廢鋼中有害殘余元素隨著廢鋼多次循環(huán)使用及涂層鋼鐵制品數(shù)量的增長不斷增加煞躬,這些殘余元素在鋼水凝固時(shí)的富集行為使鋼鐵產(chǎn)品力學(xué)性能成倍降低,冶煉時(shí)還可能造成漏鋼姐帚、爐蓋壽命降低等危害渣窜。因此踪栋,現(xiàn)代化高性能新鋼種冶煉對(duì)鋼中殘余元素含量的要求日益嚴(yán)格。
1)殘余元素對(duì)鋼質(zhì)量的影響
鋼中的 Cu图毕、Sn夷都、Sb、As等元素在鋼材表面富集程度可達(dá)到平均含量20~140倍予颤。在1000~1300℃軋制溫度下呈液相存在囤官,并向鋼坯表面晶界內(nèi)滲透使晶界結(jié)合力下降,使鋼坯在軋制過程中形成網(wǎng)狀裂紋蛤虐,即紅脆党饮。鋼中Sb、Sn驳庭、As等有害雜質(zhì)元素增加了鋼在晶界或亞晶界的偏聚刑顺,可顯著降低中高溫?zé)釓?qiáng)合金鋼的疲勞強(qiáng)度、抗應(yīng)力腐蝕強(qiáng)度和熱蠕變性能饲常,增大其脆化傾向蹲堂。一般認(rèn)為,鋼中含有的磷贝淤、錫柒竞、銻等則是合金鋼發(fā)生“回火脆”的主要脆化元素。
2)鋼中殘余元素來源
鋼中殘余元素來源復(fù)雜,播聪,各種入爐料如廢鋼朽基、鐵水布隔、廢鋼代用品(如DRI)及鐵合金等都有可能帶入一定量的殘余元素。從我國的爐料情況看稼虎,DRI殘余元素含量最低衅檀,Cu、Sn平均在0.005%以下霎俩;生鐵中殘余元素含量也較低哀军,Cu為0.005%~0.02%,Sn為0.005%~0.01%茸苇;廢鋼中最高排苍,Cu沦寂、Sn平均含量分別達(dá)0135%学密,01035%以上。所以廢鋼传藏,特別是社會(huì)廢鋼是殘余元素的主要來源腻暮。
3)殘余元素控制措施
鋼中殘余元素分為兩類, Zn毯侦、Pb哭靖、Sb等殘余元素具有較高的蒸汽壓,在煉鋼溫度下易蒸發(fā)除去侈离,為易去除元素试幽。Cu、Sn等元素卦碾,由于其氧化位能比鐵元素低铺坞,用正常的煉鋼方法很難去除,為難去除元素洲胖。
在生產(chǎn)實(shí)踐中济榨,對(duì)鋼中殘余元素控制的重點(diǎn)在入爐原料的控制。如嚴(yán)格控制入爐原料質(zhì)量绿映、選用質(zhì)量穩(wěn)定的爐料擒滑。更有效而且廣為采用的的控制方法是選用合適的爐料結(jié)構(gòu),選用殘余元素含量低的爐料替代部分廢鋼冶煉叉弦,達(dá)到稀釋殘余元素的目的丐一。常用的替代爐料有直接還原鐵(DRI)、高爐鐵水和Corex鐵水淹冰、冷生鐵钝诚、脫碳粒鐵、碳化鐵等榄棵。此外凝颇,俄羅斯還通過鑄鐵機(jī)潘拱,利用熔融的鐵水和一定的配加工藝填加15%~25%的填加劑(燒結(jié)礦或球團(tuán)礦),經(jīng)冷卻凝固生產(chǎn)復(fù)合金屬料用來替代傳統(tǒng)的爐料拧略。
——本文摘自論文文獻(xiàn)綜述