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真空感应炉冶炼高纯铁铬铝合金的脱硫操作要点

【摘要】:反应产物被坩埚内表面工作层吸附。根据镍基高温合金加铝脱硫的试验,50kg容量CaO坩埚冶炼,在精炼期真空度0.10Pa、温度1500℃时,加入0.5%的铝,10min后合金中含硫量开始下降;20min后含硫量从0.003%下降至0.0003%,脱硫率约为90%。按上述经验进行高纯铁铬铝合金的脱硫操作。2)降温至结膜温度后加入质量分数为0.3%的铝,大功率搅拌1min,升温到1580℃,保温20min。3)出钢后立即清除附着于坩埚内壁上的含硫化物熔渣。

1.氧化钙坩埚中钢液的脱硫反应

1)在有碳参与下的脱硫反应很难进行:

[S]+[C]+CaO=CaS+CO↑ (15-5)

2)在有铝参与下的脱硫反应极其顺利进行:

2[Al]+3CaO+3[S]=3CaS+Al2O3(15-6)

Al2O3+3CaO=3CaO-Al2O3 (15-7)

以上脱硫反应在CaO坩埚内表面与钢液接触界面处进行。反应产物被坩埚内表面工作层吸附。出钢后清除坩埚内表面的吸附物,达到脱硫目的。

2.合金的脱硫操作

根据表15-8中的配料结果可知:由炉料带入的含硫量为0.0076%(质量分数,下同),超过了成品含硫量0.005%,应通过冶炼过程降硫。现在采用真空下加铝脱硫。根据镍基高温合金加铝脱硫的试验,50kg容量CaO坩埚冶炼,在精炼期真空度0.10Pa、温度1500℃时,加入0.5%的铝,10min后合金中含硫量开始下降;20min后含硫量(质量分数)从0.003%下降至0.0003%,脱硫率约为90%。铝的消耗量(质量分数)仅0.08%。按上述经验进行高纯铁铬铝合金的脱硫操作。

精炼期完成脱氧、降氮和降碳操作后,进行下面的脱硫操作:

1)提高冶炼真空度至0.5Pa以上,温度1600℃,精炼约10min后准备脱硫操作。

2)降温至结膜温度后加入质量分数为0.3%的铝,大功率搅拌1min,升温到1580℃,保温20min。

3)出钢后立即清除附着于坩埚内壁上的含硫化物熔渣。

脱硫操作完毕后,冶炼转入加铝合金化。