用含鋇合金對不銹鋼脫氧、脫硫和還原脫磷李陽，姜周華，劉楊，李花兵，梁連科（東北大學材料與冶金學院，遼寧沈陽110004）見，加入合金后，鋼中磷含量迅速下降，但是下降幅度隨加入合金的不同而不同。實驗進行到0i5~2min時，鋼中的磷含量達到最低值，隨著反應時間的延長，除加SiAlBaCa合金的鋼液未出現回磷現象外，加入其它合金的鋼液均出現了不同程度的回磷現象。

　　在本實驗條件下，SiCa合金的脫磷效果最差，而SiCaBa合金的脫磷效果最好。可見，合金中添加鋇提高了其脫磷效果。其主要原因是：一方面鋇具有較強的脫磷能力，還原條件下易生成Ba3P2而上浮、排除；另一方面，鋇能降低鈣的蒸氣壓，增加了鈣在鋼液中的溶解度，提高了鈣的脫磷效果。

　　其脫磷率低于AlCa合金，主要原因是合金中鈣含量較低，僅為AlCa合金中鈣含量的1 /8~W10，SiCa合金中鈣含量的1/4，但其還原脫磷效果仍優(yōu)于SiCa合金，這說明添加鋇、鎂元素后加強了還原脫磷的效果。應該指出，若想得到較高的還原脫磷率，必須增加合金的鈣含量。從合金成本和實驗結果來看，將合金中的鈣含量提高到15%~20%是可行的。另外，適當增加合金的鈣含量對于提高鋼液脫磷率是有利的。但是筆者發(fā)現，在部分實驗終點鋼液中硅、鋁含量超標，當繼續(xù)提高合金的加入量時，鋼液污染程度勢必繼續(xù)增大，從而增加了后續(xù)處理的難度。

　　24鋼中非金屬夾雜物的變化將實驗所取鋼樣進行研磨、拋光后，在LEICAQ510S圖像儀、DMRME顯微鏡下觀察，每個試樣觀察30個視場，用圖像處理系統對有夾雜物的視場進行自動與半自動處理。表3列出了實驗過程中夾雜物平均半徑的變化情況?？梢钥闯?，在使用SiCa和AlCa合金處理鋼液的鋼樣中，其夾雜物的平均半徑在處理時間為0l5min或1min時達到最大值，之后迅速減小，而在實驗終點時又有所增大。而3組含鋇合金實驗進行到1min時，夾雜物的平均半徑均顯著增加，夾雜物的聚集、長大較明顯，之后夾雜物尺寸緩慢減小，與SiCa和AlCa合金處理鋼液的兩爐鋼樣類似，實驗終點時夾雜物尺寸有所增大。從實驗終點夾雜物的平均半徑來看，使用SiAlBaCa、SiCa和AlCa合金處理鋼液的終點夾雜物尺寸基本相當，而用另外兩種含鋇合金處理鋼液的終點夾雜物尺寸相對較大。

　　用掃描電鏡、能譜儀對含鋇合金處理鋼液終點試樣的典型夾雜物進行形貌和成分分析，結果見。

　　實驗中夾雜物平均半徑的變化實驗編號合金種類時間/可以看出，夾雜物中主要是CaO、MgO和AI2O3的復合夾雜物，含有少量的Cn3和CaS，未發(fā)現BaO夾雜物。然而，從實驗鋼樣的分析結果來看，用含鋇合金SiCaBaMg處理鋼液的初期（1min）即發(fā)現了含鋇的復合夾雜物（）。從能譜譜線圖可以看出，夾雜物的主要成分為CaO、BaO和CaS.這充分說明用含鋇合金處理鋼液時，鋇在處理初期就參與了脫氧反應，由于生成的復合脫氧產物上浮速度較快，因此，在處理終點的鋼液中未發(fā)現含鋇夾雜物。

　　使用含鋇合金處理鋼液時，其脫氧產物更易上浮排除，全氧含量能夠快速降至較低的水平。在本實驗條件下，5min時鋼液全氧含量基本達到平衡。

　　在鈣合金中添加鋇、鎂等元素后，合金的脫硫能力提高。在本實驗條件下，SiAlBaCa合金具有最好的脫硫效果。

　　用SiAlBaCa合金處理鋼液過程中未出現回磷現象，用其余4種合金處理的鋼液均出現了不同程度的回磷現象。SiCaBa合金具有最佳的還原脫磷效果，若適當提高四元合金中的鈣含量，其還原脫磷效率將得到提高。

　　用含鋇合金處理鋼液時，鋇在處理初期就參與了脫氧反應，生成含鋇的復合夾雜物，由于其上浮速度較快，因而在實驗終點鋼液中未發(fā)現含鋇的復合夾雜物。