傳統的冶煉長流程需要經歷反復的還原→氧化→還原(脫氧)過程,能量損失嚴重。在長流程轉爐煉鋼過程中,由于氧在鋼液中的溶解度很高,鋼液在吹氧脫碳后會殘留較多的氧,鋼液就需要進行脫氣和去夾雜處理,所以長流程冶煉工序節點多且復雜,冶煉成本高。即便如此,鋼中還會殘留一定量夾雜物和氣體,從而對鋼質量產生影響。
科研工作者為了探究2mm厚的鐵碳合金薄帶固相脫碳規律。試驗以Ar-H2-H2O為脫碳氣氛,在可控氣氛管式爐內對Fe-C合金薄帶進行脫碳。把初始碳質量分數為4.15%和3.20%的2mm鐵碳合金薄帶分別放入加熱場中,然后控制不同加熱溫度和脫碳時間進行脫碳研究。
結果表明,碳向反應界面的擴散是脫碳反應的限制性環節,脫碳溫度的升高和脫碳保溫時間的延長均有利于脫碳,初始碳質量分數不同的鐵碳合金薄帶前期脫碳速率相同。由于薄帶較厚,恒溫脫碳不能達到脫碳要求,從而提出了分段加熱脫碳法,脫碳效果良好,初始碳質量分數為4.15%的鐵碳合金薄帶70min可脫到0.28%,初始碳質量分數為3.20%的鐵碳合金薄帶50min可脫到0.23%。