Fe-Cr-Mo系超纯铁素体不锈钢真空冶炼过程中的C-O反应与Si-O反应

本文计算了温度、压力与合金元素的浓度对Fe-Cr-Mo系铁素体不锈钢C-O反应平衡的影响,所得结果表明降低压力、提高熔炼温度均对碳氧反应有利,增高铬的含量有不利影响.从计算Si-O反应平衡的结果得出在真空感应冶炼时钢液中硅与氧的浓度接近于平衡值.从计算硅、碳与氧的反应平衡所得结果表明真空度与钢液中的含氧量是决定平衡时硅与碳的浓度的主要因素.列举了电子束"锭块熔化法"与真空感应冶炼的实验结果.得出了钢液中脱碳、脱硅与脱氧速率值.从所得结果看出碳在扩散边界层中的扩散为脱碳速率决定阶段,而硅的脱氧速率决定于钢液中的含氧量.还讨论了改进冶炼工艺的方向.     

硅中碳的行为与影响

碳是硅中与氧密切相关的重要杂质,现在氧已成为影响器件性能及成品率的关键因素,碳的重要性也日益明显。然而,目前对碳的了解却远不如氧。本文将叙述硅中碳的来源与分布(包括轴向与径方分布、碳条纹及碳沉淀等),碳对材料性能(如NTD硅的退火行为、热施主形成、硅中金扩散、原生单晶中微缺陷等),器件性能(包括功率器件、低压器件及集成电路)的影响等。最后叙述碳与氧沉淀的关系。     

吹氧条件下铁液中硅和硼的氧化规律

研究了吹氧条件下Fe-C熔体、Fe-C-Si熔体、Fe-C-B熔体和Fe-C-Si-B熔体中碳、硅、硼的氧化规律,实验在中频感应炉中进行,实验温度为1 450±25 ℃.结果表明:含硼生铁中硅和硼首先氧化,达到一定程度后碳才开始氧化;含硼生铁中硅、硼氧化是同时进行的,相互影响.     

含铌铁水中碳和硅的氧化规律

 为了研究铌在铁水吹氧冶炼过程中的氧化规律，在中频炉内进行了加入碱度分别为0.538和1.5的CaO-SiO2-Al2O3系造渣剂和不加渣的含铌铁水底吹氧气的冶炼试验。铁水温度为1 550 ℃时，研究了含铌铁水中硅、碳和铌的氧化规律，并利用FactSage软件进行了不同温度与不同碱度的造渣剂和无渣氧化铁水中各元素的热力学平衡计算。结果表明，高温吹炼使铁水中的碳优先于铁水中的硅氧化，而低温吹炼则促进铁水中硅优先于碳氧化；降低造渣剂碱度促进铁水中碳氧化、抑制硅氧化，碳和硅的氧化转化温度为1 490 ℃；在吹氧冶炼终点，加入碱度为1.5的造渣剂，铁水中硅质量分数下降到0.138%时，铌开始氧化减少，而加入碱度为0.538的造渣剂，铁水中碳质量分数下降到0.61%，硅质量分数升高到0.56%，铌质量分数不变，因此含铌铁水可通过加入低碱度造渣剂高温吹氧冶炼为含铌钢水。     

氩氧精炼技术生产中低微碳铬铁的研究

介绍了利用氩氧精炼技术生产中低微碳铬铁合金的原理及过程。对传统的电硅热法工艺与氩氧精炼新工艺进行了全面对比分析,并通过多次氩氧炉精炼中低微碳铬铁合金的新工艺实验,摸索出了5 t AOD炉氩氧精炼铁合金新工艺的流程。     

焊丝钢新型脱氧剂的实验研究

焊丝钢中碳、硅和铝的质量分数较低,可以获得很好的拉拔性能和焊接性能,为满足生产优质焊丝钢宜采用低碳、硅和铝的质量分数的脱氧剂。采用新型脱氧剂SiCaBaMgMnAl-1号、SiCaBaMgMnAl-2号、SiCaBaMgMn以及作为对比实验的FeAlMn,以H10Mn2为实验钢种在MoSi2炉内进行脱氧实验。结果表明,SiCaBaMgMnAl-1号的脱氧效果最优,能够在较短时间内达到脱氧平衡,氧的质量分数降到较低水平,夹杂物以复合形式存在,熔点低而且易上浮排除。     

