帘线钢冶炼过程夹杂物转变的控制_陈书浩
帘线钢冶炼过程夹杂物转变的控制
要夹杂物分别为 Ｍｎ —１ ３ＳＯ （ Ｈ） Ｃ Ｏ Ａ： ３ ｉ Ｌ ） Ｍ Ｏ Ａ ３ＳＯ （ ＯＡ ： －ｉ２ Ｒ ， ａ — １ 一 Ｏ （ Ｆ 和 ｎ —１Ｏ 一ｉ 中间包和铸坯 ） 采用 Ｓ— 脱 氧 ０ ＯＳ ， ｉ Ｍｎ 和 ＳＣ扩散脱氧 ， ｉ 低碱度低 Ａ ， １ 顶渣精炼 ， 制Ｔ Ｏ］ ０×１ Ｉ ，Ａ ］ ≤０ ０ １ ％ ， Ｏ 控 ［ ≤２ ０ ¨ ［ １Ｓ ．０ 可有效控制钢 中夹杂物数量 ３ 和 尺寸 ， 以及控制夹杂物中 Ａ １Ｏ 含量 并形 成可 塑性 夹杂。 关键词 帘线钢 Ｔ Ｏ ［ １ｓ 夹 杂物 ［ ］ Ａ］ 可塑性
Ｃｏ ｔｏ ｆＩ ｃｕ ｉｎ Ｔｒ ｎ ｆ ｒ ａ ｉ ｎ ｉ ｔｅｍ ａ ｉ ｇ Ｐｒ ｃ ｓ ｆ ｎ ｒ ｌｏ ｎ ｌ ｓｏ ａ ｓｏ ｍ ｔｏ ｎ Ｓ ｅ ｌ ｋ ｎ ｏ ｅ ｓｏ
Ｔｙ ｅ Ｃｏ ｄ Ｓ ｅ ｌ ｒ ｒ ｔ ｅ
Ｃ ｅ ｈ ｈｏ Ｈ ｉｏ ｉ Ｊ ｎ ｎ Ｗａ ｇＸｎ ｕ ，Ｈ ａ ｇＦ ｘ ｎ ｎ ｎ ｎｕ ｈ ｎＳ ｕ ａ ， ｅＸａｆ ， ｉ ｇＭｉ ， ｎ ｉｈ ａ ｕ ｎ ｕｉ ｇａ ｄＷａｇＷａ ｊｎ ｅ ａ ａ
（ 京科 技 大 学冶 金 与 生态 工 程 学 院 ， 京 １０ ８ ） 北 北 ０ ０３
摘
要
研究 的帘线钢的冶炼流程为 １０ｔ Ｄ Ｒ —Ｆ软吹氩 一Ｃ工艺 。通过 Ｌ ５ Ｌ —ＨＬ 一 Ｃ Ｄ出钢 时加入 Ｓ— ｉ Ｍｎ脱氧 ， 并
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在 Ｌ 加入低碱 度顶渣进行钢渣反应控制钢 中非金属夹杂物 的塑性 。结果表 明， Ｈ—Ｆ中间包 和铸坯 阶段 ， 中主 Ｆ Ｒ Ｌ一 钢
（ ｃｏｌ ｆ ｔｌｒＪ ｌ ｎ ｃｌｇ ａ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ Ｕ ｉ ｒ ｔ ｏ ｃ ｎｅａｄＴ ｃｎｌｇ ， ｅ ｉｇ１０ ８ ） Ｓｈｏ ｏ ａ ｕｇ ａ ａｄＥ ｏ ｉ ｌ ｎｉ ｅ ｎ ， ｎｖ ｓｙ ｆ ｉ ｃ ｎ ｅｈｏ ｙ Ｂ ｉｎ ０ ０ ３ Ｍｅ ｌ ｃ ｏｃ ｎ ｉ ｅ ｉ Ｓ ｅ ｏ ｊ
帘线钢中夹杂物的控制技术
收稿 日期 ：０ ４ Ｏ ８ ２ ０ —１ 一１
（ 接第 ５ 上 ４页 ）
的软熔 带 操 作 ， 缓其 向侵 蚀 最 终 阶段 过 渡 。 延 （）侵 蚀 最 终 阶段 ３ 在 这 个 阶 段 ， 火 材 料 的 侵 蚀 在 高 炉 纵 向 和 耐 径 向都 不 均 匀 。 因此 ， 须 确 切 地 了解 侵 蚀 形 状 ， 必 实 施 稳 定 的 操 作 并 适 当控 制 侵 蚀 形 状 ， 防止 已 以 侵 蚀 区 的进 一 步 扩展 。 体 地 说 就 是 ， 须 预测 出 具 必 与 侵 蚀 形 状 相 适 应 的 铁 水 流量 ， 成 一 能 够 减 缓 形 侵 蚀 区铁 水 流 动 的 死 料 柱 ， 调 节 出铁 制 度 。 同 并 时 ， 底 和 炉 缸 壁 各 个 部 位 必 须 采 用 密 集 冷 却 控 炉 制 形 式 。 议 针 对 炉 墙 温度 升 高 的 时 间 ， 定 一 定 建 制 的操作控 制标准 ， 以便 能 够 及 早 检 测 出 温 度 升 高 的情 况 、 早 采 取 相 应 的控 制 措 施 。 及
