耐火材料对钢中氧含量影响的实验研究

论文摘要

随着炼钢技术的发展,特别是洁净钢、低碳和超低碳钢等品种钢生产量的大幅增长,人们对耐火材料产品的要求从单纯强调抗侵蚀和长寿命逐渐转向强调耐火材料的冶金效果和重视耐火材料在高温使用条件下对钢质量的影响,主要包括对钢中C、S、P和H等元素以及T[O]、钢中夹杂物、夹杂物形态和变性处理等方面。本研究根据相平衡原理和热力学理论,研究了耐火材料向钢液中传氧的机理及影响因素：并通过实验具体研究了几种冶金工业常用耐火材料在炼钢温度下对钢中氧含量的影响。得到以下结论：（1）耐火材料向钢液中传氧的主要原因,是由于耐火材料中闭口气孔内的氧化物组分分解所产生的氧分压明显高于钢液中的平衡氧分压,同时,与钢液接触的耐火氧化物的直接溶解反应也可以向钢液中传氧；（2）耐火材料的种类和组成配比不同,耐火材料向钢液中的传氧能力也不同,其中耐火材料的传氧能力可以用氧势指数来进行表征；（3）脱氧剂的种类和加入量间接地影响着耐火材料向钢液中的传氧能力；（4）实验所用四种耐火材料向钢液中传氧量由大到小的排列顺序为：MgO-Cr2O3、MgO-Al2O3、Al2O3、和MgO-C耐火材料；（5）随着保温时间的增加,脱氧产物向耐火材料表面的扩散量增多；（6）耐火材料的某些组分会成为钢液污染的来源。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 文献综述
• 1.2.1 耐火材料简介
• 1.2.2 耐火材料对洁净钢冶炼的影响
• 1.2.3 钢中夹杂物
• 1.3 本课题研究的目的及意义
• 1.4 本课题研究的主要内容
• 第2章 耐火材料向钢液中传氧的机理
• 2.1 耐火材料向钢液中传氧的主要方式
• 2.2 耐火材料中氧化物组分的分解氧势的计算
• 2.3 加入脱氧剂后钢液中氧势的计算
• 2.4 镁碳质耐火材料向钢液中传氧的机理
• 2.4.1 镁碳质耐火材料闭口气孔内的CO平衡分压的计算
• 2.4.2 钢液中碳氧反应平衡时的CO分压的计算
• 2.4.3 镁碳质耐火材料内部生成的Mg（g）对钢液中[O]含量的影响
• 2.5 本章小结
• 第3章 耐火材料向钢液中传氧的影响因素
• 3.1 耐火材料的种类和组分构成对其向钢液中传氧的影响
• 3.1.1 耐火材料的种类和组分构成与氧势指数的关系
• 3.1.2 耐火材料含有的氧化物杂质对其向钢液中传氧的影响
• 3.2 隔离层的产生对耐火材料向钢液中传氧的影响
• 3.3 脱氧剂的种类和加入量对耐火材料向钢液中传氧的影响
• 3.4 本章小结
• 第4章 耐火材料对钢中氧含量影响的实验研究
• 4.1 实验设备及原料
• 4.2 实验过程
• 4.3 实验结果与讨论
• 4.3.1 实验用耐火材料对钢液中氧含量的影响
• 4.3.2 实验用耐火材料向钢液中传氧过程的分析
• 4.3.3 耐火材料横截面上的扫描电镜（SEM）观察与能谱（EDS）分析
• 4.3.4 钢中夹杂物的SEM观察与EDS分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