在連鑄過程中,為防止鋼水因空氣、鋼包渣、中間包覆蓋劑和鋼包堵塞物而產(chǎn)生氧化,日本采取了以下措施預(yù)防鋼水發(fā)生二次氧化。
(1)防止鋼水因空氣而產(chǎn)生氧化:為防止鋼水因空氣而產(chǎn)生氧化,一般采取的是中間包密封技術(shù),即用蓋子將中間包上部覆蓋,形成密閉,同時向中間包內(nèi)吹入Ar氣體,減小鋼水表面的氧分壓。在實際操作中,為防止鋼水因空氣而產(chǎn)生氧化,必須將中間包內(nèi)的氧濃度降到1%以下。另外,還采用SiO2含量低的溶融中間包覆蓋劑覆蓋鋼水表面,抑制鋼水吸氧的方法。
(2)防止鋼水因爐渣而產(chǎn)生氧化:從防止爐渣流入中間包和對爐渣進行改質(zhì)使爐渣變成無害化的觀點出發(fā),采取了防止鋼水因爐渣而產(chǎn)生氧化的措施。鋼水因爐渣而發(fā)生氧化的反應(yīng)在(FeO+MnO)濃度高的區(qū)域內(nèi)是控制鋼水中Al傳質(zhì)的環(huán)節(jié),但在(FeO+MnO)小于1mass%的低濃度區(qū)域內(nèi)則變?yōu)榱丝刂圃蠪eO、MnO傳質(zhì)的環(huán)節(jié),可以抑制因爐渣而產(chǎn)生的氧化。當爐渣中(FeO+MnO)濃度變低時,可以看到渣中(SiO2)的還原反應(yīng),因此必須采取提高渣堿度的措施。
(3)鋼水因中間包渣而產(chǎn)生的氧化:添加中間包覆蓋劑的目的是保溫、保護耐火材料和吸收夾雜物等,但由于覆蓋劑中含有大量的SiO2,因此會使鋼水發(fā)生氧化。中間包覆蓋劑的堿度越高,越能提高鋼水的潔凈度。這是因為當堿度升高時,SiO2的活度會下降,SiO2的還原速度會因鋼水中的Al而變慢。如果把中間包覆蓋劑的SiO2濃度降到5mass%以下,就可以防止鋼水因中間包覆蓋劑而產(chǎn)生氧化。
(4)鋼水因鋼包堵塞物而產(chǎn)生的氧化:作為鋼包堵塞物,使用了能提高鋼包開孔率的硅砂,但如果這種堵塞物流入中間包內(nèi)會使鋼水產(chǎn)生氧化。作為其預(yù)防措施,日本是在鋼包開孔時去除堵塞物,但考慮到操作性能,因此使用了低SiO2的堵塞物。但存在著鋼包開孔率低的問題,對此日本將鋼包堵塞物做成雙層構(gòu)造,只有下層使用非SiO2系堵塞物,防止了鋼水二次氧化,并能確保良好的鋼包開孔率。(青山)