本文標(biāo)題："氬氣的攪拌作用和效果-精煉金屬加工檢測(cè)顯微鏡"
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氬氣的攪拌作用和效果-精煉金屬加工檢測(cè)顯微鏡
當(dāng)氬氣從底部中心吹入時(shí)，噴嘴上方的鋼液中生成許多氣泡，這些
氣泡因密度小而帶動(dòng)周圍的鋼液向上浮出，靠近氣一液兩相區(qū)外緣
的液體被上浮的兩相流抽引向上流動(dòng)，這就是所謂的“氣泡泵”現(xiàn)
象；到達(dá)頂面后，氣泡逸人氣相，而被抽引的液體轉(zhuǎn)向水平流動(dòng)，
由中心流向四周，在靠近器壁處轉(zhuǎn)向向下流動(dòng)，以補(bǔ)充被抽引的流
體，從而形成了“中心向上，四周向下”的環(huán)流。當(dāng)熔池頂面有渣
層時(shí)，則可能被水平流動(dòng)的流體卷入熔池。如此循環(huán)反復(fù)進(jìn)行，熔
池內(nèi)的鋼液便會(huì)得到良好的攪拌和混合。
這種攪拌方法可以取得以下方面的效果：
(1)調(diào)溫，主要是冷卻鋼液。對(duì)于開澆溫度有比較嚴(yán)格要求的
鋼種或澆鑄方法，都可以用吹氬的辦法將鋼液溫度降低到規(guī)定的要
求。例如德國(guó)BSW廠，采用軋制過(guò)程中產(chǎn)生的不合格產(chǎn)品，在電爐
出高溫鋼以后，加入鋼包內(nèi)進(jìn)行吹氬調(diào)溫，一是降低了部分煉鋼成
本，二是方便了調(diào)溫過(guò)程。
(2)混勻。在鋼包底部適當(dāng)位置安放氣體噴嘴，可使鋼包中的
鋼液產(chǎn)生環(huán)流，用控制氣體流量的方法來(lái)控制鋼液的攪拌強(qiáng)度。實(shí)
踐證明，這種攪拌方法可促使鋼液的成分和溫度迅速地趨于均勻。
(3)凈化。攪動(dòng)的鋼液增加了鋼中非金屬夾雜物碰撞長(zhǎng)大的機(jī)
會(huì)。上浮的氬氣泡不僅能夠吸收鋼中的氣體，還會(huì)黏附懸浮于鋼液
中的夾雜物，把這些黏附的夾雜物帶至鋼液表面被渣層所吸收。精
煉過(guò)程的噴吹氣體攪拌主要是鋼包吹氬，通常有兩種形式。大多數(shù)
爐外精煉的吹氬形式是通過(guò)安裝在鋼包底部一定位置的透氣磚，或
者其他型式的噴嘴將氬氣吹入鋼液。也有采用類似塞棒的吹氬噴槍
，插入鋼包內(nèi)的鋼液中，在接近包底處將氬氣吹入鋼液。
(4)利用氬氣的攪拌作用，清除夾渣和夾雜物，均勻溫度和成
分，減少偏析，提高脫氧劑和金屬材料的收得率。
(5)利用氬氣的保護(hù)作用，可進(jìn)一步避免或減少鋼液的二次氧
化。鋼包吹氬精煉法適用于結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼、電工鋼、不銹鋼、耐
熱鋼等多鋼種。生產(chǎn)實(shí)踐證明，脫氧良好的鋼液經(jīng)鋼包吹氬精煉后
，鋼中的氫可去除約15％～40％，氧可去除約30％～50％，電解夾
雜物總量可減少50％，尤其是大顆粒夾雜物更有明顯減少，而鋼中
的氮含量雖然也減少，但不是特別穩(wěn)定。鋼包吹氬能夠減少因中心
疏松與偏析、皮下氣泡、夾雜等缺陷造成的廢品，同時(shí)又提高了鋼
的街度及金屬收得率等。
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