变化 ， 炉 墙 附 近 铁 水 的 温 度 随 利 用 系 数 的 变 化 但
却很大 ， 利用系数提高 ， 则铁水 温度升 高。在 铁 口
下 方 这 种 不 同表 现 得 尤 其 显 著 。
（ ）开 发 了 一 种 单 向传 热 模 型 ， 测 量 炉 内 ２ 以 铁 水一 炉 衬 耐 火 材 料一 水 冷 炉 壳 的温 度 分 布 。 当 １ ５ 温 线 位 于 耐 火 材 料 内 部 时 ， 会 随 着 利 １ ０Ｃ等 其 用 系 数 的 提 高 逐 渐 趋 近 耐 火 材 料 的 内侧 ， 时 耐 此
ｌ
３ 外来 夹 杂 在拉 拔 工艺 中的破 裂行 为
减少帘线钢夹杂物操作技术
减少帘线钢夹杂物操作技术与实践谢明泉刘俊（武汉钢铁集团公司条材总厂一炼钢分厂，湖北武汉430083）摘要：简要阐述帘线钢的质量要求，重点分析了帘线钢的生产工艺流程及冶炼和精炼技术现状。
从夹杂物形态、尺寸及成分等方面分析了帘线用钢夹杂物的控制技术。
生产过程中采用Si、Mn 合金进行终脱氧，结合碱度1.0 左右的精炼渣，以及冶炼过程避免采用铝等措施，夹杂物控制可以满足帘线用钢质量要求。
关键词：帘线钢；夹杂物；氧化铝中图分类号：TF703 文献标志码：A 文章编号：The Operating techniques and Practice of the Tyre Cord Steel Inclusions inWISCOXie Mingquan Liu Jun（No.1 Steel-making Plant of General Wire Rod Mill, WISCO, Wuhan 430083 China）Abstract：The quality requirement of tyre cord steel was introduced and the production process was presented, the technical status quo of smelting and refining of tyre cord steel were analyzed emphatically. Inclusion controlling technique to tire cord steel is analyzed from inclusion morphology, size and composition in this paper. In the actual production process, inclusion controlling can satisfy the quality requirement of tire cord steel by applying Si, Mn to the steelmaking final deoxidation, using refining slag with the alkalinity around 1.0 and avoiding adopting aluminum in the refining process etc.Key words: Tyre Cord Steel; Inclusions; Al2O30 引言钢丝帘线，俗称帘线钢，是橡胶制品尤其是汽车子午胎理想的骨架材料。
