近年来，硅质多元合金作为炼钢终脱氧剂使用，已成为钢水炉外精炼、连续铸造工艺配套的相关技术。硅铝钙钡（SiAlCaBa）多元复合脱氧剂是新近开发的高效脱氧剂。该新产品的应用，不仅进一步提高了钢水脱氧和脱氧产物的排除效果，而且兼有脱硫、防止回磷、夹杂物改性和细化晶粒的作用。因此，硅铝钙钡合金的推广应用可以进一步稳定炼钢生产终脱氧工艺制度，提高产品质量和降低炼钢综合成本。本文旨在采用“一步法”工艺进行了硅铝钙钡铁合金的工业生产试验。结果表明，产品质量符合国家标准。

        1.1设备主要参数
        主要生产试验是在2.2MVA矿热炉内进行的，电炉设备主要参数如下：
        变压器容量　　　2.2MVA
        一次侧电压　　　10kV
        二次电压　　　　72-88V
        电极直径　　　　520mm
        极心圆直径　　　1350mm
        炉膛直径　　　　2900mm
        炉膛高度　　　　1400mm
        极心圆面积功率密度1076kW/m2

        为了提高炉膛有功功率，保证炉内反应区温度要求，对变压器结构和短网布置进行了部分改造，使矿热炉作业时，极向电压降控制在0.9-1.1V/mm，功率因数控制在0.65-0.70。

        1.2　硅铝钙钡铁合金质量技术标准

        参照国家暂行硅铝钙钡合金标准（YB/T067-95)，结合钢铁企业用户的特殊要求，确定了硅铝钙钡铁的质量技术标准，见表1。

        表1　硅铝钙钡铁合金牌号及化学成分（Q/MYH002-1999）

牌号
化学成分/％
Si
Al
Ca
Ba
Mn
C
P
S
范围
±1
≥
≤
Al12 Ca10Ba12Si
50-55
12
10
12
0.04
0.04
0.05
0.05
Al10 Ca10Ba12Si
50-55
10
10
12
0.04
0.04
0.05
0.05
Al8 Ca10Ba12Si
50-55
8
10
12
0.04
0.04
0.05
0.05
Al6 Ca10Ba12Si
50-55
6
10
12
0.04
0.04
0.05
0.05

        1.3　入炉原料要求和配料原则

        生产硅铝钙钡铁合金的原料技术要求见表2。

        根据合金成分要求，配料（全料）原则为：
        碳/矿　　　0.56∶1 
        （CaO＋BaO)/SiO20??36∶1
        BaO/CaO1  28∶1
        Al2O3／SiO20 12∶1

        表2　入炉原料成分及粒度要求

原料名称
原料成分/％
粒度/mm
硅石
SiO2≥98
20～80
石灰
CaO≥90
10～100
重晶石
BaSO4≥85
10～80
硅线石
Al2O3≥30,SiO2 <50
5～30
铁屑
Fe≥70
≯100（卷曲长度）
焦炭
C固≥75,H2O≤12
2～18

        1.4工艺操作

        为了减少原矿之间产生的成渣反应，提高熔渣中被还原氧化物的有效浓度，降低相应还原产物在中间合金中的活度，我们在硅铝钙钡铁合金生产中采用半分层法操作，即将硅石、石灰、重晶石和硅线石等原料按一定比例分成A料和B料两种混合原料，分别加入矿热炉内。

        如发现电极下放速度过快(同正常生产硅钙钡合金比较)时，应用大铲铲开电极根部的闷盖，加铁屑15kg，然后盖料焖烧。出炉时，如发现炉渣过粘，排渣不畅，则在加入B料之前，先加石灰30kg(粒度5～30mm),再按正常工艺制度操作。

        出铁时，不允许出铁车晃动，让合金自然地从挡渣墙一侧流向锭模内，每次出铁后用粗钎子拉扩炉眼，避免挂渣堵眼。

        1.5产品质量及品级率

        合金中钙、钡、铝元素的回收率

        表3　合金成分及产量统计

炉次
产品成分/％
产量t
Ca
Ba
Al
合量
0-1
10.37
13.50
5.52
29.39
0.48
0-2
11.51
12.08
5.94
29.53
0.48
0-3
40.99
11.01
5.66
27.66
0.57
8-1
9.44
11.37
6.21
27.02
0.45
8-2
10.89
10.66
4.28
25.83
0.42
8-3
10.68
10.66
5.93
27.27
0.45
4-1
10.37
12.43
5.24
28.04
0.42
4-2
11.936
12.43
6.35
30.71
0.45
4-3
11.72
13.50
5.93
31.15
0.48
合计
　
　
　
　
4.20

        表4　入炉矿物投料量

名称
成分
指标/％
耗用量/t
硅石
SiO2
98
4.485
重晶石
BaSO4
98.07
1.44
白灰
CaO
85.93
1.20
硅线石
Al2O3
32.74
2.25

        经计算，得到钙、钡、铝合金元素的回收率分别为：62.0％、60.5％和61.3％。由表3、表4的统计数据可以估算出新工艺生产硅铝钙钡铁合金的矿铁比约为2.35∶1，渣铁比约为0.075∶1。

        表5  合金铸块不同部位成分分析

取样位置
化学成分/％
　
Ca
Ba
Al
Si
Fe
顶部
1.17
13.38
8.14
56.29
7.20
底部
9.83
13.61
8.36
55.93
7.09

        由于新工艺采用半分层加料的方式，与原工艺比较，炉前操作相对繁琐一些，但减少了捣炉次数，相对减轻了工人的劳动强度，而且炉内坩埚区炉底上涨和结瘤现象基本消除，大大减少了停炉处理时间，提高了产量。