同时，这些半径大的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，硅铁有三个牌了企业购买伪劣产品对炼钢 生产造成的巨大损失，并且提高钢铁产品性能和质量，产生重大的经 济效益和社会效益。 附件 首钢水城钢铁集团有限责任公司 技术创新项目经费预算书 项目名称增碳剂中氮含量的分析方法研究 经费总额万元 承担单位公章重庆科技学院 编制日期年月日概述 炼钢过程中，利用对氧的亲和力比大的元素，如等，把钢 液中的氧夺走，形成不残留在钢液中的脱氧产物如等，并从 钢水中上浮进入渣中，钢中氧含量达到所炼钢种的要求，这种工艺操作叫做钢液 的脱氧。能用来是钢液脱氧的元素或合金叫脱氧剂。 氧的危害 各种炼钢方法中，都是利用氧化法来除去钢中的大部分杂质元素和有害物 质。这就是氧化后期钢中溶入了过量的氧。例如氧气转炉终点时， 钢中氧般为，而此成分下固体钢中最多只能溶解 的氧。这些多余的氧在钢液中凝固时将逐渐从钢液中析出，形成夹杂物或气泡， 严重影响钢的性能，其具体表现是氧在固体钢中的溶解度很小，例如， 在铁中氧的溶解度低于。所以，如不进行脱氧，在钢的凝固过程中，氧 将会以氧化物的形式大量析出，这就会严重降低钢的力学性能，尤其是塑性和韧 性当钢液中的碳降低到规定数值时，应该脱除钢液中大量的氧，以便中止 反应。如果不这样做，方面，在其后的出钢和浇注过程中，随着温度的下 降，钢液中氧的溶解度降低，因而促使反应继续进行，钢液强烈沸腾，造成 浇注困难另方面，根据选分结晶的原理，在钢锭模中，含低的钢液先 凝固，因而使后凝固的钢液含氧量越来越高，反应也就进步加强，这不仅 会产生大量气泡，还会彻底破坏锭坯的结晶组织，严重影响钢锭的质量，甚至 造成废品当钢的氧含量和硫含量都很高时，有害作用尤其严重。和 在钢的凝固过程中，以共晶的形式存在于晶界上，其熔点仅为，在其后的 加热轧制过程中，将会造成热脆。脱氧作用 脱氧的目的在于降低钢中的氧含量，为了做到这点，第步要降低钢液中 溶解的氧，即把钢液中溶解的转变成其它难溶于钢液中的氧化物如 或等第二步还必须将上述脱氧产物排除到钢液外，忽略了后步，那只 不过是以另种熔点化合物， 有利于从钢液中排出。冶炼沸腾钢时，只用锰脱氧。 硅 硅是种强脱氧元素，也是切镇静钢必不可少的脱氧元素。其脱氧反应如 下 千焦摩尔或卡摩尔 与硅平衡的钢中氧含量是很低的。例如，在，与相平衡的钢液 氧含量为，与相平衡的钢液氧含量为，而与相平衡的 钢液氧含量低至。与锰相同的是硅的脱氧能力随温度的降低而增强和锰 不同的是硅的脱氧能力在碱性操作中可以得到充分的发挥。这是因为，渣中大量 可以与结合成极稳定的，从而大大地降低了的活度，促 使充分氧化。随着的增加，脱氧产物组成将循下列顺序而变化 可见，单独用硅脱氧时，很容易生成固态，对脱氧产物的除去是不利的。 铝 铝是炼钢中常用的极强的脱氧元素，气脱氧反应如下 千焦摩尔 或卡摩尔 与平衡存在的钢中氧含量为，与平衡存在的钢中氧 含量为，可见铝的脱氧能力之强。由于铝的脱氧能力几乎强于所有脱氧 元素的脱氧能力，所以它常被用为终脱氧剂，以便达到彻底脱氧的目的。 当钢液中铝的化学当量超过氧时，产物即为纯。所以铝不单独使用。 钢中加入适量的铝除了做脱氧剂外，还会起到下列作用铝能与氮形成稳 定的，因而可以防止氮化铁的生成，降低钢的时效倾向性用铝脱氧 在钢中生成细小而高度弥散的和，它们作为结晶核心，可使晶粒细化。在其后钢的加热过程中，这些细小颗粒又可以防止奥氏体晶粒长大，从而获得细 粒钢，提高钢的屈服强度和冲击韧性。