帘线钢钢中夹杂物塑性化控制技术
出于对钢中夹杂物塑性化控制的需要 , 帘线钢 不允许采用铝脱氧 , 钢液所含脱氧元素主要为 [ Si ] 和 [Mn ] 。但是 ,如氧势低 ,渣中 CaO 和 Al2 O3 会有少 部分被还原 ,钢液因此会含很少量 [ Ca ] 和 [Als ] 。 帘线钢钢中的内生类非金属夹杂物主要组份为 CaO 、 SiO2 、 Al2 O3 和 MnO , 其中 Al2 O3 和 MnO 含量取 决于渣 - 钢间的氧势 。如氧势高 ,则夹杂物 MnO 含 量高 。反之 ,当系统氧势低时 , 夹杂物 CaO 和 Al2 O3 含量增加 ,MnO 含量减少 。 图 1 为 CaO - SiO2 - Al2 O3 系和 MnO - SiO2 Al2 O3 系 相 图 , 图 中 标 注 区 域 为 熔 化 温 度 低 于 1350 ℃ 的成分区域 , 位于该成分区域的夹杂物被认
= 157530 + 29107[2] T (4)
3 3 4 4 γ SiO NSiO f [ %Al ] 2 2
(a) MnO - SiO2 - Al 2 O3 系
由文献中 MnO - SiO2 - Al2 O3 系和 CaO - SiO2 Al2 O3 系的等活度图数据得到夹杂物中 MnO 、 SiO2 、 Al2 O3 的活度 ,由文献得到钢液中 [ Si ] 、 [Mn ] 、 [ Al ] 的
2 % ,即可导致钢丝在拉丝和合股过程中脆性断裂 。
μ 坯中非金属夹杂物尺寸必须 < 4 m , 且必须为轧制 过程能够良好变形的塑性夹杂物 。 方坯生产的品种中 , 帘线钢被公认为最尖端的 品种之一 ,而帘线钢生产的关键技术就是不仅要尽 量减少钢中夹杂物 , 更重要的是夹杂物必须细小而 且其形态必须控制为塑性化 。
浅析XGLX82A帘线钢夹杂物的控制
采 取有 效措 施 ， 制 夹 杂物 的质 量 等 级 和 大颗 粒 非 控
金 属 夹杂物 的产 生 。 ２ 钢 中 非 金 属 夹 杂 物 的 来 源 及 其 影 响 因 素
２ １ 钢 中夹 杂 物 的 来 源 ．
ＧＢ Ｔ １ ５ １—２ ０ ／ Ｓ ４ ６ １ ９ Ｅ） 钢 中 ／ ０ ６ ０ ５ Ｉ Ｏ ９ ７： ９ ８（ 《
夹杂 物 的主要来 源 。 （ ） 火材 料 的侵 蚀 。炼 钢用 的耐 火材 料 中有 ３耐 Ｍｇ Ｓ、 ａ Ａ 的氧 化物 ， 冶 炼 、 炼 、 、 ｉＣ 、 １ 从 精 出钢浇 铸 整 个生 产过 程 中钢 液都 要 和耐 火 材料 接触 ， 钢 过 程 炼 的 高温 钢 液 、 渣 的化 学 作用 ， 钢 、 的机械 冲 刷 炉 及 渣 等或 多或 少侵 蚀耐火 材料 ， 入钢液 ， 为夹杂 物 。 进 成 （） ４ 出钢 过 程 渣 钢 混 出是 经 常发 生 的 ， 易 将 容
业 纷 纷 介 人 研 究 开 发 。 目前 ， 内 绝 大 多 数 帘 线 钢 国
