助沸劑

助沸劑是在澆注沸騰鋼鋼錠的過程中為增強其沸騰行為而添加的化學物質。注入鋼錠模中的沸騰鋼在溫度下降時要發生碳氧反應，生成一氧化碳氣體，從而形成了沸騰現象。碳氧反應的速率決定著沸騰行為的類型、凝固鋼錠的結構以及其中的氣孔分布和偏析。另外，太弱或太強烈的沸騰行為都可能破壞鋼錠的清潔度。因此需要的是強烈的然而受控制的沸騰行為。助沸劑就可以在這方面發揮作用。

基本介紹

• 中文名：助沸劑
• 外文名：rimming　agent
• 性質：化學藥品
• 作用：增加沸騰鋼錠澆注的沸騰行為
• 常用：氟化鈉和鈉冰晶石
• 領域：鋼鐵冶金

助沸劑的作用

澆注沸騰鋼時採用助沸劑有助於得到足夠厚的密實外殼，提高鋼製品的質量。但同時在澆注過程中往鋼錠模內加入助沸劑急驟提高了氣體逸出強度，從而導致析出的不利夾雜和所形成的非金屬夾雜以氣泡狀上浮並從凝固前沿析出到鋼錠上部未結晶區。

助沸劑的特點

許多年來一直使用氟化鈉和鈉冰晶石來增強沸騰行為，但是這些材料在處理低氧高碳沸騰鋼種時並不有效;特別是，它們在使用過程中分解放出有毒氣體，許多國家已禁止使用。

如今使用的助沸劑將加速沸騰和淨化鋼液的作用結合起來且無毒性，這些產品具有以下特點：

(1)便於控制沸騰行為;

(2)可生產鋼錠頭部表面平整的鋼錠，提高產量;

(3)使鋼錠凝固殼厚，封閉氣孔深埋在錠中，減少了再加熱和軋制過程中由於氣孔暴露和氧化產生的缺陷，即使採用高澆鑄速度;

(4)針對過氧化鋼種，與鋁配合使用，防止鋼錠頭部漲高和下陷，減少隨之產生的缺陷;

(5)含碳助沸劑處於熔融態，並具有流動性，能夠同時去除外生夾雜和內生夾雜;

(6)它們在促進高碳高錳鋼種的劇烈沸騰行為方面尤其有效;

(7)無毒。

助沸劑的分類

針對不同碳錳含量的沸騰鋼種，助沸劑可分為列表分為以下類型。

不同碳錳含量的沸騰鋼種的助沸劑類型

沸騰鋼種	達到理想的沸騰行為所面臨的困難	助沸劑類型
<0.05%C; 0.2%～0.4%Mn	1.氧含量太高; 2.碳不足; 3.CO氣泡形成較弱	還原性，含碳; 弱還原性，含碳
0.05%～0.09%C; 0.2%～0.4%Mn	CO氣泡形成較弱	從非氧化性到弱氧化性
0.09%～0.12%C; 0.2%～0.5%Mn	1.氧略不足; 2.CO氣泡形成較弱	弱氧化性到氧化性
0.12%～0.18%C; 0.2%～0.6%Mn	1.氧不足; 2.CO氣泡形成較弱	氧化性
>0.18%C; 0.6%Mn	1.氧嚴重不足; 2.CO氣泡形成較弱	極強氧化性

同時，根據鑄模的大小，助沸劑的種類不同。通常每噸鋼使用助沸劑200～400g左右。高碳或高錳鋼按上限控制助沸劑。助沸劑添加量的變化，應在觀察其沸騰行為及鋼錠表面是否有升高或下陷的趨勢後，在以後的鋼錠中調整加入量。

助沸劑的套用

在沸騰鋼快速上注的過程中，一方面要控制出鋼溫度不要太高，並把錳配至中下限。另一方面可在澆注過程中向注流吹氧或加入助沸劑。助沸劑應能向鋼液供應氧，同時和鋼液接觸後能釋放氣體，作為鋼液內氣泡析出的核心。通常助沸劑由鐵皮和氯化物（氟化鈉或氟化鈣即螢石）組成，有時還可摻加蘇打。配比大體是這樣的：鐵皮：氟化物：蘇打=（70%～90%）：(10～25%)：(7～20%)。形狀可以是粉狀的或用水玻璃作粘結劑製成塊狀的。粉狀料是在澆注過程中陸續加入，塊狀則在澆注開始後放入模內，加入量為250～1000克/噸鋼。

蒸餾過程中的助沸劑

在蒸餾過程中，為了消除在蒸餾過程中的過熱現象和保證沸騰的平穩狀態，常加入素燒瓷片、沸石或一端封閉的毛細管，因為他們受熱後能產生細小的生氣泡，成為液體分子的氣化中心，從而避免蒸餾過程中的跳動暴沸現象。通常，加入的素燒瓷片、沸石也被叫做止暴劑或助沸劑。