颗粒易吸收周围小颗粒 夹杂，使钢水纯净。

因此，复合脱氧剂脱氧既能充分发挥强脱氧剂的脱氧作用， 又能通过改变脱氧产物组成为夹杂物析出创造更有利的上浮条件，从而改善钢水 流动性和提高钢水的纯净度。

复合脱氧剂与单元脱氧剂相比，具有下述更好的脱 氧效果增强脱氧元素的作用能力。

个或个以上脱氧元素的存在，会提 高它们单独存在时的脱氧能力。

而用三元脱氧剂如硅锰钙硅铝钡等比用二元 脱氧剂如硅钙硅铝硅锰等具有更强的脱氧能力复合脱氧剂熔点降 低，更易均匀分散且同时参加反应，缩短选择性扩散过程，从而促进元素吸收， 提高合金元素的收得率脱氧产物颗粒半径大，易吸收周围小颗粒夹杂，有利于快速上浮排出，使钢液更纯净脱氧效果更稳定，有利于铸件品质 的稳定和提高。

锰铁 在炼钢中，用作脱氧剂锰铁是用量最多的铁合金。

锰铁合金的含锰量在 之间。

根据含碳量不同，可分为高碳锰铁又称碳素锰铁，含碳 中碳锰铁含碳和低碳锰铁含碳三种。

般来讲，含碳量越高，生产成本越低，锰铁的价格也越低。

高碳锰铁通常作为 脱氧剂被用于氧气转炉炼钢的脱氧和电弧炉炼钢的预脱氧，而中碳锰铁则主要作 为合金剂用于调整钢液成分。

锰铁的块度以为宜，块度过大时熔化时间长块度太小时则难以 下沉。

使用前应该在的高温下烘烤小时以上，以免增加钢的氢含量。

硅铁 在炼钢工业中用作脱氧剂和合金剂。

为了获得化学成分合格的钢和保 证钢的质量，在炼钢的最后阶段必须进行脱氧，硅和氧之间的化学亲和力 很大，因而硅铁是炼钢较强的脱氧剂用于沉淀和扩散脱氧。

钢中添加定 数量的硅，能显著提高钢的强度硬度和弹性，提高钢的磁导率，降低变 压器钢的磁滞损耗。

般钢中含硅，结构钢中含硅 ，工具钢中含硅，弹簧钢中含硅，不锈耐 酸钢中含硅，耐热钢中含硅，硅钢中含硅 或更高。

在炼钢工业中，每生产吨钢大约消耗硅铁。

根据硅含量不同，硅铁有三个牌号，即。

随着硅含 量的增加，硅铁的密度下降，因此沉淀脱氧常用或。

通常含硅，而的含硅量般在之间。

含硅量在的 硅铁极易吸收空气中的水分而粉化，并放出有害气体，所以般禁止生产这种中 间成分的硅铁。

的块度通常为。

硅铁很容易吸收空气中的水分， 而且本身含氢量高，因此，应在的高温下烤红后使用。

硅钙合金 硅钙合金是由元素硅钙和铁组成的复合合金，是种较为理想的复 合脱氧剂脱硫剂。

硅钙合金通常含硅含钙以上。

硅钙合金的 脱氧产物为球状，且能均匀分布在钢中。

此外，还可减少钢中硫化物夹杂和提高 钢的冲击韧性等，因此，在冶炼不锈钢高级优质结构钢和些特殊合金时，硅 钙合金获得广泛的应用。

硅钙合金在潮湿空气中易吸水粉化，运输及储存时应注 意防潮。

硅钙合金的块度应为，使用前应在的温度下干 燥小时以上。

钙和硅与氧都有很强的亲和力。

特别是钙，不仅与氧有极强的亲和力， 而且与硫氮都有很强的亲和力。

所以硅钙合金是种较理想的复合胶氧 剂脱硫剂。

硅合金不仅脱氧能力强，脱氧产物易于上浮，易于排出，而 且还能改善钢的性能，提高钢的塑性冲击韧性和流动性。