铁 合 金 中的杂 质 、 矿 石 中 的脉 石 以 及 固体 材 料 表 铁 面 的泥沙 等都有 可能 带入 钢液 ， 为夹 杂物 。 成 （ ） 炼 、 炼 和 浇 铸 过 程 的反 应 。钢 液 在 炉 ２冶 精
（ ａｉ ｎｒｌＤｅ ａｔ ｎ ，Ｘｉｇａ Ｉｏ ｎ ｔｅ ｏ ａ ｙ，Ｘｉｇａ ，Ｈｅ ｅ ，０ ４ ２ ） Ｑｕ ｌ ｙＣｏ ｔ ｐ ｒｍｅ ｔ ｔ ｏ ｎ ｔｉ ｒｎ ａ ｄ Ｓｅ ｌＣ ｍｐ ｎ ｎ ｔｉ ｂｉ ５ ０ ７
Ａｂｓｒ ｃ ： ｅ ｓ ｒ ｅ ｏ ｎｃｕｓｏｎ ｉ ＧＬＸ８ ｔａ ｔ Ｔｈ ｏｕ ｃ ｆｉ ｌ ｉ ｎ Ｓ ２Ａ ｃ ｅ ｎ — ｗｉｅ ｓｅ ｌｉ ｎ ｌ ｅ ｓ ｒｅ ｒ ｔｅ ｓａ ａｙｚ ｄ，ｓ ｍ ｅ ｍｅａ ｕ ｅ ｏ ｃ ｎ ｒ ｌｐｒ — ｏ ｓ ｒ ｓｔ ｏ ｔｏ ｏ
科技成果——帘线钢中非金属夹杂物控制关键技术
科技成果——帘线钢中非金属夹杂物控制关键技术技术开发单位北京科技大学技术领域钢铁冶金成果简介钢帘线被誉为是线材中的顶级产品，被誉为“皇冠上的明珠”。
它是伴随着子午线轮胎的发展而发展起来的。
以钢帘线为骨架材料的子午线轮胎具有高速、高载、耐久等一系列优良特性。
随着汽车工业的发展，用于制造子午线轮胎的钢帘线需求量不断增加，同时对钢帘线的品种、性能及质量提出新的要求。
作为生产钢帘线的原材料，帘线钢质量很大程度上决定了帘线的品质。
帘线钢的洁净度，元素偏析等级，尤其是钢中夹杂物的形态对后续产品有着极大的影响。
非金属夹杂物易引起钢丝拉拔和合股过程中断丝的发生，因此要求帘线钢中夹杂物尺寸小，且在轧制和冷拔等加工过程中具有良好的变形性能。
根据子午轮胎产品性能和太阳能级硅产业的发展要求，钢帘线和切割丝向着超高强度（4000MPa及以上）方向发展，开发高强度、超高强度帘线钢丝，对实现轮胎的轻量化、降低用燃料的费用、降低生产成本意义重大。
目前国内依旧不能稳定、高效的生产高牌号的帘线钢，开发帘线钢冶炼关键技术对提升企业生产技术水平和质量控制水平，取代进口高端钢帘线产品意义重大。
（1）帘线钢冶炼过程原辅料成分设计技术。
帘线钢生产过程中一般采用Si-Mn复合脱氧，但由于合金和辅料中存在Al的来源，帘线钢主要的夹杂物为MnO-Al2O3-SiO2系和CaO-Al2O3-SiO2系两类。
其中，MnO-Al2O3-SiO2为脱氧反应产物，CaO-Al2O3-SiO2为钢渣反应生成。
不同工序氧化物复合夹杂类型会发生转变，大量研究表明转炉出钢、精炼过程随着钢液成分的变化，夹杂物的成分在不断变化中。
实际生产中使用的各种物料，包括合金、脱氧剂及钢包内衬直接影响钢液成分，进而改变钢液中非金属夹杂物的成分。
高端帘线钢中非金属夹杂物主要成分为SiO2-MnO，几乎没有Al2O3的存在，因此在实际的生产过程中杜绝任何含Al的原料。
国内企业在实际生产时更倾向于使用价格低廉的合金、脱氧剂等原料以降低生产成本，为此本项目不仅研究了合金、脱氧剂、耐材等物料中Al的含量，还研究了各物料对钢液成分以及非金属夹杂物成分的影响程度，以选择更高性价比的物料搭配。
帘线钢质量影响因素及控制措施
帘线钢质量影响因素及控制措施摘要:主要阐述了帘线钢的质量要求。
