浅析中频感应炉熔炼高气体敏感性钢种.pdf

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1、铸造工程生产技术FoundryEngineering浅析中频感应炉熔炼高气体敏感性钢种黄麒（吴忠仪表有限责任公司，宁夏吴忠751100）摘要：阐述了钢液中气体的存在形式和来源。分析了钢液中气体析出的机制。提出了中频感应炉熔炼可以采取控制原、辅材料的质量、惰性气体保护熔炼和浇注及正确加入合金元素等工艺措施来避免钢液大量吸气。实践证明，这些工艺措施的采用可以有效地降低钢液中氮、氢、氧等气体的含量。关键词：中频感应炉；钢液；气体敏感性；气孔中文分类号：TG243文献标识码：A文章编号：1673-3320（2017）05-0037-03Eleme

2、ntaryIntroductiontoSmeltingSteelHighlySensitivetoGasinMedium-frequencyInductionFurnaceHUANGQi(WuzhongInstrumentCo.,LTD.,Wuzhong751100,NingxiaChina)Abstract:Formandsourceofgasespresentinmoltensteeldescribed.Themechanismwherebythegasesareliberatedwasanalyzed.Theproblemthata

3、largeamountofgaswillbeabsorbedbymoltensteelmayberemovedbycontrolsofqualityofrawandauxiliarymaterials,smeltingandpouringunderaninertgas,andproperadditionofalloyingelements.Frompracticeithasbeenconformedthatconyentsofnitrogen,hydrogenandoxygenandsooninmoltensteelmayeffectiv

4、elyreducednyadoptionofabove-namedprocessmeasures.Keywords:medium-frequencyinductionfurnace;liquidsteel;sensitivitytogas;gashole一般认为，中频炉熔炼缺少精炼手段，只能合金中。氧在钢液中以原子状态[O]或非金属夹杂用于熔炼质量要求不高的钢种，在熔炼气体敏感物形式(MxOy)存在。氮一般以原子或化合物状态性高的材质时，容易发生钢液中气体含量超标，存在。在铸件中形成严重的析出性气孔缺陷。笔者通过钢液中的氢主要来源于铁合金

5、表面的铁锈、查阅相关资料，并结合自身多年的经验，在如何铁合金中的氢、炉气及熔炼用辅助材料中的水气控制中频电炉熔炼钢液中气体的含量，降低铸件等。氮的主要来源于熔炼过程中的炉气和合金原析出性气孔方面，取得了一定的成效。本文就中料。频炉熔炼高气体敏感性钢种时，如何降低钢液中2钢液中气体析出的方式气体含量进行了探讨。在1600℃，氢、氮的分压在1atm时，氢、1钢液中气体的存在形式和来源氮在纯铁液中的极限溶解度分别为0.0027%和存在于铸造合金中的气体通常主要是氢、0.045%，而在熔点处，氢、氮的极限溶解度分别氮、氧及其化合物。在炼钢温度及常

6、压下，氢在降低至0.001%和0.013%[1]。氢、氮在固态金属中钢液中以原子状态[H]存在，几乎能溶于各种铸造的溶解度远低于在液态金属中的溶解度。金属凝收稿日期：2017-06-29作者简介：黄麒（1983-），男，助理工程师，主要从事铸造工艺、熔炼技术及质量管理工作。2017年第5期37铸造工程FoundryEngineering固时，因超过饱和溶解极限，有大量的[H]、[N]过程中，钢液是一直处于吸气的状态。另根据对以分子状态从液态金属中析出。电弧炉炉渣的研究表明[4]，（H）和（N）在炉渣不同于氢、氮在钢液中的析出方式，钢液中具

7、有一定的溶解度，气体通过溶解在炉渣中再中的氧分为溶解氧[O]和氧化物夹杂。钢液经过传递进入钢液，这也是钢液吸气的方式之一，这脱氧后，一部分氧和脱氧剂反应生成氧化物夹说明炉渣对钢液的覆盖仅能减缓钢液的吸气。杂，当脱氧不充分时，钢液中仍然存在一定含所以，对钢液的覆盖保护，除了及时造渣量的溶解氧[O]，氧在固态δ-Fe中的溶解度只有外，利用惰性气体驱离中频炉熔池上方的空气，0.0086%[2]，随着钢液凝固过程温度降低，碳氧平降低炉气中氮、氢、氧以及水汽浓度的工艺对于衡被破坏，溶解氧[O]以FeO形式析出后和钢液中降低钢液吸气有很大的意义。的C

8、反应生成CO气体。借鉴国外的惰性气体扩散保护法-LBI[5]，并在铸件的凝固过程中，若析出的气体不能及结合本企业的设备情况，制作了一种中频炉熔炼时排出，则在铸件中形成析出性气孔缺陷。用吹氩保护