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超纯铁素体不锈钢是指Cr含量11%30%,w[C+N]总含量小于150ppm,使用状态下组织结构以铁素体为主的Fe-Cr或Fe-Cr-Mo合金,具有优良的耐均匀腐蚀和局部腐蚀性能超纯铁素体不锈钢中的夹杂物主要是Al2O3TiOx TiN及以MgO·Al2O3和TiOx为核心析出的复合夹杂物,钢中大颗粒夹杂及MgO·Al2O3尖晶石类夹杂物对产品的表面质量产生不利影响,降低产品的使用性能VOD精炼过程中,精炼渣有利于脱氧脱硫,且能够吸收钢中夹杂物,提高钢的纯净度因此,研究精炼渣的物化性能,探讨其对铁素体不锈钢中夹杂物的影响,为开发高质量的精炼渣及提高VOD精炼效果稳定生产工艺提供理论依据本文对CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2五元渣系的物化性能进行了研究,采用差示扫描量热法(DSC)测定了CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2五元预熔精炼渣的开始熔化温度完全熔化温度及熔化热焓,得出具有良好物化性能的精炼渣成分为:w(CaO)/w(SiO2)=3.5,20%Al2O3,10%MgO,5%CaF2根据热力学原理计算了精炼渣的脱硫能力及精炼渣对Al脱氧的效果,随着精炼渣中Al2O3活度降低,钢液中[O]含量越小,Al对超纯铁素体不锈钢的脱氧效果越好,精炼渣的脱硫能力也越强本文在研究五元精炼渣物化性能的基础上,调整精炼渣的成分,在MoSi2管式高温电阻炉内对铁素体不锈钢的脱氧合金化过程进行了精炼渣与钢的平衡实验,分析了精炼渣成分对夹杂物数量成分形貌及尺寸的影响钛稳定化的445J1M铁素体不锈钢脱氧终点试样中主要夹杂物为MgO·Al2O3夹杂物;Ti合金化后夹杂物主要类型为MgO·Al2O3-TiOx及Al2O3-TiN;钙处理后,夹杂物为球形的MgO·Al2O3-CaO及Al2O3-SiO2-CaO和TiOx TiN的复合夹杂物随着精炼渣碱度由2.5增加到4时,试样中单位面积内夹杂物数量减小,夹杂物的平均粒径增大精炼渣R=3.5,Al2O3从20%降到15%时,夹杂物的平均粒径尺寸由1.356μm降到1.317μm,降低精炼渣中Al2O3有利于大颗粒夹杂的减少成分为R=3.5,20%Al2O3,10%MgO,5%CaF2的精炼渣与445J1M铁素体不锈钢平衡实验的试样中单位面积内夹杂物数量少,且夹杂物尺寸大部分分布在12μm内,可得出优化后的精炼渣有利于减小445J1M铁素体不锈钢中夹杂物的数量及尺寸,能很好地去除较大颗粒的夹杂物本工作还实验研究了精炼渣对不含钛的444铁素体不锈钢中夹杂物的影响加入Si-Al脱氧合金后,钢液中全氧含量大幅降低,脱氧终点试样T.[O]含量范围为63ppm-74ppm提高精炼渣碱度,降低渣中Al2O3的活度,有利于降低钢中T.[O]含量,这与热力学计算结果相一致加入脱氧合金后,脱氧过程试样中的夹杂物为Al2O3MgO Al2O3及含有少量SiO2MnO等复合夹杂物钙处理后,试样中主要为球形的MgO Al2O3-CaO夹杂物精炼渣碱度增加,精炼过程试样中单位面积夹杂物的数量减小,且平均面积夹杂物含量也减小渣中Al2O3含量降低时,夹杂物平均粒径也降低,渣中初始Al2O3含量越低,越有利于大颗粒夹杂的吸收随着精炼渣中MgO与Al2O3的活度比log[α MgO/αAl2O3增加,MgO Al2O3尖晶石夹杂物中MgO与Al2O3的摩尔比log[X MgO/XAl2O3也随之增加通过对试样中夹杂物粒径的变化以及单位面积夹杂物个数平均面积含量的比较,得出R=3.5,10%Al2O3,10%MgO,5%CaF2的精炼渣具有良好的精炼效果