洁净钢制备技术的研究现状及发展

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第二篇洁净钢发展及钢中夹杂物控制

第二篇洁净钢发展及钢中夹杂物控制

Institute of Ferrous Metallurgy
脱氧产物总结
• 单个脱氧产物的直径一般小于10μm,由于尺寸较小,除非最终产品要求极高, 一般不会危害钢材的使用性能; • 若脱氧产物与炉渣、耐材反应形成大颗粒夹杂,则会对钢材性能产生严重影响。
表 不同钢中发现的典型脱氧产物 钢种 Al镇静钢 Si镇静钢 Ca处理镇静钢 Al镇静钢,有残余Mg 钛处理镇静钢 脱氧产物类型 Al2O3 SiO2 、MnO-SiO2 CaO-Al2O3 MgAl2O4 Al2O3、 TiOx、 TiN 备注 脱氧后在钢液中形成,固态 脱氧或凝固过程中形成,固态或液态夹杂物 与氧化铝反应形成,固态或液态 与氧化铝反应形成,固态 TiOx形成于二次氧化过程, TiN形成于凝固 过程,均为固态夹杂物
2.3 钢种对夹杂物特征的要求
钢种 IF钢 汽车深冲钢板 易拉罐钢 压力容器钢 抗HIC钢(油气管) 管线钢 滚珠轴承 帘线钢 重轨钢 最高纯净度,×10-6 [C]≤30, [N] ≤40, T.O ≤40 [C]≤10, [N] ≤50 [C]≤10, [N] ≤30 [C]≤30, [N] ≤30, T.O ≤20 [P] ≤70 [P]≤50, [S] ≤10 [S]≤30, [N] ≤35, T.O ≤30 T.O ≤10 [H]≤30, [N] ≤40, T.O ≤15 [H]≤2, [N] ≤40, T.O ≤20 最小夹杂物尺寸,μm
图 FeO-MnO-SiO2 三元相图
Institute of Ferrous Metallurgy
钢中夹杂物来源Ⅰ---脱氧产物
• Si+Mn+Al脱氧
• 脱氧产物:
MnO·SiO2
℃ 1150

新一代钢铁材料的研究开发现状和发展趋势

新一代钢铁材料的研究开发现状和发展趋势

新一代钢铁材料的研究开发现状和发展趋势
一、研究背景
新一代钢铁材料是指经过现代工艺改造的传统钢铁材料,它利用高科技的技术和技术,结合化学、物理、机械等多项技术,研发出具有良好强度、耐腐蚀、耐磨性、耐热性等特性的新一代钢铁材料。