对影响钢中夹杂物的尺寸及形态、热轧线材的组织及表面质量、偏析程度的因素进行了分析，提出了有效控制夹杂物形态和降低偏析程度的技术措施。
关键词:帘线钢夹杂物表面质量偏析钢帘线主要用于轮胎子午线增强用的骨架，具有强度高、韧性好的特点，也是线材制品中要求极高、生产难度最大的产品之一。
由于帘线用盘条要被拉拔成φ0.15～0.38mm的细丝。
之后还要经过高速双捻机合股成绳,要求拉拔及合股过程中100km断丝不超过1次，因此必须使用优质的高碳低合金线材才能满足如此高的质量要求。
对于帘线钢的生产及质量控制，国外钢铁企业如日本的神户制钢、新日铁、住友。
以及德国萨斯特、法国梅森和韩国浦项等厂家经过多年的研制开发,积累了大量的经验,形成了比较成熟的工艺。
其共同特点是生产工艺完善，产品化学成分均匀(如将碳含量控制在±(0.01％～0.02％))、钢的洁净度高(如T[O]≤20×10-6，[A1]T≤3×10-6，夹杂物级别较低，无大尺寸和脆性夹杂)、钢坯质量高、盘条的组织性能均匀、表面质量好和产品质量稳定等。
近年来,国内企业也陆续进行了帘线用钢的开发与研制,经过不断地摸索及实践，产品质量不断提高。
目前，国内帘线用钢的质量已经达到批量制作φ0.20mm以上规格钢帘线的质量要求。
并已经获得著名钢帘线生产厂家的质量认证,生产规模逐年扩大。
但从质量上看，国内帘线用钢与进口产品相比仍然存在一定的质量差距,尚未达到制作φ0.20mm以下钢帘线的技术要求。
本文主要讨论影响帘线钢质量的各种因素以及应该采取的相应控制措施。
1 影响帘线用钢质量的主要因素1.1 成分波动及有害元素的存在帘线用钢对于成分的要求较为严格，不同炉次或同炉之间要求成分必须保持均匀，波动幅度小,否则会造成盘条的通条性能不均匀，在加工过程中断丝。
帘线钢中有害元素含量过高,也会导致拉拔及合股断丝的发生。
帘线钢中酸溶铝含量的变化及其对夹杂物的影响_陈书浩
０．２５ ０．２４ ０．２４
０．５０ ０．４９ ０．４９
０．００８３ ０．００９３ ０．００１０ ０．００１７ ０．００８１ ０．００９２ ０．０００５ ０．００１８ ０．００８２ ０．００９４ ０．０００５ ０．００１９
３８．７８ — —
３５．４９ — —
７．０２ — —
钢 帘 线 是 汽 车 子 午 线 轮 胎 的 骨 架 ，对 钢 中 夹 杂 物 塑性要求很 高，以 避 免 拉 拔、合 股 过 程 中 的 断 丝［１－２］。 因而只能采用 Ｓｉ－Ｍｎ脱氧并将钢中铝含量控制在极 低水平，以避免生成大尺寸、不变形夹杂物。
实际工艺过 程 中，各 种 原 料、过 程 钢 渣 反 应、连 铸过程二次氧化这些因素都会造成钢液中铝含量的 波动。近年来，国内 外 尤 其 是 国 内 在 帘 线 钢 中 夹 杂 物塑性化方面有了更深认识。但在更高牌号的帘线 钢生产方面，与国外仍差距明显 。 ［３－４］ 以往研 究 中 较 多分析探讨了酸溶铝含量对帘线钢中夹杂物塑性化 控制的重要性及合 理 的 酸 溶 铝 含 量 控 制 范 围，但 较 少系统地、具体地 分 析 其 含 量 波 动 对 钢 中 夹 杂 物 成 分的具体影响。
