水钢科技2022,Issue(2) :49-62.

钢液中氧化铝夹杂物的形核生长及去除动力学

Katsuhiro SASAI 顾尚军 高长益 叶雅妮 谢祥 吴学林 张东升 陈倩
水钢科技2022,Issue(2) :49-62.

钢液中氧化铝夹杂物的形核生长及去除动力学

Katsuhiro SASAI 1顾尚军 2高长益 2叶雅妮 2谢祥 2吴学林 2张东升 2陈倩2
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作者信息

  • 1. 日本新日铁研究开发中心
  • 2. 首钢水钢制造管理部 贵州六盘水 553028
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摘要

在钢液Al脱氧实验的基础上,从动力学的角度,分析了 Al脱氧机理.本研究的Al脱氧动力学考虑了界面性质的影响.Al脱氧机理包括,Al加入之后,Al2O3的形核和生长,以及脱氧平衡后,Al2O3夹杂的团聚和去除.Al2O3的形核数量密度为(0.72-1.62)×1014 m-3,随着过饱和程度的增加以及Al2O3核心与钢液界面张力的减小,形核数量密度增大.这些趋势可以用均相形核理论来解释.我们估算出,Al2O3形核的平均界面张力为1.43 N·m-1,频率因子为4.27×1035 m-3·s-1,形核时间为0.01 s,平均形核速率为1.96×1016m-3·s-1.加入Al后,在2.2-3.7 s内,通过钢液中过饱和[O]的扩散,Al2O3核心迅速生长为直径为2.0-2.6 μm的Al2O3夹杂物.在随后的脱氧平衡中,随着钢液中[O]浓度的增加,Al2O3夹杂物的生长速率增加,其生长机理可以用Ostwald成熟理论来解释.同时,Al2O3团簇夹杂物随着凝聚力的增大而增大,夹杂物的凝聚既包括单夹杂物的合并,也包括上浮过程中的簇状夹杂物的合并.

关键词

Al脱氧动力学/夹杂物/形核/扩散生长/Ostwald成熟/凝聚生长/腔桥力/界面张力

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出版年

2022
水钢科技

水钢科技

ISSN:
参考文献量24
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