傳統(tǒng)的冶煉長(zhǎng)流程需要經(jīng)歷反復(fù)的還原→氧化→還原(脫氧)過(guò)程,能量損失嚴(yán)重。在長(zhǎng)流程轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中,由于氧在鋼液中的溶解度很高,鋼液在吹氧脫碳后會(huì)殘留較多的氧,鋼液就需要進(jìn)行脫氣和去夾雜處理,所以長(zhǎng)流程冶煉工序節(jié)點(diǎn)多且復(fù)雜,冶煉成本高。即便如此,鋼中還會(huì)殘留一定量夾雜物和氣體,從而對(duì)鋼質(zhì)量產(chǎn)生影響。
科研工作者為了探究2mm厚的鐵碳合金薄帶固相脫碳規(guī)律。試驗(yàn)以Ar-H2-H2O為脫碳?xì)夥?,在可控氣氛管式爐內(nèi)對(duì)Fe-C合金薄帶進(jìn)行脫碳。把初始碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.15%和3.20%的2mm鐵碳合金薄帶分別放入加熱場(chǎng)中,然后控制不同加熱溫度和脫碳時(shí)間進(jìn)行脫碳研究。
結(jié)果表明,碳向反應(yīng)界面的擴(kuò)散是脫碳反應(yīng)的限制性環(huán)節(jié),脫碳溫度的升高和脫碳保溫時(shí)間的延長(zhǎng)均有利于脫碳,初始碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的鐵碳合金薄帶前期脫碳速率相同。由于薄帶較厚,恒溫脫碳不能達(dá)到脫碳要求,從而提出了分段加熱脫碳法,脫碳效果良好,初始碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.15%的鐵碳合金薄帶70min可脫到0.28%,初始碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.20%的鐵碳合金薄帶50min可脫到0.23%。