用含钡合金对不锈钢脱氧、脱硫和还原脱磷李阳，姜周华，刘杨，李花兵，梁连科（东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳110004）见，加入合金后，钢中磷含量迅速下降，但是下降幅度随加入合金的不同而不同。实验进行到0i5~2min时，钢中的磷含量达到最低值，随着反应时间的延长，除加SiAlBaCa合金的钢液未出现回磷现象外，加入其它合金的钢液均出现了不同程度的回磷现象。

　　在本实验条件下，SiCa合金的脱磷效果最差，而SiCaBa合金的脱磷效果最好。可见，合金中添加钡提高了其脱磷效果。其主要原因是：一方面钡具有较强的脱磷能力，还原条件下易生成Ba3P2而上浮、排除；另一方面，钡能降低钙的蒸气压，增加了钙在钢液中的溶解度，提高了钙的脱磷效果。

　　其脱磷率低于AlCa合金，主要原因是合金中钙含量较低，仅为AlCa合金中钙含量的1 /8~W10，SiCa合金中钙含量的1/4，但其还原脱磷效果仍优于SiCa合金，这说明添加钡、镁元素后加强了还原脱磷的效果。应该指出，若想得到较高的还原脱磷率，必须增加合金的钙含量。从合金成本和实验结果来看，将合金中的钙含量提高到15%~20%是可行的。另外，适当增加合金的钙含量对于提高钢液脱磷率是有利的。但是笔者发现，在部分实验终点钢液中硅、铝含量超标，当继续提高合金的加入量时，钢液污染程度势必继续增大，从而增加了后续处理的难度。

　　24钢中非金属夹杂物的变化将实验所取钢样进行研磨、抛光后，在LEICAQ510S图像仪、DMRME显微镜下观察，每个试样观察30个视场，用图像处理系统对有夹杂物的视场进行自动与半自动处理。表3列出了实验过程中夹杂物平均半径的变化情况。可以看出，在使用SiCa和AlCa合金处理钢液的钢样中，其夹杂物的平均半径在处理时间为0l5min或1min时达到最大值，之后迅速减小，而在实验终点时又有所增大。而3组含钡合金实验进行到1min时，夹杂物的平均半径均显著增加，夹杂物的聚集、长大较明显，之后夹杂物尺寸缓慢减小，与SiCa和AlCa合金处理钢液的两炉钢样类似，实验终点时夹杂物尺寸有所增大。从实验终点夹杂物的平均半径来看，使用SiAlBaCa、SiCa和AlCa合金处理钢液的终点夹杂物尺寸基本相当，而用另外两种含钡合金处理钢液的终点夹杂物尺寸相对较大。

　　用扫描电镜、能谱仪对含钡合金处理钢液终点试样的典型夹杂物进行形貌和成分分析，结果见。

　　实验中夹杂物平均半径的变化实验编号合金种类时间/可以看出，夹杂物中主要是CaO、MgO和AI2O3的复合夹杂物，含有少量的Cn3和CaS，未发现BaO夹杂物。然而，从实验钢样的分析结果来看，用含钡合金SiCaBaMg处理钢液的初期（1min）即发现了含钡的复合夹杂物（）。从能谱谱线图可以看出，夹杂物的主要成分为CaO、BaO和CaS.这充分说明用含钡合金处理钢液时，钡在处理初期就参与了脱氧反应，由于生成的复合脱氧产物上浮速度较快，因此，在处理终点的钢液中未发现含钡夹杂物。

　　使用含钡合金处理钢液时，其脱氧产物更易上浮排除，全氧含量能够快速降至较低的水平。在本实验条件下，5min时钢液全氧含量基本达到平衡。

　　在钙合金中添加钡、镁等元素后，合金的脱硫能力提高。在本实验条件下，SiAlBaCa合金具有最好的脱硫效果。

　　用SiAlBaCa合金处理钢液过程中未出现回磷现象，用其余4种合金处理的钢液均出现了不同程度的回磷现象。SiCaBa合金具有最佳的还原脱磷效果，若适当提高四元合金中的钙含量，其还原脱磷效率将得到提高。

　　用含钡合金处理钢液时，钡在处理初期就参与了脱氧反应，生成含钡的复合夹杂物，由于其上浮速度较快，因而在实验终点钢液中未发现含钡的复合夹杂物。