新一代钢铁材料的发展对解决能源、环境和重型制造业问题,有着重要意义。

本文尝试从研究开发现状和发展趋势出发,探讨新一代钢铁材料的发展。

二、研究开发现状
新一代钢铁材料的研究开发已经较为成熟,可以说是处于发展初期阶段。

目前,新一代钢铁材料的研究主要集中在提高其强度、力学性能和阻燃性能的方面,即对其氧化物的添加,使其强度、耐磨性等特性更为稳定、耐用。

同时,也研究了钢铁材料的耐腐蚀、耐热、抗拉伸等性能,也可以应用于高速铁路和桥梁结构等领域。

这表明,新一代钢铁材料正在逐步完善和完善。

三、发展趋势
随着新材料的发展,新一代钢铁材料的发展趋势也日益明显。

首先,新一代钢铁材料将更加重视强度和耐久性,研究不断深入,将主要力于提高材料在低温下的韧性和热强度。

此外,新一代钢铁材料的设计性能也试图改进,提高其复杂性能,将对轻型结构设计、复杂结构制造等领域产生重大影响。

此外,也有一些开发和研究,以提高精密制造领域的精度和耐用性,满足产品的实际应用要求。

四、结论
新一代钢铁材料发展现已趋稳定,将不断改善其强度、耐久性和设计性能,满足不同领域的应用要求。

展望未来,新一代钢铁材料将继续发展和完善,使其具有更为优异的性能,在各个领域都有着更大的应用前景。

洁净钢生产工艺调研

洁净钢生产工艺调研

大量的 C : O 气体。 形成一个正压层来阻止钢液从大气 中吸氮。德 国蒂森钢公 司也提出 ,出钢时加入 白云 石 以控制空气侵入 ,加高碳锰铁 , 利用 CO 的生成 去除 [ 。高的矿石加入量和铁水 比可降低终点钢 N] 中氮含量 ,复吹工艺对降低终点钢水氮含量起着重 要作用 ,其中最重要 的是底 吹气体的性质和用于保 护喷嘴的介质种类 ,氧气中氮含量也是影响钢水终 点氮含量的重要因素 ,而吹炼末期的补吹可使钢 中 氮含量明显增高。不脱氧出钢 、控制 出钢 口形状不 散 流 以及在 钢包 内添 加含 C O 的顶 渣 可有效 防止钢 a 水 吸氮 。 精炼过程氮主要来源于与钢水接触的大气 、加 入的合金及熔剂 。钢液去氮主要靠搅拌处理 、真空 脱气或两种工艺的组合促进气体与金属 的反应来实 现。 目前真空脱气装置 中脱氮效果并不明显 ,这主
新的日 程上来 ,因此重钢要在 日趋激烈的钢材市场 竞争中立于不败之地 ,必须尽快掌握 洁净钢的生产 技术 ,及早具备规模生产洁净钢的能力 。
2 洁 净钢 的概 念
建议生产低磷钢最好使用 [ i 为 0 %的铁水 ,两 s] . 3 厂采用碱性转炉吹炼 ,用石灰石代 替白云石 ,使用 硅含量很低的铁水,并保持 良好的搅拌 ,可使 [ ] P 由铁水中( 2 ~80) 0 下降到( 0 9 ) 7 0 7 ×1 8 — 0 x1 。 0 钢中 [ ]的去除一般有三种方法 :一是铁水预 P 处理脱磷 ,这在 日本已被广泛使用 ,脱磷后铁水 中 磷含 量可 达到 10×1 ~10×1 ;二 是转 炉或 电 0 0 8 0 炉精炼脱磷 ,脱磷是与炼钢初期氧化脱碳过程 同时 进行的,吹炼终点 [ 可达到 10 P] 0 x1 左右 。 0 三是
有些厂家开始使用转炉两次脱磷工艺 ,可以使 [ ] P 含量达到 3 ×1 0 0 的水平 。新 日 铁名古屋脱 [ ] P 至 1 ×1 0 0 ,我国宝钢使用转炉两次脱磷 ,使钢中 [ P]

洁净钢生产工艺技术

洁净钢生产工艺技术

洁净钢生产工艺技术1. 简介洁净钢是一种具有高纯度、低气体含量和低不纯物含量的钢材。

洁净钢的生产工艺技术在钢铁行业中起着重要的作用。

本文将介绍洁净钢的生产工艺技术、工艺流程和相关设备。

2. 洁净钢生产工艺技术的意义洁净钢的生产工艺技术可以有效降低钢材中的气体含量和不纯物含量,提高钢材的纯度和质量。

洁净钢广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备等高端领域,对提高产品的品质和性能具有重要意义。

