CO2-CO气氛对3.5%Si硅钢脱碳效果影响
来源：钢铁研究学报杂志2025年第3期北京时间：
作者：钱娜, 艾立群, 洪陆阔, 孙彩娇, 周美洁, 佟帅, 孙伶艳, 陈建松
单位：华北理工大学冶金与能源学院,河北唐山063210
摘要：采用短流程工艺,用CO<sub>2</sub>-CO气氛制备超低碳硅钢,试验以厚度为0.5 mm Fe-0.1%C-3.5%Si(质量分数)合金薄带为研究对象,通过热力学软件计算Fe-C-Si合金薄带的热力学平衡相图,开展在CO<sub>2</sub>-CO气氛下固态脱碳试验。结果表明:温度在800~1 300 ℃、<i>P</i><sub>CO<sub>2</sub></sub>/<i>P</i><sub>CO</sub>(CO<sub>2</sub>、CO分压比)的值低于0.22时,合金薄带表面优先生成SiO<sub>2</sub>;表面XRD物相分析与热力学结果分析作对比,其结果基本一致。当<i>P</i><sub>CO<sub>2</sub></sub>/<i>P</i><sub>CO</sub>=0.08时,脱碳10 min后,碳质量分数为0.005 97%脱碳效果较佳;脱碳温度1 150 ℃,脱碳25 min后,碳质量分数为0.002 62%,脱碳效果较好,符合超低碳硅钢的碳含量的要求;Fe-0.1%C-3.5%Si 合金薄带厚度越薄,脱碳速率越快,氧化层生长速度也越快。通过对动力学的研究计算可得,不同厚度下Fe-0.1%C-3.5%Si 合金薄带平均碳含量随时间变化呈指数关系;1 mm厚的Fe-0.1%C-3.5%Si 合金薄带气固反应脱碳可近似为表观一级反应,表观脱碳速率常数<i>k</i>可近似为0.083 49。
关键词：Fe-0.1%C-3.5%Si合金,固态脱碳,CO2-CO,氧化层,动力学
基金资助：河北省自然科学基金资助项目(E2024209074)