ｗ（［Ａｌｓ］）过高或者 过 低，都 会 使 钢 中 夹 杂 物 增 多。ｗ（［Ａｌｓ］）过 低 时，会 使 钢 中 溶 解 的 氧 含 量 增 大 ，不 但 会 使 钢 中 夹 杂 物 数 量 增 多 ，还 会 影 响 钢 的 组 织性能；ｗ（［Ａｌｓ］）过高，在 降 低 钢 中 溶 解 氧、细 化 晶 粒 的 同 时 ，也 会 增 加 浇 铸 时 钢 液 的 二 次 氧 化 ，产 生 滞 留在钢中 的 Ａｌ２Ｏ３ 夹 杂 物，在 凝 固 时 析 出 ＡｌＮ，使 得表面产生 裂 纹。 试 验 钢 中 ｗ（［Ａｌｓ］）大 部 分 处 在 ０．０００ ５％～０．００２％ 范 围 内，高 于 优 质 帘 线 钢 中
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洲 洲 洲 以
习
俪
取样点
进站 出站
︸ ︸
〕
〕
一 起 ,使 得 夹 杂 物 数 量 急 剧 上 升 。 影 响钢 中夹杂 物 数量 的首 要 因素 是 「 。 从 图 中可 以看 到 , 随着 钢 中 【 〕的 升 高 , 夹 杂 物 数 量 逐 渐
增大 。
出站 软 吹氨
出站
的
洲 洲 〕 洲 〕 仪洲 佃沉 】 以 创又 科 洲 刃 《旧
炼 ,在 精炼 开始前 加人 精炼 渣 约 次加热 结束后 再次 加人 精 炼渣 , 吹 氨时 间约 为
熔 点 高硬度
脱氧 。
的含 量 , 帘线 钢 生 产 中 不采 用
帘线钢 ,少数企
炼进 行
气流 量约为
后 结束 , 对 钢 水 进行 软 吹 氢搅 拌 , 氢
目前 , 国外 已 经 大 量 生 产 业 具备 生产 较 晚 , 宝 钢 ' 和武 钢 能 稳 定 生 产 国外 相 比差 距 明显 。
的变化 主要 由脱 氧 反 应来 控制 , 其 决 定 因素 不 仅仅
是 一种 元素 的含 量 , 还受 钢 中其它组元 的影 响 , 钢 中 还存 在 以下 类 型反应
本 次试 验 利用 顶 渣精 炼技 术 , 同 时很 好 的控 制
夹 杂 物
「
夹 杂 物
〕 水平 和夹杂 物的成 分转 变 ,夹 杂 物 的 塑 。 、
随钢基 体被 压缩 伸 长 ,
变 成 细 条 形 。对 于 夹杂 , 从一 开 始尺 寸就 比较 大 , 在
图 不同工序钢 中夹杂物形状
方坯
甲
林
以上 , 其形 状 从椭 球形
,
,
,
,,
, ,
脚
,
,
软吹氢
夹杂
,
,
铸坯
,,
初轧
、,
变成 近 球 形 然 后 在 轧
, , ,
群
, ,,
,
氧化物夹杂
制过 程 中伸长 成 条形 。
进人钢液 中 , 含量
含量 增 高 。 此 时 钢
活 度很 大 , 夹 杂 物 中
二 仁 〕
式中 代表
仁
、 、 和
, 夹 杂 物
。夹 杂物 中 二 , 含量
连 铸 过程 采用 全 程保 护 浇铸 , 但 是 由于 开 浇 阶 段 的不 稳定性 和其他 客观原 因还 是发 生 了一定 的 二 次氧化 , 使 「 〕 和 「」 有一 定 的增 加 , 夹 杂 物 含量继续 增 大 。 在凝 固过 程 中 , 中发生 反应 了钢 中 , 夹杂 物 向 一 〕 继续下降 ,钢 一 转变 。
一 “以上 , 在铸 坯 和初 轧 方坯 中 , 顶渣 成 分
是试 验 钢 冶炼 过程 中渣样 的化 学成 分 。 从
