隨著(zhù)對鋼材質(zhì)量要求的不斷提高，純凈鋼成為鋼鐵生產(chǎn)的發(fā)展方向，鋼水的脫氧和夾雜物的控制成為生產(chǎn)純凈鋼的關(guān)鍵問(wèn)題之一。鋇系合金對鋼液脫氧具有很好的效果，脫氧產(chǎn)物排出速度快，夾雜物的性質(zhì)和形態(tài)得到改善，夾雜物基本呈球型，尺寸細小且均勻分布于鋼中_1]。為了考察含鋇合金在現場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)際脫氧效果，研究其在大生產(chǎn)條件下的合理操作工藝，在150tLF-VD精煉設備上進(jìn)行了含鋇合金對鋼液脫氧的工業(yè)試驗研究。

　　脫氧劑的加入量為每噸鋼0.8kg，但當終點(diǎn)碳含量發(fā)生變化時(shí)，脫氧劑的加入量要相應地進(jìn)行調整。由于FeSiAl、SiAlBaCa合金中含有硅，故原工藝中FeSi的加入量相應減少。工業(yè)試驗的步驟如下：

　　(1)電爐出鋼合金化的操作工藝不變，合金化的同時(shí)加入復合脫氧劑；

　　(2)鋼水到達LF工位時(shí)取原始鋼樣，同時(shí)測定氧含量；

　　(3)LF調整碳含量、提升溫度等操作工藝不作改變，與現場(chǎng)實(shí)際的操作工藝相同；

　　(4)向LF加入脫氧劑后20min時(shí)測定氧含量，作為調整復合脫氧劑加入量的依據；

　　(5)在LF精煉結束時(shí)取LF精煉終點(diǎn)鋼樣，同時(shí)測定氧含量；

　　(6)在VD工位處理后取鋼樣，同時(shí)測定氧含量；

　　(7)喂絲后取鋼樣，測定氧含量。

　　在采用鋁脫氧的兩爐試驗中，由于兩爐鋼的初始全氧含量有較大不同，因而LF操作結束時(shí)，試驗組1—2的全氧含量高，但在VD操作結束和喂絲后，兩爐鋼的全氧含量均較低，在(9～15)X10之間。用FeSiAl脫氧的兩爐試驗的情況與鋁脫氧類(lèi)似，試驗組1-3的數據有一定的波動(dòng)。而用SiAl—BaCa脫氧的兩爐鋼的數據在整個(gè)試驗過(guò)程中均相當接近，其初始全氧含量和終點(diǎn)全氧含量幾乎完全相等，試驗的重現性很好，而且其終點(diǎn)的全氧含量較低。從整個(gè)試驗過(guò)程來(lái)看，采用SiAIBaCa脫氧時(shí)的全氧含量基本上在各個(gè)工位均低于采用鋁或FeSiAl脫氧時(shí)的全氧含量。這充分說(shuō)明了采用SiAIBaCa脫氧不僅能夠獲得較低的全氧含量，且脫氧效果比較持久。

　　將精煉過(guò)程所取的鋼樣進(jìn)行研磨、拋光后，用LEICAQ600S圖像儀、DMRME顯微鏡進(jìn)行觀(guān)察測量，放大倍率為500倍，每個(gè)試樣觀(guān)察5O個(gè)視場(chǎng)，對有夾雜物的視場(chǎng)用圖像處理系統進(jìn)行自動(dòng)與半自動(dòng)處理。從觀(guān)察中發(fā)現，SiAIBaCa生成的脫氧產(chǎn)物分布均勻，經(jīng)VD處理后，鋼樣中夾雜物為10.3個(gè)/mm。

　　經(jīng)LF工位處理后，較大型夾雜物明顯減少，這說(shuō)明通過(guò)聚集、長(cháng)大而成的較大型夾雜物大部分能夠快速上浮。但進(jìn)入VD工位后，采用SiA1BaCa脫氧的兩爐鋼的夾雜物的平均面積有所增加，其余爐次的變化不大。分析其原因，一方面是由于鋇的原子量較大，因而其復合脫氧產(chǎn)物的面積可能會(huì )較大，另一方面是VD工位取樣較困難，取樣點(diǎn)距離鋼一渣界面較近，因此不排除取樣時(shí)帶人一些液態(tài)熔渣。

　　根據脫氧元素的熱力學(xué)數據可知，鋇的脫氧能力略大于鈣，遠大于鋁，在脫氧劑加入量相同的情況下，能獲得更低的氧含量。在1600℃下鈣的蒸氣壓為0.184MPa，鋇的蒸氣壓為0.0303MPa，在復合脫氧合金中鋇具有降低鈣的蒸汽壓、增大鈣在鋼液中的溶解度的作用，可顯著(zhù)提高鈣的脫氧和球化夾雜物的能力。鋇的原子量大，生成的脫氧產(chǎn)物半徑較大，根據夾雜物的上浮理論，夾雜物的上浮速度與夾雜物的半徑的平方成正比，因此，含鋇合金的脫氧產(chǎn)物上浮速度較快，這也是本次試驗中，終點(diǎn)鋼樣夾雜物中未發(fā)現BaO存在的主要原因。

　　因此，含鋇合金具有較強的脫氧能力和使夾雜物變性的能力。FeSiAl、SiA1BaCa時(shí)，不論LF操作結束時(shí)，還是VD操作及喂絲后，鋼中全氧含量均降較低的水平，其中SiA1BaCa的脫氧效果好，其脫氧效果比較持久。

　　3結論

　　(1)在脫氧產(chǎn)物的尺寸方面，用含鋇合金脫氧時(shí)，夾雜物的半徑都集中在1～3ptm的范圍內，夾雜物的大小比較均勻。而用A1、FeSiA1脫氧時(shí)，夾雜物的尺寸較大，有半徑超過(guò)3ptm的夾雜物存在，且分布不均勻，這說(shuō)明在用含鋇合金脫氧時(shí)，通過(guò)聚集、長(cháng)大而形成的較大型夾雜物大部分已經(jīng)上浮。

　　(2)在夾雜物的形貌方面，用含鋇合金脫氧時(shí)，夾雜物基本呈球形，尺寸細小，說(shuō)明該脫氧劑尺寸對夾雜物的球化作用比較明顯；在終點(diǎn)脫氧產(chǎn)物中，未發(fā)現含鋇的夾雜物，說(shuō)明采用含鋇合金處理鋼液可以使夾雜物快速上浮。（摘自：冶金技術(shù)網(wǎng)）