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超纯铁素体不锈钢的生产需要采用VOD精炼工艺将钢中碳、氮、氧含量降到较低水平,而冶炼过程中不锈钢中会生成Al2O3,TiOx,TiN等夹杂物。这些夹杂物会对连铸、轧制过程及成品的表面质量、力学性能等产生不利影响,不恰当的处理会使铁素体不锈钢的耐腐蚀性降低。因此超纯铁素体不锈钢的质量控制应该从夹杂物控制方面着手,VOD吹炼不锈钢工艺中精炼渣吸收夹杂物的能力对减少铁素体不锈钢中夹杂物数量、提高钢的纯净度特别重要。本文研究了夹杂物在VOD精炼渣中的溶解规律,对超纯铁素体不锈钢VOD精炼渣进行性能优化,为超纯铁素体不锈钢夹杂物控制提供了理论基础。采用FactSage热力学计算软件,激光共聚焦高温显微镜在线观察和示差扫描量热分析(DSC)测定了CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2五元VOD预熔精炼渣的熔化温度,通过热力学计算分析了精炼渣对超纯铁素体不锈钢的脱氧、脱硫能力,得出具有合适的熔化温度的渣系为:w(CaO)/w(SiO2)=4,25%~35%Al2O3,6%MgO,5%CaF2,随着精炼渣中初始Al2O3含量减少,精炼渣对超纯铁素体不锈钢的脱氧、脱硫能力增强。以旋转Al2O3棒在精炼渣中的溶解速率来模拟研究精炼渣吸收Al2O3夹杂物的速率,采用旋转动力学法研究得出了Al2O3棒的旋转角速度、温度、精炼渣碱度和精炼渣中初始Al2O3含量对Al2O3在精炼渣中溶解速率的影响规律。Al2O3在精炼渣中溶解的限制性环节是Al2O3向精炼渣基体的迁移扩散,升高温度、降低精炼渣碱度和初始Al2O3含量,能使Al2O3在精炼渣中的溶解速率增大,其中碱度和温度对Al2O3溶解速率影响更显著。通过调整精炼渣成分及温度,考察了各因素对TiO2和TiN在精炼渣中的溶解的影响。增加精炼渣的碱度,CaF2含量以及升高温度都能促进TiO2精炼渣的溶解。精炼渣中高含量的FeO,MgO能明显提高TiN在精炼渣中的的溶解量。升高温度能促进TiN的溶解,但是在FeO,MgO含量较低条件下,TiN的溶解量仍很小。溶解了TiO2和TiN的精炼渣冷却后钛主要以CaTiO3,Mg2TiO4和Ca3Ti2O7等化合物形式存在。