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冶炼使用的硅铁中铝含量的影响
2025-09-22
硅铁中的铝含量对冶炼过程和最终产品质量有“三重”决定性影响：脱氧方式、钢水纯净度与连铸顺行。具体机理与现场经验如下：
铝决定脱氧产物形态
Al＞0.5%时，硅铁在钢水中优先以“Al脱氧”为主，生成高熔点Al₂O₃（熔点2050℃）颗粒；这些颗粒极易聚集成簇，造成大型氧化物夹杂，降低钢水纯净度。当Al≤0.3%时，脱氧产物以液态SiO₂‐MnO系为主，容易聚合上浮，夹杂物级别可降低1～2级。
水口结瘤与连铸顺行
Al₂O₃在中间包水口内壁沉积形成“结瘤”，导致拉速下降甚至停机。现场统计：
‑铝含量0.8%的75硅铁，浇铸6h后水口直径缩小25%；
‑改用Al≤0.3%的低铝硅铁，同一浇次12h内水口通量保持95%以上，非计划停浇次数由0.25次/罐降至0.03次/罐。
对钢种性能的“隐性”危害
‑铝残留高会提高钢水氮溶解度，促使AlN在晶界析出，造成连铸板坯角裂与热轧边裂（尤其是超低碳IF钢）。
‑对电工钢而言，Al作为“类间隙原子”会急剧劣化磁畴运动，铁损P15/50可升高5%～8%；因此高端取向硅钢要求硅铁Al≤0.1%。
成本与收得率的权衡
低铝硅铁（Al≤0.3%）售价通常比普通硅铁高150～200元/t，但由于：
‑脱氧产物易上浮，精炼时间缩短2～3min；
‑水口寿命延长0.7炉次；
‑连铸溢漏率下降0.15%；
综合计算，吨钢成本反而降低4～6元，且热轧一次合格率提高0.8%，在大规模板坯连铸产线上经济效益显著。
结论
对于铝镇静钢、超低碳钢、电工钢等高端产品，应选用Al≤0.3%的低铝硅铁；若使用普通75硅铁（Al0.8%～1.2%），必须在转炉出钢时先行铝脱氧，再在LF采用钙处理变性，才能避免水口结瘤和大型夹杂风险。
