在转炉冶炼过程中,由于钢水中溶解氧含量高,转炉终点氧质量分数可达到0.16%甚至更高,随着钢水温度降低,钢水中氧的溶解能力下降(通过热力学计算固态钢中溶解氧极低,暂不考虑),钢中的溶解氧基本上全部与钢中合金元素发生反应,生成非金属夹杂物,而非金属夹杂物是钢的主要破坏源,对钢材的疲劳强度、加工性能、延展性、韧性、焊接性能、抗HIC性能、耐腐蚀性能等都有显著的不良影响。
科研工作者为降低普碳钢炼钢生产成本,从脱氧工艺的优化、脱氧材料的选择等方面开展了系统的研究,对常用脱氧材料的脱氧能力进行了热力学分析,并对其经济性进行了评估,制定了适宜于普碳钢的脱氧工艺技术:在转炉出钢过程加入便宜的增碳剂进行预脱氧,再加硅铁脱氧及硅锰合金进行脱氧合金化处理,最后在吹氩站喂铝线深脱氧。
新工艺采用后,生产过程稳定,产品成分和全氧含量变化不大,钢包渣中FeO含量控制更加稳定,脱氧合金成本降低6.68元/t。