助沸剂

化学物质

助沸剂是在浇注沸腾钢钢锭的过程中为增强其沸腾行为而添加的化学物质。注入钢锭模中的沸腾钢在温度下降时要发生碳氧反应，生成一氧化碳气体，从而形成了沸腾现象。碳氧反应的速率决定着沸腾行为的类型、凝固钢锭的结构以及其中的气孔分布和偏析。另外，太弱或太强烈的沸腾行为都可能破坏钢锭的清洁度。因此需要的是强烈的然而受控制的沸腾行为。助沸剂就可以在这方面发挥作用。

助沸剂的作用

浇注沸腾钢时采用助沸剂有助于得到足够厚的密实外壳，提高钢制品的质量。但同时在浇注过程中往钢锭模内加入助沸剂急骤提高了气体逸出强度，从而导致析出的不利夹杂和所形成的非金属夹杂以气泡状上浮并从凝固前沿析出到钢锭上部未结晶区。

助沸剂的特点

许多年来一直使用氟化钠和钠冰晶石来增强沸腾行为，但是这些材料在处理低氧高碳沸腾钢种时并不有效;特别是，它们在使用过程中分解放出有毒气体，许多国家已禁止使用。

如今使用的助沸剂将加速沸腾和净化钢液的作用结合起来且无毒性，这些产品具有以下特点：

(1)便于控制沸腾行为;

(2)可生产钢锭头部表面平整的钢锭，提高产量;

(3)使钢锭凝固壳厚，封闭气孔深埋在锭中，减少了再加热和轧制过程中由于气孔暴露和氧化产生的缺陷，即使采用高浇铸速度;

(4)针对过氧化钢种，与铝配合使用，防止钢锭头部涨高和下陷，减少随之产生的缺陷;

(5)含碳助沸剂处于熔融态，并具有流动性，能够同时去除外生夹杂和内生夹杂;

(6)它们在促进高碳高锰钢种的剧烈沸腾行为方面尤其有效;

(7)无毒。

助沸剂的分类

针对不同碳锰含量的沸腾钢种，助沸剂可分为列表分为以下类型。

同时，根据铸模的大小，助沸剂的种类不同。通常每吨钢使用助沸剂200～400g左右。高碳或高锰钢按上限控制助沸剂。助沸剂添加量的变化，应在观察其沸腾行为及钢锭表面是否有升高或下陷的趋势后，在以后的钢锭中调整加入量。

助沸剂的应用

在沸腾钢快速上注的过程中，一方面要控制出钢温度不要太高，并把锰配至中下限。另一方面可在浇注过程中向注流吹氧或加入助沸剂。助沸剂应能向钢液供应氧，同时和钢液接触后能释放气体，作为钢液内气泡析出的核心。通常助沸剂由铁皮和氯化物（氟化钠或氟化钙即萤石）组成，有时还可掺加苏打。配比大体是这样的：铁皮：氟化物：苏打=（70%～90%）：(10～25%)：(7～20%)。形状可以是粉状的或用水玻璃作粘结剂制成块状的。粉状料是在浇注过程中陆续加入，块状则在浇注开始后放入模内，加入量为250～1000克/吨钢。

蒸馏过程中的助沸剂

在蒸馏过程中，为了消除在蒸馏过程中的过热现象和保证沸腾的平稳状态，常加入素烧瓷片、沸石或一端封闭的毛细管，因为他们受热后能产生细小的生气泡，成为液体分子的气化中心，从而避免蒸馏过程中的跳动暴沸现象。通常，加入的素烧瓷片、沸石也被叫做止暴剂或助沸剂。

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