2205雙相不銹鋼約占雙相鋼總產(chǎn)量的80%左右,，由于其雙相組織的特點(diǎn)而具有較高的強(qiáng)度,、較好的焊接性能和抗腐蝕性能，廣泛應(yīng)用于船舶,、石油,、化工和建筑等領(lǐng)域。2205雙相不銹鋼好的冶金質(zhì)量是保證其力學(xué)性能和表面質(zhì)量的前提,。據(jù)報(bào)道,，夾雜物是2205熱軋生產(chǎn)過(guò)程中邊裂缺陷產(chǎn)生的一個(gè)重要的影響因素，因此通過(guò)分析研究2205雙相不銹鋼冶煉過(guò)程全氧含量和夾雜物,，找出鋼水中全氧含量的變化規(guī)律及夾雜物的產(chǎn)生原因,，對(duì)于合理控制鋼中的全氧含量和夾雜物、提高2205雙相不銹鋼的冶金質(zhì)量及使用性能,，具有十分重要的意義,。

　　1,、冶煉條件和研究方法

　　2205雙相不銹鋼冶煉以合金和廢鋼為原料，在電爐經(jīng)過(guò)熔化處理后,，直接兌入AOD爐進(jìn)行冶煉。AOD轉(zhuǎn)爐采用FeSi合金進(jìn)行還原操作,，AOD脫硫階段加入鋁塊和石灰來(lái)脫硫,。AOD工序處理完畢后，到LF爐進(jìn)行精煉,。由于2205雙相不銹鋼合金量大,，鋼水中溶解氧含量高，因此在LF精煉過(guò)程中喂鋁線進(jìn)行深脫氧,，然后加入硅鈣線進(jìn)行鈣處理,。LF精煉過(guò)程加入一定量的CaO和CaF2造渣，精煉渣二元堿度控制在2.3-2.5左右,；底吹氬氣量控制在0.15-0.20m3/min之間,，當(dāng)成分和溫度達(dá)到要求后，將鋼液運(yùn)至連鑄平臺(tái)進(jìn)行澆鑄,。本次試驗(yàn),，2205雙相不銹鋼的化學(xué)成分見(jiàn)表1所示。

　　表1：2205雙相不銹鋼化學(xué)成分% 　　C 　　Si 　　Mn 　　P 　　S 　　Ni 　　Cr 　　Mo 　　N 　　≤0.02 　　0.4-0.5 　　1.1-1.3 　　≤0.03 　　≤0.001 　　5.1-5.3 　　22.2-22.4 　　3.0-3.1 　　0.16-0.17

 　　對(duì)1個(gè)澆次的連續(xù)2爐鋼進(jìn)行工業(yè)實(shí)驗(yàn),，本次試驗(yàn)在AOD還原后,、AOD脫硫后、LF精煉末期以及中包澆鑄末期進(jìn)行取樣,，在每個(gè)工位取球拍樣,。所取球拍樣用來(lái)進(jìn)行夾雜物觀察和全氧含量檢測(cè)，用掃描電鏡觀察夾雜物形貌,，用電子探針確定夾雜物成分,。同時(shí)在AOD還原后、AOD脫硫后,、LF精煉末期取渣樣,，通過(guò)渣樣結(jié)果分析各個(gè)工序夾雜物的成因。

　　2,、結(jié)果及分析

　　2.1,、冶煉過(guò)程全氧含量的變化

　　通常，鋼的總氧含量反映了鋼中總體氧化物潔凈度水平,?？傃鹾康停砻麂撝醒趸飱A雜較少,，潔凈度較高,。在AOD-LF-CCM過(guò)程,，全氧含量的變化如圖1所示。從圖1中可以看出,，隨著AOD冶煉,、LF精煉和連鑄過(guò)程的進(jìn)行，鋼水中全氧含量呈逐漸減小的趨勢(shì),。2205雙相不銹鋼在AOD的冶煉過(guò)程中有相當(dāng)數(shù)量的鉻被氧化進(jìn)入爐渣,。因此AOD還原階段采用硅鐵進(jìn)行還原操作，目的是還原渣中被氧化的鉻以及降低鋼水中的氧含量,，還原后鋼水中的全氧含量降低到182ppm,；AOD脫硫階段通過(guò)加入鋁塊和石灰來(lái)脫硫。鋁塊的加入使鋼水中全氧含量又有所降低,，為97ppm,；LF精煉過(guò)程中喂鋁線進(jìn)行深脫氧，然后加入硅鈣線進(jìn)行鈣處理,；隨著吹氬攪拌的進(jìn)行,，鋼水中的大型夾雜物不斷上浮被爐渣吸附，小型夾雜物不斷碰撞,、長(zhǎng)大,、上浮，被爐渣吸附,，鋼水中全氧含量降低明顯,，到LF精煉末期為36ppm；到連鑄中包,，中包覆蓋劑也起到吸附夾雜物的作用,，全氧含量有少量下降，到中包澆鑄末期為32ppm,。

　　2.2,、冶煉過(guò)程夾雜物尺寸和數(shù)量的變化　　隨著AOD冶煉、LF精煉和連鑄過(guò)程的進(jìn)行,，夾雜物尺寸和數(shù)量的變化如圖2所示,。從圖中看出，隨著冶煉過(guò)程的進(jìn)行,，鋼水中夾雜物總數(shù)和尺寸都是不斷減小的,。AOD還原后和脫硫后，鋼水中存在大于50μm的夾雜物,，夾雜物數(shù)量也較多,；LF精煉末期，鋼水中沒(méi)有大于50μm的夾雜物，這說(shuō)明LF精煉處理對(duì)去除較大顆粒夾雜物是十分有利的,。到連鑄中包澆鑄末期鋼水中夾雜物數(shù)量進(jìn)一步減少,，尺寸都小于20μm。