3. 洁净钢生产工艺技术的主要方法洁净钢的生产工艺技术主要包括如下几种方法:3.1 精炼精炼是洁净钢生产的关键步骤之一。

通过在高温条件下对炼钢液进行溶解和脱气处理,可以将钢液中的气体含量和不纯物含量大大降低,提高钢材的纯度。

3.2 熔盐浸渍熔盐浸渍是一种将钢材浸入熔盐中,通过离子交换和溶解作用去除钢材表面的氧化物和其他杂质的方法。

这种方法可以显著降低钢材中的含氧量和含杂质量,提高钢材的纯度。

3.3 真空处理真空处理是将钢材放入真空设备中进行处理的方法。

利用真空环境可以有效去除钢材中的气体,减少钢材中的含气量和含杂质量,提高钢材的纯度。

3.4 气体透平气体透平是通过气体的透平作用去除钢材中的气体的方法。

通过将高速气体喷射到钢材中,可以将钢材中的气体冲出,降低钢材中的气体含量。

3.5 再结晶控制再结晶控制是通过控制钢材的热处理过程中的再结晶过程,来提高钢材的晶粒度和纯度的方法。

通过精确控制再结晶过程中的温度和时间,可以得到具有更好性能和纯度的洁净钢材。

4. 洁净钢生产工艺技术的工艺流程洁净钢的生产工艺技术一般包括以下几个主要步骤:1.原料准备:将适量的生铁、废钢和合金等原料按照一定比例混合。

2.熔炼:通过高炉冶炼或电炉冶炼,将原料熔化成钢水。

3.精炼:在精炼炉中对钢水进行溶解和脱气,去除其中的气体和不纯物。

4.过滤:通过过滤器将钢水中残余的杂质和固体颗粒去除。

5.熔盐浸渍:将钢材浸入熔盐中,去除表面氧化物和其他杂质。

洁净钢生产技术的发展与耐火材料的相互关系

洁净钢生产技术的发展与耐火材料的相互关系

总之,洁净煤技术作为一项重要的能源技术,在缓解全球能源危机和保护环 境方面具有重要意义。今后,我们应进一步加大洁净煤技术的研究与推广力度, 促进其在全球能源转型中发挥更大的作用。
在当今时代,空气洁净技术已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。尤 其在最近几年,随着全球气候变化的加剧和新冠疫情的爆发,空气洁净技术的度 越来越高。本次演示将介绍空气洁净技术的新发展,包括其应用领域、技术原理、 创新实践等方面,并探讨未来的发展方向。
近年来,空气洁净技术取得了许多突破性进展。其中,一种新型的空气净化 技术——光触媒净化技术备受。光触媒净化技术主要利用紫外线的照射,激活光 触媒反应,产生具有氧化能力的自由基,从而分解和去除空气中的有害物质。与 传统的空气净化技术相比,光触媒净化技术具有更高效、更环保、更持久等优点, 因此被广泛应用于室内空气净化、工业废气处理等多个领域。
洁净钢生产技术的未来发展
随着科技的不断发展,洁净钢生产技术也在不断创新和进步。未来洁净钢生 产技术的发展将朝着高效、节能、环保的方向发展。同时,新材料的研发和应用 也将推动洁净钢生产技术的进步。例如,以纳米技术为基础的纳米耐火材料、纳 米金属陶瓷等新型材料的出现和应用,将为洁净钢生产技术的发展带来新的机遇 和挑战。
1、建筑领域:洁净钢在建筑领域被广泛应用于桥梁、高层建筑、厂房等结 构件的制作。
2、汽车领域:洁净钢在汽车制造业中具有重要作用,用于生产高性能汽车 零部件,提高汽车的安全性和舒适性。
3、家电领域:洁净钢在家电行业主要用于生产高档次、高性能的家电产品, 如高档冰箱、洗衣机等。
四、洁净钢的优势
相比其他钢种,洁净钢具有以下优势:
五、结论
综上所述,洁净钢因其优良的性能和广泛的应用领域,具有极大的重要性和 价值。随着科技的不断发展,相信洁净钢在未来还将发挥更大的作用,推动工业 领域的进步。我们期待着洁净钢在未来的发展趋势和更多创新应用。

