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冶煉使用的硅鐵中鋁含量的影響
2025-09-22
硅鐵中的鋁含量對(duì)冶煉過程和最終產(chǎn)品質(zhì)量有“三重”決定性影響：脫氧方式、鋼水純凈度與連鑄順行。具體機(jī)理與現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)如下：
鋁決定脫氧產(chǎn)物形態(tài)
Al＞0.5%時(shí)，硅鐵在鋼水中優(yōu)先以“Al脫氧”為主，生成高熔點(diǎn)Al?O?（熔點(diǎn)2050℃）顆粒；這些顆粒極易聚集成簇，造成大型氧化物夾雜，降低鋼水純凈度。當(dāng)Al≤0.3%時(shí)，脫氧產(chǎn)物以液態(tài)SiO?‐MnO系為主，容易聚合上浮，夾雜物級(jí)別可降低1～2級(jí)。
水口結(jié)瘤與連鑄順行
Al?O?在中間包水口內(nèi)壁沉積形成“結(jié)瘤”，導(dǎo)致拉速下降甚至停機(jī)。現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)：
?鋁含量0.8%的75硅鐵，澆鑄6h后水口直徑縮小25%；
?改用Al≤0.3%的低鋁硅鐵，同一澆次12h內(nèi)水口通量保持95%以上，非計(jì)劃停澆次數(shù)由0.25次/罐降至0.03次/罐。
對(duì)鋼種性能的“隱性”危害
?鋁殘留高會(huì)提高鋼水氮溶解度，促使AlN在晶界析出，造成連鑄板坯角裂與熱軋邊裂（尤其是超低碳IF鋼）。
?對(duì)電工鋼而言，Al作為“類間隙原子”會(huì)急劇劣化磁疇運(yùn)動(dòng)，鐵損P15/50可升高5%～8%；因此高端取向硅鋼要求硅鐵Al≤0.1%。
成本與收得率的權(quán)衡
低鋁硅鐵（Al≤0.3%）售價(jià)通常比普通硅鐵高150～200元/t，但由于：
?脫氧產(chǎn)物易上浮，精煉時(shí)間縮短2～3min；
?水口壽命延長(zhǎng)0.7爐次；
?連鑄溢漏率下降0.15%；
綜合計(jì)算，噸鋼成本反而降低4～6元，且熱軋一次合格率提高0.8%，在大規(guī)模板坯連鑄產(chǎn)線上經(jīng)濟(jì)效益顯著。
結(jié)論
對(duì)于鋁鎮(zhèn)靜鋼、超低碳鋼、電工鋼等高端產(chǎn)品，應(yīng)選用Al≤0.3%的低鋁硅鐵；若使用普通75硅鐵（Al0.8%～1.2%），必須在轉(zhuǎn)爐出鋼時(shí)先行鋁脫氧，再在LF采用鈣處理變性，才能避免水口結(jié)瘤和大型夾雜風(fēng)險(xiǎn)。
