每1%C可提高Ca的溶解度一倍，因此，钙系脱氧剂主要成分为CaC2，还CaSi及Al、Ba等。使用块状Ca合金时，Ca的溶解过程受到边界层扩散限制，在局部很快达到饱和，因而不能使钢液溶解更多的Ca，大部分将被蒸发掉，而制成<15mm小颗粒状，可以有效解决这个问题。脱氧反应为:
CaC2+[O]=CaO+2[C]
反应产物中部分[C]又与钢中[O]反应:
[C]+[O]=[CO]
也会有部分CaC2与钢渣之间反应:
CaC2+3(FeO)=(CaO)+3[Fe]+2[CO]
考虑到Al在钢中细化晶粒及固定N，减少时效作用，终脱氧时也应有适量的Al，一般硅铁中含Al：Ca：1～1.5%，Ca系脱氧剂配Al也3%左右，这样Ca与Al同时作用，能生成熔点只有1455℃的球形12CaO·7Al2O3，具有较小的比表面，上浮速度快，从而钢液中夹杂物的量显著减少，残留在钢中的少量12CaO·Al2O3夹杂物在轧制中也不变形，不会形成Al2O3夹杂物那种尖角链状分布，能提高钢的同向性，有很好的加工性能及机械性能。[7]
对铝镇静钢进行钙处理，向钢水中喂入硅钙线的主要目的是将棱角分明Al2O3夹杂物变性处理成为钙铝酸盐，其变性效果的关键是控制钙铝酸盐的生成类型。当钢中的Al2O3夹杂完全变性为12CaO·7Al2O3时，夹杂物中的w(CaO)/w(Al2O3)为1.71。此外，Faulring 等[8]在分析水口堵塞原因时指出，为减少水口堵塞，改善钢水的流动性，应控制钢中的w(Ca)/w(Al)>0.14，此时钢中钙活度位于12CaO·7Al2O3与3CaO·Al2O3之间。鉴于此类研究，管线钢中为了降低棱角凸出的Al2O3夹杂对冲击韧性的影响，也应控制钢中的w(Ca)/w(Al)>0.14，使棱角分明的Al2O3夹杂全部变性成低熔点的球状钙铝酸盐夹杂。由于钢中的溶解钙不容易测定，一般认为，本文来自辣)文,论(文'网，
毕业论文 www.751com.cn 加7位QQ324_9114找源文可以用钢中的总氧和总钙来监控夹杂物变性的程度[8]1823K时，当w(T.Ca)/w(T.O)>0.6时，生成的铝酸钙为CaO·Al2O3和液态的12CaO·7Al2O3;当w(T.Ca)/w(T.O)>0.77时，生成为Ca2Al7。[6]
1.4 钙系复合脱氧剂的应用
脱氧剂的脱氧效果通常使用脱氧前后氧活度的去除率及脱氧后所达到的平衡氧活度来评价。在试验钙系复合脱氧剂时，80t转炉出钢过程加入钙系复合脱氧剂，在LF炉分别测定了部分炉次进、出站钢水的氧活度，实验结果见表1。[9]
表1 使用钙系复合脱氧剂后的钢水氧活度(ppm)
炉号 钢种 LF 进站 LF 出站
6303790 B 1.3 3.8
6303791 B 2 5
6303803 25MnV -1 2 3.9
6303804 25MnV -1 11 2.7
6303805 25MnV -1 3.9 4.3
6303806 25MnV -1 3 2.2
6303807 25MnV -1 14.7 3.5
6303828 B 2.6 2.7
6303829 B 2 4.3
6303830 B 19.2 4.3
6303831 B 22.2 2.7
6303832 B 2.3 5
6303833 B 2.4 3
6303834 B 1.6 3.7
6303835 B 2.7 5
范围 1.3～22.2 2.2～5.0
平均 6.2 3.8
金相法观察钢中显微夹杂物。将钙处理前后所取金相试样粗磨、细磨和抛光后在640倍德国CARL ZEISS JENA公司的JENAVERT显微镜下连续观察100个视场，分别统计夹杂物的数量及尺寸分布，每个视场中的夹杂按尺寸分为2.5μm以下，2.5～5μm，5～10μm，10～20μm，20μm以上5级。[6]
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