助沸剂(rimming agent)
在浇注沸腾钢钢锭的过程中为增强其沸腾行为而添加的化学物质。注入钢锭模中的沸腾钢在温度下降时要发生碳氧反应,生成一氧化碳气体,从而形成了沸腾现象。碳氧反应的速率决定着沸腾行为的类型、凝固钢锭的结构以及其中的气孔分布和偏析。另外,太弱或太强烈的沸腾行为都可能破坏钢锭的清洁度。因此需要的是强烈的然而受控制的沸腾行为。助沸剂就可以在这方面发挥作用。
影响沸腾行为的因素可分为两类:
(1)钢成分,包括钢中碳、氧、锰的含量;
(2)操作条件,指浇注速度和浇注温度。
许多年来一直使用氟化钠和钠冰晶石来增强沸腾行为,但是这些材料在处理低氧高碳沸腾钢种时并不有效;特别是,它们在使用过程中分解放出有毒气体,许多国家已禁止使用。
目前使用的助沸剂将加速沸腾和净化钢液的作用结合起来且无毒性,这些产品具有以下特点:
(1)便于控制沸腾行为;
(2)可生产钢锭头部表面平整的钢锭,提高产量;
(3)使钢锭凝固壳厚,封闭气孔深埋在锭中,减少了再加热和轧制过程中由于气孔暴露和氧化产生的缺陷,即使采用高浇铸速度;
(4)针对过氧化钢种,与铝配合使用,防止钢锭头部涨高和下陷,减少随之产生的缺陷;
(5)含碳助沸剂处于熔融态,并具有流动性,能够同时去除外生夹杂和内生夹杂;
(6)它们在促进高碳高锰钢种的剧烈沸腾行为方面尤其有效;
(7)无毒。
针对不同碳锰含量的沸腾钢种,助沸剂可分为表列类型。
根据铸模的大小,助沸剂的种类不同。通常每吨钢使用助沸剂200~400g左右。高碳或高锰钢按上限控制助沸剂。助沸剂添加量的变化,应在观察其沸腾行为及钢锭表面是否有升高或下陷的趋势后,在以后的钢锭中调整加入量。