预防钢水二次氧化的措施

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在连铸过程中，为防止钢水因空气、钢包渣、中间包覆盖剂和钢包堵塞物而产生氧化，日本采取了以下措施预防钢水发生二次氧化。

（1）防止钢水因空气而产生氧化：为防止钢水因空气而产生氧化，一般采取的是中间包密封技术，即用盖子将中间包上部覆盖，形成密闭，同时向中间包内吹入Ar气体，减小钢水表面的氧分压。在实际操作中，为防止钢水因空气而产生氧化，必须将中间包内的氧浓度降到1%以下。另外，还采用SiO2含量低的溶融中间包覆盖剂覆盖钢水表面，抑制钢水吸氧的方法。

（2）防止钢水因炉渣而产生氧化：从防止炉渣流入中间包和对炉渣进行改质使炉渣变成无害化的观点出发，采取了防止钢水因炉渣而产生氧化的措施。钢水因炉渣而发生氧化的反应在（FeO＋MnO）浓度高的区域内是控制钢水中Al传质的环节，但在（FeO＋MnO）小于1mass%的低浓度区域内则变为了控制渣中FeO、MnO传质的环节，可以抑制因炉渣而产生的氧化。当炉渣中（FeO＋MnO）浓度变低时，可以看到渣中（SiO2）的还原反应，因此必须采取提高渣碱度的措施。

（3）钢水因中间包渣而产生的氧化：添加中间包覆盖剂的目的是保温、保护耐火材料和吸收夹杂物等，但由于覆盖剂中含有大量的SiO2，因此会使钢水发生氧化。中间包覆盖剂的碱度越高，越能提高钢水的洁净度。这是因为当碱度升高时，SiO2的活度会下降，SiO2的还原速度会因钢水中的Al而变慢。如果把中间包覆盖剂的SiO2浓度降到5mass%以下，就可以防止钢水因中间包覆盖剂而产生氧化。

（4）钢水因钢包堵塞物而产生的氧化：作为钢包堵塞物，使用了能提高钢包开孔率的硅砂，但如果这种堵塞物流入中间包内会使钢水产生氧化。作为其预防措施，日本是在钢包开孔时去除堵塞物，但考虑到操作性能，因此使用了低SiO2的堵塞物。但存在着钢包开孔率低的问题，对此日本将钢包堵塞物做成双层构造，只有下层使用非SiO2系堵塞物，防止了钢水二次氧化，并能确保良好的钢包开孔率。