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鋁粒脫氧鋁粒實驗鋁粒試驗脫氧劑鋁粒

信息名稱： 鋁粒脫氧鋁粒實驗鋁粒試驗脫氧劑鋁粒
所在地：河南省鄭州市
更新時間： 2025-06-13

王經理先生

鞏義市亞鋁材料有限公司
電話： 0371-64120725 手機： 13027789516

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詳細信息

一、鋁粒脫氧的基本原理

鋁粒作為脫氧劑，其核心原理是利用鋁的強還原性，與鋼水（或其他熔融金屬）中的氧發生化學反應，生成穩定的氧化物（如氧化鋁 Al?O?），從而降低金屬液中的含氧量，提高金屬純度。反應方程式： $(4Al + 3O? ightarrow 2Al?O?)$ 此外，鋁還能與氮反應生成氮化鋁（AlN），輔助脫氮並細化晶粒，改善金屬機械性能。

二、鋁粒脫氧實驗（試驗）操作流程

1. 實驗目的

驗證鋁粒的脫氧效果（如氧含量降低幅度）。
優化鋁粒添加量、粒度、加入方式等工藝參數。
對比不同純度（如 99%、99.7%）或形狀（球形、柱狀）鋁粒的脫氧效率。

2. 實驗材料與設備

材料：

鋁粒（不同粒度，如 0.5~2mm；不同純度）。
待脫氧金屬液（如鋼水、鋁合金熔體）。
保護氣體（如氬氣，防止鋁粒氧化）。

設備：

熔煉爐（如中頻感應爐）。
氧含量檢測儀（如定氧儀）。
取樣工具、溫度測量裝置。

3. 實驗步驟

準備階段：

熔化金屬原料，升溫至目標溫度（如煉鋼溫度約 1600℃）。
通入氬氣攪拌，使金屬液成分均勻，同時檢測初始氧含量（ $([O]_初)$ ）。

添加鋁粒：

根據理論計算（如鋁與氧的化學計量比），稱取量鋁粒。
通過喂絲機、溜槽或直接投入等方式，將鋁粒加入金屬液中。
保持攪拌，確保鋁粒充分接觸氧並反應（反應時間 5~15 分鐘）。

取樣檢測：

反應結束後，快速取樣並冷卻，使用定氧儀檢測終態氧含量（ $([O]_終)$ ）。
對比 $([O]_初)$ 和 $([O]_終)$ ，計算脫氧效率： $( ext{脫氧效率} = rac{[O]_初 - [O]_終}{[O]_初} imes 100%)$

數據分析：

記錄鋁粒加入量、粒度、反應時間與脫氧效率的關係。
觀察生成的夾雜物（如 Al?O?）形態，評估對金屬性能的影響。

三、脫氧劑鋁粒的關鍵性能指標

指標	要求
鋁含量	99%（通常為 99.7% 以上，純度越高，脫氧效率越高）。
活性鋁含量	98%（非活性鋁可能被氧化，影響脫氧效果）。
粒度分布	0.5~3mm（粒度過小易浮於渣層，過大則反應慢，需根據熔煉設備調整）。
雜質含量	硅（Si）、鐵（Fe）等雜質 0.3%，避免污染金屬液。
形狀	球形或近球形（比表面積大，反應更均勻；柱狀鋁粒適合特定喂絲工藝）。
水分含量	0.1%（防止遇高溫金屬液爆濺，引發事故）。

四、影響鋁粒脫氧效果的因素

鋁粒粒度：

粒度越小，比表面積越大，反應速度越快，但易被爐渣吸附，降低收得率。
粒度越大，沉入金屬液更深，但需更長反應時間。

加入方式：

直接投入：適用於小型熔煉爐，但鋁粒易浮於表面氧化。
喂絲法：通過包芯線將鋁粒送入金屬液深部，減少氧化，提高收得率（可達 80% 以上）。

金屬液溫度：

溫度過高：鋁蒸發損失增加（鋁熔點 660℃，高溫下易揮發）。
溫度過低：鋁粒熔化慢，反應不充分。

攪拌強度：

適當攪拌可加速鋁粒擴散，反應；過度攪拌可能加劇鋁的氧化。

五、鋁粒脫氧的應用場景

煉鋼行業：

用於轉爐、電爐、精煉爐（如 LF 爐、VOD 爐）中，脫除鋼水中的氧和氮，細化晶粒，改善鋼材韌性和耐腐蝕性。
典型鋼種：不銹鋼、高碳鋼、合金結構鋼等。

鑄造行業：

用於鋁合金（如 ADC12、6061）、銅合金熔煉，降低熔體含氣量，減少氣孔缺陷。

其他金屬冶煉：

鈦、鎂等活潑金屬的脫氧或合金化過程。

六、注意事項與操作

防潮與儲存：

鋁粒需密封儲存於幹燥環境，避免吸潮生成 Al (OH)?，降低活性。

防護：

鋁粒遇水或酸會劇烈反應生成氫氣，需避免與潮濕環境接觸。
加入金屬液時應緩慢均勻，防止劇烈反應引發噴濺。

環保處理：

反應生成的 Al?O?爐渣需妥善處理，避免重金屬污染。

七、實驗案例參考

案例：某鋼廠在 LF 爐精煉中試驗鋁粒脫氧

條件：鋼水初始氧含量 50ppm，加入 0.5kg/t 粒度 1.5mm 的鋁粒，氬氣攪拌 10 分鐘。
結果：終態氧含量降至 15ppm，脫氧效率 70%，夾雜物尺寸從 10μm 降至 5μm 以下，鋼材衝擊韌性提升 15%。

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