H2/H2O气氛下Fe-C合金薄带气固脱碳反应动力学

艾立群，侯耀斌，洪陆阔，周美洁，孙彩娇，孟凡峻，周玉青

华北理工大学冶金与能源学院，唐山 063210

钢铁企业是国民经济的支柱企业，在促进了经济发展的同时带来了大量的污染物，钢铁企业的发展正面临着巨大的环境压力[1]. 传统的炼钢工艺长流程为铁水预处理-转炉脱碳-炉外精炼-连铸，此流程本质上为还原-氧化-还原过程. 高炉所产高碳铁水经铁水预处理后，到转炉进行吹氧将碳含量降至一定水平，吹氧结束后，由于钢液含有大量的溶解氧，直接连铸会形成大量的夹杂物影响钢的质量. 为了提高钢的质量，高氧势钢液需经炉外精炼进行脱氧合金化处理，此流程中钢液中的氧势先升高后降低，增加冶炼成本. 即便如此，钢中尚存一定量夹杂物和气体进而影响钢质量[2-3].

在双辊连铸技术迅速发展的基础上[4-6]，一种高炉铁水-双辊连铸-固态脱碳生产薄钢板带的短流程新方法被提出[7-9]. 基于铁水中氧质量分数的数量级为10-6，固态铁中的氧的溶解度很低，高炉生产的铁水经预处理调整成分后，直接经由薄带连铸设备制备薄带，薄带在氧化性气氛中经高温气固反应将碳脱至所需水平即可制得所需钢带，该工艺流程与传统的长流程工艺相比工序少，钢中的夹杂物含量低.此方法在工艺和经济上的可行性已被证实[10-12]，但脱碳时间较长，需要进行进一步的研究.

Sharif-Sanavi等[13]提出一种新型的脱碳方法，通过焙烧CaCO3产生CO2气体来对白口铸铁进行脱碳处理……