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Ca作為第二主族元素,反應(yīng)性很強,Mn13,有相當(dāng)強的脫氧能力,這點與同族元素Ba相比較可知,前幾年有人在鐵內(nèi)加入鋇生產(chǎn)成鋇,脫氧能力大幅度上升就是這個道理。Ca脫氧比Ba更有優(yōu)勢:兩者摩爾質(zhì)量比MCa:MBa=1∶3.426,即都脫除一定量的氧,若需要1kg的Ca,就需要3.426kg的Ba。但Ca在鐵液中的溶解度很小,1600℃時為0.032%,在固體鐵中幾乎不溶解;同時Ca的蒸氣壓非常大,在1600℃時為1.98個大氣壓。因此,僅用單一的Ca作為脫氧劑消耗太大,在經(jīng)濟上不合理,為了提高Ca脫氧效率,需提高Ca在鐵中的溶解度,C、Si、Al等元素效果很好,而C的作用每1%C可提高Ca的溶解度一倍;因此,鈣系脫氧劑主要成分為CaC2,還有i及Al、Ba等。使用塊狀Ca合金時,Ca的溶解過程受到邊界層擴散限制,在局部很快達(dá)到飽和,因而不能使鋼液溶解更多的Ca,大部分將被蒸發(fā)掉,而制成<15mm小顆粒狀,可以有效解決這個問題。

在使用鈣系脫氧劑來優(yōu)化脫氧工藝后,錳鐵和硅鐵回收率與使用鋇脫氧相比較分別提高了5.11%和2.72%。同樣,脫氧脫硫也能達(dá)到很好的效果。
與原脫氧工藝相比,使用鈣系脫氧劑來優(yōu)化脫氧工藝后有以下幾個方面的優(yōu)點:
1)脫氧效果更好,可以提高合金元素的回收率;
2)可改善鋼水流動性,有效去除鋼中夾雜物,提高鋼水純凈度,防止中包水口結(jié)瘤;
3)生產(chǎn)普碳鋼、低合金鋼等中碳鋼時,有較好增碳效果;
4)鋼材力學(xué)性能如屈服強度、抗拉強度有一定幅度的提高。使用Ca系脫氧劑取代鋇作終脫氧劑是脫氧工藝的進步,在生產(chǎn)中是切實可行的。可以取得較好的經(jīng)濟效益。