中可 以看 出 , 随 着 冶 炼 的进 行 , 渣 中二 元 碱 度
从
表
的
逐 渐 降 低 到 中间 包 的
试验 钢生产 过程中钢的化学成分
成 分和 形态 的变 化 , 数 量 呈现 先 增 大后减 少 的趋 势 。 在 软吹 氢过程 中 , 良好 的动 力 学 条 件 使 得 夹 杂物 大 量 上 浮被 渣 层 捕 捉 去 除 , 在 软 吹 刚 开 始 时 , 大 量 的显 微 夹 杂 物 聚 合 到
缨 盈 秽
国 卜 余 姆 探 娜 镶 冰 、
软吹 妞 中间包 取样点
铸坯
丫 月 … 卜
七 袱 攘 喇 娜 撼 、
轧坯
不变 , 其 塑性也 不 会变 化 。 本 文 只讨 论 氧 化 物 复 合
精 炼结 束时 , 夹杂物 中
图
、 、软吹 氨 、中 间包 、 铸 坯 、轧坯 工 序试验 钢 中夹 杂物 数量 变化和尺寸分布
卜 大 小 的为 主 , 占 了总 数 的
夹杂 物很 少 , 在 大 部 分 试 样 中 不 到 总 数 的
已经 控制 在
一。
一以下 精 炼 过程 中 〔 〕
〕 已经
精 炼 过程 中夹 杂物 数 量 出 现 反 复 , 精 炼 结 束后 夹 杂
物 数量 减少 , 铸 坯 和初 轧 方 坯 中夹 杂 物 数 量 没什 么 变化 。 脱 氧之 后 , 夹杂 物大 量 生成 , 钢 中夹 杂物 数量 急 剧 升高 。 进 人 夹 杂物 大量 上浮 。 真 空处 理 , 钢 中总 氧进 一 步 降低 , 精 炼 过 程 中 , 夹 杂 物 主要 经历
夹杂 物 的成分 和 塑性 转变
〔
, , , ,
一
阵 冲刽
卜
是 易变 形软 体夹 杂物 , 容 易随 钢基 体 的伸 长 而 延 伸 , 同时 , 氧 化 物被 其 包裹 后 图 中铸 坯 夹杂 也容 易软 化 成分基本 变形 。作 为一个 独 立 的单 体 夹 杂物 , 夹 杂 的成 分转 变和塑 性变化 。 如图 所 示 , 试 验 钢在 不 同工 序 钢 中复 合 氧化 进 站 时 ,夹 杂 物 主 含量逐渐下 降 。 含 量 达到 最 高值 , 一 类 复合夹 杂 , 而后夹 杂物 中 物夹 杂 的成分 转 变 情 况 。 在 要为 在 一 。和 含量逐渐上升 ,
钢 目标 成分 。
表
一
鉴 簇
所示 为试 验
取样点
进站 出站
俪
︸ ︸ 气 两 只 ︶ ︸
一 ,门 内 ,、 ︸ ,一 、 内 ︸ ,﹃ ︸ 、 、
试 验钢 目标成 分
而
〕
簇 盛
〕
软吹氢
出站
出站 一 中间包
试 验 过 程 中在
、
、 软 吹氢 、连 铸 中间 包 工 。渣 中 含量在 以下 , 含 量都 很低 , 氧 化性 不是很 强 。 钢 中非 金属 夹杂 物 观测发 现 , 帘线 钢 中非 金 属 夹 杂 物 主 要有 、 物 夹杂这 一 一 和 一 一 。复 合 氧 化 类 。图 所示为精炼 、 软 吹 以及 铸 坯初 和 的
最高 达 到
,钢 中夹 杂物 以 」 的主 被 和 。
︵ 日 ·
为 主 , 另 外 钢 中存 在一定 含 量 的
和「 」 ,参 与脱 氧反 应生 成
今 喇 袱 镶 级 ︾
要 功 能是加 热和 夹杂物 成分 转变 , 夹 杂物 中