碳热法生产硅钡铁合金的热力学分析及实践

分析了“碳热法”冶炼硅钡铁合金过程中的各种化学反应并对其进行了热力学分析，给出了冶炼总反应方程。为了实现该反应，进行了物料平衡和能量平衡实验，设计了分层加料法。试生产结果表明，“碳热法”冶炼硅钡铁合金是可行的。     

低碳锰铁的生产方法

随着技术的进步,锰铁作为钢的脱氧剂和添加剂,要求其所含杂质极少,特别是碳和磷。以前用湿法生产的电解金属锰,火法生产的中碳锰铁、低碳锰铁作钢的脱氧剂和添加剂。虽然电解金属锰的锰品位高,硅、碳含量低,但氧、硫含量和生产成本均高;中低碳锰铁虽然较便宜,氧、硫含量低,但要达到低碳、低硅、低磷还是很困难的。生产中低碳锰铁用含碳少的硅锰作中间合金,用锰矿脱去硅锰中的硅。若使中低碳锰铁的碳含量低,硅锰的硅必须高,从而增     

靶材用钨硅合金的制备工艺

以钨硅混合粉体为原料,通过真空煅烧制备钨硅合金块体,再经破碎、烧结致密化后成功制备出符合半导体使用要求的钨硅靶材。研究了煅烧温度和保温时间对合金块体的物相成分、显微结构、氧含量和碳含量（质量分数）的影响。结果表明,通过高温煅烧合金化可以显著降低材料的氧含量和碳含量,煅烧温度对氧元素的脱除具有重要的影响。最佳制备工艺为1250 ℃煅烧5 h,在该条件下钨硅合金中氧的质量分数可由0.3000%降至0.0121%,材料中的单质钨完全转化为钨硅合金相。     

COREX熔融气化炉内硅还原反应的特点

模拟了熔融气化炉的冶炼过程，根据实验结果分析了硅的还原反应过程，得到风口区域上部铁滴吸硅不平衡和渣中氧势由（ＦｅＯ）控制及纯氧操作条件下硅含量下降等结果，并将结果与高炉硅还原反应进行了比较，得到了熔融气化炉硅还原反应特点，并证实了熔融气化炉有利于生产低硅生铁。     

高炉加钛护炉时铁水钛硅比的控制

为了探析高炉加钛护炉时的钛含量控制,结合钛硅比(w([Ti])/w([Si])),对实际钛分配比的影响因素进行总结。利用炉渣活度、铁水元素活度,分别计算铁水碳和硅还原渣中(TiO₂)平衡时的成分,并讨论平衡时钛硅比随铁水温度、炉渣二元碱度、铁水硅含量和铁水硫含量的变化。结果表明,硅还原钛硅比<实际钛硅比<碳还原钛硅比。硅还原理论钛硅比受各项参数的影响较小,碳还原钛硅比受铁水温度和铁水硅含量的影响较大,导致铁水钛含量在高温时有发散现象。因此,护炉时期,需着重关注铁水温度和钛硅比。     

含硼高硅铁液中碳的氧化规律

以含硼生铁为原料直接冶炼硼钢新工艺的关键问题是硼、硅及碳的氧化规律.利用中频感应炉,刚玉坩埚盛装试样,研究了吹氧条件下,温度为(1 723士25)K时Fe-C-Si、Fe-C-B合金熔体及含硼高硅铁液中碳的氧化规律.结果表明:对于Fe-C-Si熔体,在熔炼开始的15 min内,主要是硅氧化,其氧化率达到88%.之后,碳和硅同时氧化,碳氧化呈线性规律,熔炼进行25 min时,碳的氧化率为44%;对于Fe-C-B合金熔体,硼与碳同时氧化,碳的氧化规律呈线性,但其氧化速率比硼慢得多.熔炼进行27 min时,硼的氧化率已达到96%,而碳的氧化率仅为22%;对于含硼高硅铁液,在熔炼进行的40 min之前,主要是硼和硅氧化,其氧化率分别达到94%和99%.之后,碳、硼、硅同时氧化,碳氧化呈线性规律,当熔炼进行到60 min时,碳的氧化率为93%.     

