钢中脱氧反应

钢材脱氧中的氧指什么?就是氧及氧化物：在炼钢中要向金属熔池提供氧气以氧化去除碳、硅、磷等杂质，为获得高的反应效率也要提供充足氧，在冶炼结束时钢液会处在“高氧状态”。

脱氧是保证钢锭和钢材质量的一项重要操作。

炼钢是一个氧化精炼过程，钢液中不可避免地溶有一定量的氧。

1600时，氧在钢液中的溶解度可达0.23％（见Fe-O状态图）。

氧化精炼末期，钢液含氧量依炼钢方法、钢种规格而有所不同，一般约在0.02～0.08％范围内，而氧在固态铁中的溶解度却很低(例如在[kg2]-Fe[kg2]中溶解度最大为0.0082％)。

在钢液凝固过程中,氧以FeO形态析出,分布在晶界上,降低钢的塑性。

晶界上的FeO和FeS还会形成低熔点(910)物质，使钢在热加工时发生热脆。

未充分脱氧的钢液在钢锭模内凝固过程中，由于固体钢中溶解的氧很低，氧在钢液内逐渐富集，超过碳氧平衡值的过剩氧将与碳继续发生反应，生成CO气体，使钢锭内部产生气泡，严重时会发生“冒涨”现象。

因此，在炼钢的最后阶段必须脱氧。

方法主要有三种：沉淀脱氧，扩散脱氧和真空脱氧。

随着钢材性能要求的不断提高，洁净钢生产成为钢铁行业普遍关注的问题。

唐钢一炼钢FTSC薄板坯连铸生产的SS400钢种在没经过铁水预脱硫的情况下，铸坯内部中间裂纹处硫偏析较为严重，成为中间裂纹发生的薄弱环节。

为此通过铁水预脱硫处理降低硫元素偏析的程度，进而减少中间裂纹发生的几率。

在引入铁水预处理处理后生产的铸坯质量能否满足产品规格要求和扩大品种要求，这些都缺乏基础数据，为此现场跟踪数据，并对热态钢渣进行渣系分析，对整个生产流程中氧、硫行为进行了系统研究。

研究表明：FTSC薄板坯中间裂纹是以S的晶间偏析为起因，铸坯在项弯、矫直过程中的附加应力应变在铸坯薄弱处集中形成了中间裂纹。

采用铁水预脱硫技术后，将铁水中的硫从平均355×10-6降到平均212×10-6左右(极限能力为50×10’，平均脱硫率为40％，这样在保证经济效益，又把S含量控制在0.007％以下，降低S元素偏析的程度。

FTSC薄板坯铸坯中全氧含量为25×10-6，显微夹杂物体积率平均为0.024％，大于50μm的大型夹杂物含量平均为0.2466mg/10kg，达到较高的洁净水平。

LF处理使得T[O]从0.0047％脱到0.0035％，氧的脱除率达到25.5％；硫从0.0250％脱到0.0050％，脱硫率平均为80％。

LF热态钢渣的循环利用改变了LF常规造渣方式，节约了渣料熔化带来的热量损失，缩短钢水升温时间，节约了电能。

当利用三次以后渣系中硫含量不再有明显增加，此时钢硫容量Cs/≤0.0052，渣—钢反应脱硫速度较慢，钢渣已经失去了再次利用的价值。

显微夹杂中氧主要是脱氧产物、中间包覆盖剂、钢包渣、结晶器保护渣。

它们所占的比例分别为65.2％，27.5％，5.8％和1.5％；大型夹杂物中的氧主要来源于脱氧产物、中间包覆盖剂，其次是硅质水口熔损与中间包液面污染的复合物，它们所占的比例大约为54.5％，30.3％，15.2％。

通过对椭圆形钢包的流场的优化，距弧心1/3R处作为两个底吹喷嘴位置、底吹流量为200NL/min获得的流场比较合理，可以有效提高钢水的洁净度。

炼钢过程中脱氧的原理是：利用对氧的亲和力比Fe大的元素，如Mn、Si、Al等，把钢液中的氧夺走，形成不残留在钢液中的脱氧产物如Mn0、、等并上浮到渣中。

能用来对钢液脱氧的元素或合金叫脱氧剂。

http://218.65.5.218/Mpt/jxsc/picture-3.html。