慢慢 取代 , 夹 杂 物 转 变效 果 明显 。 软吹 氢 的作 用除 了促使 夹杂 物 上浮 之 外 , 更 重 要 的是 促进 钢 渣 反应 和夹杂 物转 变 的继 续 进行 在 这 里 , 一些 上浮 过程 中聚合 , 但 是来 不及 被 渣层 捕 捉 吸 收就 留 在钢 中 , 使 得夹 杂 物 中
「 」 、「 〕和 【 切取试 样
将 渣 样 经 过 粉 碎 ,除 铁 , 过 筛 巧 巧 巧 经 过 打磨 抛光 放 在
后 , 分析 渣 的化 学组 成 。
轧 方坯等 不 同工序 钢 中夹 杂物 形状 转 变情 况 。 分析 和讨 论 夹 杂物 的尺 寸分 布 、 数 量 和形 貌 转变 图 所 示 为不 同工序 钢 中夹 杂 物 的尺 寸分 布 和 林 和 林 为界 ,小于 ,大 于 卜 的 林 的 。在 中可 以看 出 , 夹 杂物 以 数量 情况 , 统计 以
, , , ,
含 量 达 到最 低 值 , 夹 杂物 几乎 全 部 为
一
一
类 。 此后 夹 杂 物 中
类。
含 量逐 渐 下 降 ,
含 量 逐 渐 上 升 , 到 铸坯 中夹 杂 物 主要 为 进站 时 ,钢 水 中 的脱 氧反 应还 在 激 烈进 行 ,
公
叫 ·
—
夹 杂数量 线 性 回归
此 时钢 中 和
研 究 表 明 ' 〕, 夹 杂 物 的塑性 变形 能 力和 它 的熔
第
期
陈书浩等 帘线钢冶炼过程夹杂物转变 的控制
用调 整顶 渣 的成分 来控 制钢 中元素 含量 的方 法是 可 以实 现 的 。 钢 中化 学平 衡控 制夹 杂物成分 在 钢 中存 在如 下脱 氧反应
生 了局 部 的卷 渣 , 渣 和 覆盖 剂 中的 钢 中仁 」升高 , 夹杂物 中 中 含 量 变低 , 逐 渐升 高 , 降低 。
扫描电镜
布 ,并 利用 能谱 仪
半定 量分 析 。
试 验结 果
下观察其夹杂物形貌 、 尺寸和分
对 夹 杂 物 的化 学 组 成 进行
夹杂 物不 作统 计 。 从 图
过 程 钢样 成 分 表 是 试验 钢 精炼 过程 钢水样 和成 品钢样 的化 中可 以看 出 , 冶炼 过程 中 ,铸 坯 中 的 学 成分 。 从 表 在 降低 到 表 表
级别 帘 线钢 为例 , 研 究 了 。 软吹氢搅拌 。 连铸 轧 的金 属
,从 中 的线 材开 始 拉 拔 ,长 度 要 延 伸 科倍 , 而且 在 随 后 的捻 制 过 程 中 还 要 经 受扭 转 、 弯 曲和拉 伸等 一 系列变形 在工作 状态 下 , 钢帘线 要 承受 周期 的推拉 应 力 以及 紧急 刹 车 的突 发 应 力 , 满 足 高强度 、 抗疲 劳 、 耐 冲击 等要求 。 这 要求钢 中夹 杂 物 尺寸小 , 数量 少 , 延展 塑性好 。 控制 夹杂 物 的低 数 量 和小 尺寸 的 同时实现 夹杂物 塑性化 一直 是研究 人 员 的重要 课 题 。 研 究 发 现 '浏 , 影 响钢 中 夹 杂 物 数 量 和尺 寸的重 要 因素是 「 〕, 而熔点 低 的夹 杂物 其 变形性 能好 , 是 塑性 夹 杂 物 。 为 了控 制 夹杂 物 中高
,
以
一
一
铭 卿 一
,
,
一
,
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