洁净制造技术在半导体行业中的应用研究

洁净制造技术在半导体行业中的应用研究

洁净制造技术在半导体行业中的应用研究随着半导体产业的快速发展,洁净制造技术在该领域的应用越来越广泛。

半导体制造需要对材料、工具和工艺的严格控制,因此制造过程中必须保持洁净和无菌的环境。

洁净制造技术就是为此而生的。

一、洁净制造技术的发展洁净制造技术的发展源于二战后的民用核能产业。

由于核反应堆内必须保持严格的洁净程度,因此研究生产洁净环境技术成为了当时的重要课题。

此后,洁净制造技术逐渐扩展到其他领域,如航空航天、医药制造等。

在半导体制造领域,洁净制造技术也得到广泛应用。

二、洁净制造技术的重要性半导体制造环境中,每一小粒子都有可能对产品产生负面影响。

因此,制造过程中必须确保环境洁净,以避免外部的异物进入。

洁净制造技术可以有效减少半导体生产过程中的杂质,提高产品质量。

与此同时,它也能够提高生产效率和生产能力。

三、洁净制造技术的应用现状目前,在半导体制造领域,洁净制造技术已经成为了必备的技术之一。

根据制造过程的需要,半导体生产车间被分为几个不同的洁净级别。

其中最高级别为100级洁净区,被用于生产高精度的半导体器件。

此外,还有1000级和10000级洁净区,用于生产低端的半导体产品。

在生产过程中,洁净制造技术主要应用于三个环节:半导体晶圆清洗、制造过程中清洗杂质和工具,以及生产设备的清洗和保养。

四、洁净制造技术的发展方向未来,随着半导体产业的快速发展,洁净制造技术也将迎来新的挑战和发展。

其中,以下几点是值得重视的:1. 互联网和物联网技术的发展,将对半导体行业的生产要求提出更高的要求。

2. 车联网和智能制造的发展,将对半导体行业的生产方式和要求带来新的改变。

3. 科技的不断进步,将促进洁净制造技术的不断革新和创新。

结语洁净制造技术是半导体行业中必不可少的一种技术。

随着半导体市场的快速发展,洁净制造技术也将越来越重要。

现在,制造商们需要关注这一技术的发展趋势,以保持在该领域的领先地位。

洁净钢生产技术及应用

洁净钢生产技术及应用

含量 较 低 、 积 小 、 性 物 质 少 、 布 均 钢 的性 能 有 重 要 的影 响 。 量 高 、 度 氮 . 使脱 氮 量 控 制 在 00 2 004 体 脆 分 可 . %~ . % 0 0 含 强 出 匀 以及适 中的非 金属 夹杂 物形 态 有 时 高但 塑性 低 . 降低 冲 击性 能 。在 超 洁 净 间 .其 高与 低取 决 于钢 水 的加 入量 、 也要 限 制钢 中 内部 的残余 元 素 ( C 、 度 的深 冲钢 板 中 .碳 是 主 要 的控 制 元 钢 的 脱 氧 制 度 及转 炉 的 吹氧 控 制 等 因 如 u
求。 阐述 了洁净 钢 的概 念 、 点 , 点讨 论 了洁净钢 中夹 杂非金 属 元 素的 影 响及相 应 的 冶炼 工艺 方法 , 特 重 同 时介 绍 了洁净 钢 冶炼技 术在 我 国的应 用及 发展 。 关键 词 : 洁净钢 : 夹杂物影 响 : 冶炼技 术
中图分类号 :G 4 T 12
效 硬 化 、 弱 冷 加 工 性 能 、 接 热影 响 减 焊 区域 趋 脆 化 等 .为 了保 证 钢 材 深 冲性 能 、 含量应 控制 在 00 2 %以下 。 时 其 .0 5 同
为 了保 证厚 板 的焊 接 韧性 . 的含量 应 氮
要 是 控 制 氧 化 物 、 化 物 等 . 得 钢 中 硫 使
品 的严 峻挑 战 , 例如 塑 料 制 品 、 合 金 、 铝
出了更 高 的要 求 钢材 的洁净度 对 钢 的
火 材 料 、 水 的二 次 氧 化 等 问题 , 而 钢 进
为两类 : 内生夹 杂物 ( 氧和二 次氧化 过 脱 渣 或 耐火 材 料 侵蚀 产 生 的夹 杂 物 ) 内 。 生 夹 杂物 是 脱 氧过 程 产 生 的 . 以降 低 可

洁净钢高效生产工艺集成技术探讨

洁净钢高效生产工艺集成技术探讨
脱P 前还 需 进行 脱 S i 处理 , 而转 炉 的主要 功 能则 向
性、 抗 裂 和抗 腐 蚀性 等 要 求 不 断提 高 , 从而 对 钢 材 的 洁净度 提 出 了越 来 越高 的要 求 , 洁净 钢 的市场 需 求量 也越 来越 大 。进 一步减 少 钢 中杂质 含量 , 提 高 钢种 洁净 度 , 成 为 钢 铁 冶金 发 展 的 主要 方 向 , 也 是 钢铁企业 提高产 品竞争 力 的主要 途径之 一 [ 2 _ 3 J 。 本研 究探讨 的高效洁净钢生产工 艺 中的“ 高
效” 包含有高效率和高效益两层含义 , 即在最大 限 度 提高 生产 效率 的前 提下 生 产 出高 质量 、 低 成本 的
洁净钢 产 品。
2 洁净 钢冶炼 的主要 工艺手段
若 在 同一 容器 中完成 多项 冶炼 任务 , 其 中必 然 会存 在许 多复杂 的矛盾 , 如: 脱 c与脱 P的矛盾 、 脱P
温、 脱 0合 金化 、 控 制 夹杂 物 、 成分微 调 等过 程各 自
在最 佳 的热 力学 、 动 力学 条件 下进 行 。虽然 这样 会
收稿 日期 : 2 0 1 3 — 0 5 — 1 6 作者简介 : 成小龙 , 男, 1 9 7 7 年生 , 2 0 0 2 年毕业 于包头钢铁学院钢铁
第3 5 卷 第4 期
2 0 1 3 年8 月
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山 东 冶 金
t a l l u r g y S h a n d o n g Me
V0 I J 3 5 No . 4 Au g u s t 2 0 1 3
个工序的衔接 , 上世纪9 0 年代中后期 , 新E t 铁、 住友 金属 、 神 户 制钢 、 N K K等纷 纷 开 展利 用 氧气 转 炉进
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料领域 占有重要 的地位 。
高 洁净 钢是 钢材 发 展 的重要 方 向之一 , 具有 广
阔 的市场 空 间 。我 国年 产钢 居世 界首 位 , 是钢铁 大 国 , 还不 是钢 铁 强 国 。我 国钢铁 产 品属 于低 附 但
尺寸 、 形状 也 有 了要 求 , 是 国 内洁净 钢 生产 与 国 但 际先进 水平仍然存 在一定 差距b。 目前 国 际上 同时 降低 钢 中 [ 、0] [] [ ] N] [ 、S 、P 、 [ 等杂质 元素 的工艺 基本上 有两 种 。第一种 是 以 H] 欧洲 、 北美 为 代 表 , 工 艺 流 程 为 : 温 不 脱 氧 出 其 低 钢一 钢包 碱性 氧化 渣搅 拌脱 [ 卜+ 包 电弧加 热及 P 钢
鞍钢 、 钢 、 武 马钢等 企业 也开 展 了大量 的研究 , 得 获
了较 好 的 洁 净 钢 冶 炼 水 平 。 除 了降 低 钢 中 [ ] S、 [ ] [ 、H] [ ] 杂质 元 素外 , P 、N] [ 、 0 等 对夹 杂 物 含 量 、
能价 格 比 、 循 环 使用 性 和 资源 丰 富性 来 说 , 材 可 在

