东北大学学报（自然科学版）

东北大学学报:自然科学版 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (11): 1591-1595.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2015.11.016

• 材料与冶金 • 上一篇    下一篇

含铝钛合金电渣重熔中的渣系设计及脱氧热力学

侯栋1， 董艳伍1， 姜周华1， 周伟基2   

  1. (1.东北大学 材料与冶金学院， 辽宁 沈阳110819; 2.大连特殊钢有限责任公司 技术处， 辽宁 大连 116100)
  • 收稿日期:2014-10-20 修回日期:2014-10-20 出版日期:2015-11-15 发布日期:2015-11-10
  • 通讯作者: 侯栋
  • 作者简介:侯栋(1989-)，男，山西长冶人，东北大学博士研究生; 姜周华(1963-)，男，浙江萧山人，东北大学教授，博士生导师.
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(51274266); 国家高技术研究发展计划项目 (N2012AA03A504); 国家自然科学基金委员会-宝钢集团有限公司钢铁联合研究基金资助项目(U1360103).

Deoxidation Thermodynamics and Slag Designing in ESR Process for Alvminum-Titanium Alloy

HOU Dong1， DONG Yan-wu1， JIANG Zhou-hua1， ZHOU Wei-ji2   

  1. 1.School of Materials & Metallurgy， Northeastern University， Shenyang 110819， China; 2. Technology Department， Dalian Special Steel Co.， Ltd.， Dalian 116100， China.
  • Received:2014-10-20 Revised:2014-10-20 Online:2015-11-15 Published:2015-11-10
  • Contact: JIANG Zhou-hua
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摘要： 以炉渣离子、分子共存理论为基础，1Cr21Ni5Ti钢为研究对象，Al为脱氧剂，根据熔渣-金属中各个组元的平衡反应和质量守恒，建立了脱氧热力学模型，并在脱氧基础上设计了渣系.在脱氧剂Al不同的加入量条件下对1Cr21Ni5Ti钢中的Si，Al，Mn的平衡质量分数和渣中TiO2的需求量进行了计算，TiO2的加入保证了钢中Ti的含量.结果表明:随脱氧剂Al的增加，Si，Al，Mn，Al2O3的平衡质量分数呈上升的趋势，SiO2，FeO，MnO以及渣系中TiO2的设计量呈下降的趋势；当Al加入量达到0.2%后，渣中不稳定氧化物含量很低，大部分Al进入到钢液中，造成钢液增［Al］.根据1Cr21Ni5Ti的Si，Al，Mn的成分要求，得到Al的最大加入量为0.15%/吨钢，此时渣系中TiO2的设计量为4%，达到保钛的目的.

关键词: 共存理论, 铝钛合金, 电渣重熔, 渣系设计, 脱氧热力学

Abstract: A thermodynamics model for deoxidation in 1Cr21Ni5Ti system with Al as a deoxidizer and a slag designed for this system was developed based on ion and molecule coexistence theory (IMCT)， thermodynamics equilibrium and mass conservation. The equilibrium mass fractions of Si， Al， Mn in steel and the TiO2 content in slag designed for controlling the ［Ti］ were obtained depending on the increasing Al content. The results showed that the mass fractions of Si， Al， Mn and Al2O3 increase with increasing Al content， while the mass fractions of SiO2， FeO， MnO and TiO2 content tend to decrease. When Al content increases to 0.2%， the Al mass fraction in steel may increase with little unstable oxide in slag and the deoxidizer Al dissolving into steel. Considering the limitation of Si， Al， Mn mass fraction and little wave of Ti， the amount of Al added in one ton steel should not exceed 0.15% and the TiO2 content designed for controlling Ti is 4%.

Key words: coexistence theory (IMCT), aluminum and titanium alloy, ESR (electro slag remelting), slag design, deoxidation thermodynamics

中图分类号: