鋼中硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)高,會(huì)使鋼材的加工性能和使用性能大大降低,尤其在加熱過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生“熱脆”開(kāi)裂。鋼中形成的硫化物夾雜會(huì)降低鋼的韌性。另外,鋼的氫脆與鋼中硫化物夾雜也有密切的關(guān)系。因此,在煉鋼過(guò)程中,需要最大程度地降低鋼中硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)。當(dāng)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)鋼水成分和出鋼過(guò)程脫硫劑加入類型和加入方式一定時(shí),不同鋼種對(duì)應(yīng)的渣洗脫硫效果仍然有較大的差異,且根據(jù)脫硫后鋼水成分,發(fā)現(xiàn)鋼中硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)出鋼渣洗脫硫有較大的影響。
科研工作者為了提高出鋼渣洗脫硫效果,在國(guó)內(nèi)某鋼廠300t轉(zhuǎn)爐進(jìn)行了21爐出鋼渣洗脫硫試驗(yàn)。研究結(jié)果表明,當(dāng)鋼中Als和硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.025%~0.045%和0.002%~0.004%時(shí),鋼中硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)出鋼渣洗脫硫效果影響十分顯著,而錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)出鋼渣洗脫硫效果沒(méi)有直接的影響。通過(guò)將出鋼過(guò)程鋼水硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在0.05%以上,并借助渣洗脫硫工藝,可以穩(wěn)定生產(chǎn)硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.002%的管線鋼。
此外,基于耦合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,通過(guò)將Al-O反應(yīng)、Si-O反應(yīng)、脫硫反應(yīng)和Fe-O反應(yīng)進(jìn)行耦合,得到鋼中硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)是通過(guò)影響界面氧活度來(lái)影響渣洗脫硫效果。在鋼水氧活度變化不大的條件下,界面氧活度主要取決于爐渣氧化性,而從爐渣成分中可以看出,硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.05%的鋼種對(duì)應(yīng)的爐渣氧化性要高于硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.05%的鋼種,這與模型計(jì)算結(jié)果相一致。