目前硅钙合金 可以代替铝进行终脱氧。

被应用于优质钢。

特殊钢和特殊合金生产中。

例 如钢轨钢低碳钢不锈钢等钢种和镍基合金钛基合金等特殊合金，均可 用硅钙合金作脱氧剂。

硅钙合金也适合作转炉练钢车间用的增温剂，硅钙 合金还可用作铸铁的孕育剂和球墨铸铁生产中的添加剂。

复合脱氧剂 由组成的复合脱氧剂不仅与氧有很强的结合力，而且对夹杂物也有很强的变性作用。

复合脱氧剂对夹杂物的去除和变性作用主要表现在降 低夹杂物的熔点，改善夹杂物的形状和尺寸，使夹杂物弥散而均匀。

复合脱氧剂具有以下优点当复合脱氧剂合金中钙的质 量分数不变时，随着合金中钡的增加，脱氧终点钢液中的全氧明显降低，说明钡 积极参与了钢液脱氧反应并降低了钙的蒸汽压，提高了钙的溶解度和脱氧利用 率当复合脱氧剂合金中钡不变时，随着合金中钙的增加，终点钢 液中全氧呈下降趋势，但高钡合金脱氧终点全氧仅比中钡合金低， 这说明即使继续增加合金中的钡，也只能产生很有限的脱氧效果。

因此，在实际 生产过程中没有必要过多追求合金中的钡合金中的钡钙比对于降低钢液 中夹杂物的尺寸至关重要，当复合脱氧剂合金中约为时， 夹杂物的尺寸取得最小值。

比重较小，属于扩散脱氧，有利于洁净钢水，其脱氧生成物为还原渣， 经钢水冲击和搅拌将多数氧化物夹杂进行还原和同化吸收，形成稳定浸润 性好的钢包保护渣层，实现了对钢水脱氧洁净保温细化的功能，保证钢水 有较好的流动性和连铸生产的顺行。

复合脱氧剂具有以下优点复合脱氧剂具有脱氧能力强， 脱氧产物易于排除的优点，能有效降低钢中全氧含量，提高钢水纯净度，同时能 够提高合金回收率，降低其它合金消耗采用复合脱氧剂进行脱氧 后，钢水流动性较好，减少了因水口结瘤引起的回炉，铸坯内部组织致密，钢材 各项力学性能较好，具有较好的使用效果用复合脱氧 元素分析仪氧氮分析仪等价值上千万的分析检测设备。

为加快学院 发展，办出专业特色，学校及学院领导非常重视各种科研活动及科研 项目，因此，该项目如果申报成功，能够保障项目有充足的技术资源 和实验场地。

技术支持课题组成员长期从事冶金分析检测方面的教学与研究工作，对各种元素的分析检测有丰富的理论知识和较强 的实践能力，对特殊样品的制备及处理方面有丰富的经验，为课 题的开展提供了可靠保证。

课题研究过程中所用试验材料都比较容易得到，学校试验 条件比较好，只需要添加部分设备就能够满足项目研究的硬件条件。

因此，无论从理论分析，还是从实验条件来看，对开展该项目研 究都是比较成熟的。

四项目的研究目标及内容 项目研究目标 针对水钢炼钢生产所需要的增碳剂种类开展分析研究，建立测定 不同增碳剂中氮含量的测定方法。

项目主要研究内容 炼钢用辅料碳化硅复合脱氧剂定性分析，首先了解碳化硅 复合脱氧剂由哪些元素组成 系统研究碳化硅复合脱氧剂的分析方法 形成炼钢用复合脱氧剂分析方法的技术操作规范 跟踪年炼钢用不同成分的复合脱氧剂，进行考察研究 和准确分析。

项目研究方式 本项目采用自行研究与开发的方式进行。

五实施方案含技术工艺路线等 技术路线 先了解不同种类的增碳剂，对不同的增碳剂进行研磨粉碎混匀， 然后采取仪器分析元素分析仪和化学分析法凯氏定氮法，具 体路线如下 仪器分析法元素分析仪见图 图元素分析技术路线 化学分析法凯氏定氮法见图 图凯氏定氮法技术路线 主要仪器设备 元素分析仪器，样品粉碎机，分析天平，锡簿坩埚，铝加热体， 锥形瓶，冷凝管，凯氏烧瓶，圆底烧瓶，加热炉，微量滴定管。

主要试剂 元素分析标准样品胱氨酸，高纯氦气，高纯氧气，混合催化 剂无水硫酸钠硫酸汞和硒粉按质量比混合研细，硫 酸，高锰酸钾，无水碳酸钠，硼酸，甲基橙指示剂，甲 基红和亚甲基蓝混合指示剂。

实验方案 样品处理先将样品烘干，计算含水量，再将样品研磨粉 碎，然后按四分法将样品混匀放干燥器保存备用。

元素分析测定增碳剂中氮含量称取不同量的标准样品， 在仪器的工作条件下进行仪器校正，然后再称取定量的增碳剂样品 于锡簿坩埚中打包团圆，将样品包放入样品盘上，设置好仪器的最佳 分析条件，点击执行，元素分析仪器自动进行分析检测，分析完成后 关闭氧气，待仪器冷却到规定的温度后关闭仪器，将数据进行积分处 理，软件自动计算样品中氮的含量。

化学分析法凯氏定氮法测定增碳剂中氮含量 在簿纸上称取定量粒度小于的干燥样品，将 样品包好，放入凯氏烧瓶中，加入催化剂和浓硫酸，然后将凯氏烧瓶 放入铝加热体的孔中，并在瓶口插入短颈玻璃漏斗，打开电源，缓 缓加热到左右，保持此温度直到溶液清澈透明，漂浮的黑色颗 粒完全消失为止。

如遇到分解不完全的样品，可将样品研磨至 以下，加入高锰酸钾，再按上述方法消解完全。

将溶液冷却，用少量蒸馏水稀释后，移至凯氏烧瓶 中，用蒸馏水洗净原凯氏烧瓶中的剩余物，并合并在凯氏烧 瓶中体积约为，再往凯氏烧瓶中加入混合碱， 按图的装置接好仪器进行蒸馏。

蒸馏液用装有硼酸溶液和混合指示 剂的锥形瓶吸收，当锥形瓶的馏出液达到左右时停止加热，此 时硼酸溶液有紫色变为绿色。

取下锥形瓶，用洗瓶冲洗干净，然后用硫酸标准溶液滴定 吸收液由绿色变为灰色即为终点，由硫酸的消耗量就可以计算出增碳 剂中氮的含量，随同做空白实验。

六主要研究人员和承担单位 本项目的主要承担单位为重庆科技学院化学化工学院水钢技术 处中心理化测试室，炉前化验室等辅助完成。

主要研究人员 技术处中心张家相张东升杨锦旭廖玲丽吴丽萍等 重庆科技学院贾云徐刚邱会东苏小东原金海董文丽 等。

七项目期限 研究开发时间年月年月。

收集相关资料调研确定详细实验方案 考察炼钢用辅料的生产厂家的生产工艺和 辅料的主要成分配比。

碳化硅复合脱氧剂等辅料成分分析技术规 范的研究 分析总结撰写论文和结题报告准备结题。

八项目费用 本项目预计总费用万，具体如表 表项目预计费用 序号内容数量及单位金额元备注 特种反应坩锅批 助熔剂等试剂批优级纯标准物质 高纯氦气瓶纯度高纯氧瓶纯度 研究费含技术服务咨询 设备改进费含研究设计加工 测试化验加工费含外检测试等 管理费 其他费用考察调研费等 合计 九经济效益计算说明 本项目主要体现为间接经济效益。

项目实施不仅可提高自身分析研究和控制分析的水平，制定增碳 剂中氮含量的分析方