条件下的4~6倍。使用Factsage 8.2对钙处理过程中夹杂物的转变进行了热力学计算，分析了不同钙含量下夹杂物的转变，热力学计算结果与试验结果一致。

关键词: 钙处理, 非金属夹杂物, 瞬态演变, 传质系数

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