一般低氧潔凈鋼在初煉爐出鋼至精煉結(jié)束均采用鋁脫氧,并在LF精煉結(jié)束前進(jìn)行喂鈣線處理改性夾雜物,使脆硬性的 Al2O3轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂兴苄缘?2CaO·7Al2O3上浮去除。但是實(shí)際冶煉過程中,變性后的 x CaO·y Al2O3夾雜物一般都會與鋼液中的硅、鎂反應(yīng)形成CaO-SiO2-Al2O3-MgO 夾雜物,當(dāng)該夾雜物長時(shí)間殘留鋼液中時(shí),會與 Cr2O3、MnS、TiO2等碰撞形成更復(fù)雜的夾雜物。因此,CaO-SiO2-Al2O3-MgO夾雜物低熔點(diǎn)控制與去除是提高鋼液潔凈度的關(guān)鍵。
科研工作者對CaO-SiO2-Al2O3-MgO 夾雜物熔點(diǎn)的影響因素進(jìn)行了多尺度分析,利用Factsage 模擬了 CaO 質(zhì)量分?jǐn)?shù)對CaO-SiO2-Al2O3-MgO 夾雜物熔點(diǎn)的影響規(guī)律。多尺度分析表明,工位操作(101m)影響夾雜物成分(10-10m)的最后可控因素為鈣線喂入量。其通過影響局部鋼液中鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)(100m)來改善熔池的動力學(xué)條件(10-3m),改變夾雜物中CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)(10-10m)。
模擬結(jié)果表明,當(dāng) CaO 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 30%時(shí),CaO-SiO2-Al2O3-MgO 相圖中低熔點(diǎn)區(qū)域的比例達(dá)到最大。通過實(shí)例分析得到了夾雜物控制的工位級效應(yīng),表明了對鋼液潔凈度進(jìn)行多尺度深入研究的可行性。