　　2.3,、冶煉過(guò)程夾雜物的類型

　　根據(jù)AOD還原后,、AOD脫硫后、LF精煉末期和連鑄中間包澆鑄末期取樣,，分析試樣中典型夾雜物形貌和類型可以得出,，AOD還原后和脫硫后這兩個(gè)階段的夾雜物類型主要為CaO-SiO2-Al2O3-MgO，LF精煉末期和連鑄中包澆鑄末期夾雜物類型主要為CaO-Al2O3-MgO-SiO2,。

　　2.4、冶煉過(guò)程不同工序夾雜物成因分析

　　圖3為AOD－LF冶煉過(guò)程夾雜物成分變化（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）,。從圖中看出,，AOD還原后和AOD脫硫后鋼水中的夾雜物類型為CaO-SiO2-Al2O3，而且顆粒較大,、成分趨近于爐渣成分,，并含有一定量的MgO。這些現(xiàn)象出現(xiàn)在強(qiáng)烈攪拌的AOD還原和脫硫期,，很可能與卷渣現(xiàn)象有關(guān),。

從圖3（c）可以看出，LF精煉后鋼水中的夾雜物成分和LF精煉過(guò)程中的爐渣成分完全不同,。跟AOD處理過(guò)程相比,，LF精煉后夾雜物成分中Al2O3和MgO含量明顯上升，夾雜物的類型變化為CaO-Al2O3-MgO-SiO2,，分析跟LF精煉階段鋁深脫氧和鈣處理工藝有關(guān),。LF精煉過(guò)程中喂入鋁線后，Al和鋼水中的溶解O形成Al2O3夾雜物,，Al2O3夾雜物和MgO很容易形成Al2O3-MgO尖晶石類夾雜物,，夾雜物尺寸較小。隨著鈣處理的進(jìn)行,，鋼水中會(huì)發(fā)生以下反應(yīng)：

　　y（MgO-Al2O3）+x[Ca]=（xCaO-yAl2O3）+y[Mg] （1）

　　[Mg]+[O]=（MgO） （2）

　　[Si]+[O]=（SiO2） （3）

　　因此LF精煉末期,，鋼水中夾雜物的類型為CaO-Al2O3-MgO-SiO2。到連鑄中包后,，上述反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,。隨著置換反應(yīng)的不斷進(jìn)行，內(nèi)部MgO-Al2O3越來(lái)越小,，外面的xCaO-yAl2O3變得越來(lái)越厚,。由于液態(tài)相（xCaO-yAl2O3）低的表面張力夾雜物就會(huì)變成球形。在更高的倍數(shù)下觀察連鑄中包澆鑄末期典型夾雜物形貌,，可以看出連鑄中包澆鑄末期的夾雜物有兩層組成,，外層為CaO-Al2O3-SiO2,，內(nèi)部為Al2O3-MgO。

　　從以上分析得出,，2205雙相不銹鋼冶煉過(guò)程中不同工序的夾雜物成因主要有兩個(gè)方面：①?gòu)?qiáng)烈攪拌的AOD還原和脫硫期,，鋼水中的夾雜物與卷渣現(xiàn)象有關(guān)，這些夾雜物尺寸較大,；②LF精煉階段產(chǎn)生的內(nèi)生夾雜物,，這些夾雜物尺寸較小。因此可以采取有效措施,，控制鋼水中夾雜物的危害,。

　　（1）增加LF弱吹時(shí)間,，保證鋼水中的大型夾雜物不斷上浮被爐渣吸附,，小型夾雜物不斷碰撞、長(zhǎng)大,、上浮,，被爐渣吸附。

　?。?）增加LF爐喂入鋼水中的硅鈣線數(shù)量,，使MgO-Al2O3夾雜物完全變性。

　　3,、結(jié)論

　?。?）隨著AOD冶煉、LF精煉和連鑄過(guò)程的進(jìn)行,，2205雙相不銹鋼鋼水中全氧含量呈逐漸減小的趨勢(shì),，到中包澆鑄末期為32ppm。

　?。?）隨著冶煉過(guò)程的進(jìn)行,，鋼水中夾雜物總數(shù)和尺寸都是不斷減小的。AOD還原后和脫硫后,，鋼水中存在大于50μm的夾雜物,，夾雜物數(shù)量也較多；LF精煉末期,，鋼水中夾雜物以小于50μm的夾雜物為主,；到連鑄中包澆鑄末期鋼水中夾雜物數(shù)量進(jìn)一步減少，尺寸都小于20μm,。

　?。?）AOD還原后和AOD脫硫后鋼水中的夾雜物類型為CaO-SiO2-Al2O3-MgO，跟爐渣成分基本一致；隨著LF精煉過(guò)程的進(jìn)行,，夾雜物的類型變化為CaO-Al2O3-Mg0-SiO2,，與鋁脫氧和鈣處理工藝有關(guān)；連鑄中包澆鑄末期的夾雜物有兩層組成,，外層為CaO-Al2O3-SiO2,，內(nèi)部為A2O3-MgO。