为了获得细粒钢，根据钢中碳含量的不同， 铝的加入量为。 钛 钛是种强脱氧元素，脱氧能力强于硅而和铝相当。钛加入钢中主要是做为 合金元素使用，其加入量般。钛的脱氧反应如下 用钛氧化时，所得脱氧产物因含量而异，随着的增大，脱氧产物 化物代替钢液中的，钢的总含氧量并没有降低，而这些脱 氧产物就是对钢的性能同样有害的非金属夹杂物。脱氧的任务是降低 钢液中的溶解氧，把氧转变成难溶于钢液的氧化物如等将脱 氧产物排出钢液之外。否则钢液中的氧只是改变了存在形式，总含氧量并没有降 低，氧对钢的危害依然存在脱氧时还要完成调整钢液成分和合金化的任 务。 脱氧原则 氧在液态钢水中溶解度较大，而在固态钢中溶解度很小。因此在钢水凝固过 程中将发生的再次反应，使气体有相当部分留在铸坯内，破坏了钢锭的 结构，严重时将引起钢锭头部上涨。同时，析出的氧化物使硫的危害作用加剧， 生成的低熔点共晶物，使钢锭晶界在轧制时发生热脆现象。 在实际钢水中，反应没有达到平衡，使钢水中的实际氧含量高于与碳平 衡时的碳含量，其差值实际平衡称为钢水的氧化性。钢水的脱氧，就是 选择些与氧亲和力大的合金元素加入钢水中，使其降低钢水的氧化性。脱氧剂 的选择应满足下列原则脱氧元素与氧的亲和力比铁和碳大脱氧 剂熔点比钢水温度低，以保证合金熔化，均匀分布，均匀脱氧脱氧产物 不溶于钢水中，并易于上浮排出残留于钢中的脱氧元素对钢的性能无害 来源广，价格低。根据以上原则，在生产实际中常用的脱氧剂为铝硅锰及它们组合的硅锰 硅铝合金等，其脱氧能力次序是。 脱氧剂种类及脱氧机理 脱氧剂可分为单元素脱氧剂和复合脱氧剂。元素单独脱氧是指在脱氧过程中 向钢水中只加单脱氧元素而复合脱氧剂指向钢水中同时加入两种或两种以上 的脱氧元素。复合脱氧可以提高脱氧元素的脱氧能力若各种元素用量比例适当， 可以生成低熔点脱氧产物，易于从钢水中排出能提高易挥发性钙镁等元素在 钢水中的溶解度。 锰 锰是最常用的脱氧元素，它的脱氧反应为 千焦摩尔 或千焦摩尔 锰的脱氧能力随温度的降低而增大。但是，即使在低温下，锰的脱氧能力还 是微弱的。例如，在，与平衡的钢中氧含量还高达。它的 脱氧能力较低，但几乎所有的钢都用来脱氧，因为它可以增加和的 脱氧作用。此外可以与其他的脱氧产物如等形成合总氧为，实际脱氧量与加人量及元素的溶解量有关但复合 脱氧剂能明显地减少元素的溶解量即消耗量，有效地提高元素的脱氧利用率 。 脱氧剂的应用展望 各种系列脱氧剂均有自身上的优势及不足之处。近年来国内外许多研究者成 功地研制出复合型脱氧剂，使其脱氧效果更加先进。随着脱氧剂研究的深人和 使用的推广以及在钢铁企业成功的应用，越来越多的脱氧剂将被研制并发挥更为 广泛的用途。而脱氧剂良好的脱氧作用吸引人们将各种脱氧剂用于医药精密仪 器古玩物品以及其他特种物品的保存。另外作为和脱氧剂配套的脱氧指示剂 各种脱氧包装也会得到人们广泛的注意。作为种有效的良好的物品保存方法也 会得到更为广泛的关注和应用。值得提的是脱氧剂在使用中存在些必须注 意的问题，如果不注意则无法达到预期的脱氧的效果。首先必须根据不同的钢种 选择合适的脱氧剂种类和型号，另外还必须注意炼钢工艺因素对钢液氧化性的影 响。 二立项的必要性 复合脱氧剂脱氧时不会产生脱氧铝漂浮和裹渣现象，在反应区域 内同时存在着几种脱氧产物，它们彼此接近，容易相互熔合成颗粒半 径大的硅酸盐，具有较大的上浮速度，易于从钢水中排出。同时，这 些半径大的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。