炼钢过程铁碳氧平衡热力学解析

通过对转炉终点碳氧积及RH深脱碳的热力学分析,结合实际生产数据,探讨了炼钢过程铁碳氧平衡问题。得出转炉终点碳氧积并非固定,而是随外界条件变化而变化;其他组元活度相互作用系数及温度对碳氧积影响很小,但CO平衡分压影响显著,当CO平衡分压达1 k Pa时即可实现平衡碳含量10×10-6;在正常转炉出钢温度范围,碳含量处于0.034%时,钢液出现"脱铁保碳"转折点,与之相平衡的渣中氧化铁含量仅需11%。     

直拉硅单晶生长中氧的分布与控制

硅中的间隙氧对于器件有着有害和有益的作用。因此,控制硅中氧的掺入和改进氧浓度轴向和径向分布是十分重要的。本文评述了硅中氧的掺人机理,描述了硅中氧的轴向和径向分布及氧条纹,给出了几种改进硅单晶生长中氧浓度分布的方法。     

铁-硅-氧-碳系中的交互作用

一、前言用碳还啄二氧化硅生产硅的有关问题已受到相当多的注意。本文概述并发展了这一工作。二、平衡在硅熔炼中,导致效率低的主要因素是硅作为一氧化硅而挥发。众所周知,铁的存在减少了熔炼中硅的挥发损失。这可在平衡的基础上解释。涉及冶炼中各化合物的生成自由能,由     

NTD CZ—Si退火过程的PL光谱研究

利用光致发光谱研究了 NTD CZ-Si 在650～950℃退火过程中辐照缺陷随退火温度的变化,发现在700～800℃范围内 PL 光谱强度最大。与硅中氧浓度变化规律相比较,认为该温区退火过程中产生的缺陷主要是与硅中氧、碳杂质有关的微沉淀。     

无熔剂法硅铬合金生产的控制

通过对无熔剂法硅铬合金电炉停炉后的解剖，分析了炉内的反应机理。该过程中碳化硅的生成和破坏的平衡起着重要的作用。而保持碳平衡和及时排除碳化硅含量很高的炉渣是使唤生产受控关键。     

炼钢炉内取样测温定氧同步方法研究及应用

本试验研究用自行研制的炉内采样器与测温定氧枪并联同步的方法,对炼钢过程炉内钢液进行取样,分析全氧和碳,同时测定溶解氧和温度。其结果经回归运算,找出了20号钢熔炼过程中溶解氧、全氧、温度、碳之间的平衡方程式,达到了通过利用测定氧的结果来预测控制钢液中全氧量、碳量的目的。     

直拉单晶硅中的氧和碳

本文从三个方面论述硅中的氧和碳:(1)氧和碳的引入及其浓度;(2)对形成晶体缺陷所起的作用和对集成电路的影响;(3)关于工业方面解决氧和碳问题的趋势。     

硫容量模型和在五元渣系CaO SiO2 MgO Al2O3 FetO中的应用

 硫容量和硫平衡分配比是衡量炼钢过程中渣系脱硫能力的重要指标。通过光学碱度模型和KTH模型计算了五元渣系CaO SiO2 MgO Al2O3 FetO的硫容量,并与文献的实验测定值进行了比较。结果表明用KTH模型计算的硫容量比用光学碱度模型计算的硫容量更接近实验值,因此KTH模型可用来预测不同组元渣系的硫容量。还详细研究了硫容量和硫平衡分配比的影响因素,结果表明硫容量随炉渣碱度和温度的增加而增加,硫平衡分配比随着钢液中铝、碳、硅含量的增加而增加。