D <10 m 0
氧 含 量 低 , 金 属 夹 杂 物 数 量 少 、 寸 小 、 布均 非 尺 分 匀、 脆性 夹 杂物 少 以及 具 有合适 的夹杂 物形状 。钢 的洁净 度是 反 映钢 的总体 质量 水平 的重 要标 志 , 是 内在 质 量 的保 证 指 标 n。降低 和 控 制 钢 中 的 P S 、、 O、 H这 些元 素单一 或综 合作用 的结果 , N、 可以极 大 地 改 善 钢 铁 材 料 性 能 , 抗 拉 强 度 、 型 性 、 焊 如 成 可 性、 韧性 、 裂 纹 和抗 腐 蚀 性 、 向异 性 、 劳 性 能 抗 各 疲 等 。 因此 , 了 提高 钢 铁材 料 的性 能 , 高钢 的 洁 为 提 净度 , 进行 洁净 钢生 产研 究与 实践 就成 了钢 铁冶金
2 1年 4 02 月
S a d n M eal r y hn og tl g u
洁 净钢 制备 技 术 的研 究现 状 及 发 展
神克 常 牛建平 李立 新 毛慧英 , , ,
( 沈 阳大学 机械工程学院 , 1 辽宁 沈阳 10 4 ; 包头北方机 电工具公司 , 10 4 2 内蒙古 包头 0 4 3 ) 10 0 摘 要 : 了洁净 钢制备技术研究现状 , 介绍 包括生产工艺 、 中杂质元素 ( 、 、 N H 的去 除和非金属夹杂物 的控制 , 钢 s P O、 、 ) 对于
渣 处理一 R — B 喂 丝一 C 。此工 艺 得 到 的成分 HP或 C
加值 结构 初级 产 品 的比例 比较高 , 目前每 年仍需 花 费 巨额 外 汇 进 口几 千 万 吨特 种 钢 材 。在 当前全 球
钢铁 生产 能力 过 剩 、 钢材 市 场竞 争 激 烈 、 国处 于 我
了一批 成果 。其 中包括 I钢 、 油用 钢等一 批 洁净 F 石 钢生产 的高水平 成果 , 已具 备 对各类 炉 外处 理技 术
装备进 行设 计 、 制造 、 安装 、 产与 工程 总承 包 的能 生 力 , 开展 了洁净钢 的冶 炼技 术 的开 发研究 。如宝 并 钢 曾开 展超 纯净钢 冶炼 的试验 研究 , 冶炼 出 了 P S 、、 0、 H总量 为 8 N、 0×1 0 的超 纯 净 钢 。 国 内本 钢 、 ]
艺 水 平 。所 以 , 洁净 钢 不 是一 个 钢种 的概 念 , 是 而 属 于 生产 工艺 范畴 , 映 出洁净 钢 的生 产工 艺 和制 反 造 水 平 。不 同用 途 的洁净 钢 中夹杂 物 的 含量 和 尺 寸不 同 , 如表 1 所示 。 钢 铁 材料 具 有 高 强度 、 弹性 模 量 、 高 高韧 性 和 优 异 的物 理 特性 以及 优 良的可 加工 性 。从 它 的性 .x来自<1 Im 5 x


0< 1 × 1 O O
一 劳 高 疲 命 断… … 杂 丝 簧 丝喜 、寿 裂 … 夹 劳 长 ~ 弹钢 强 度 时 ”
生产是 全 面提高 我 国钢铁 产 品质量 档次 , 和高 效 并
连铸 、 近终 成 型连 铸 连 轧等 先 进技 术 结合 , 现 向 实
技术 发展 的重要课 题 。
汽车轮盘
极好的穿孔性能
D <2 i 0 ' l l D <2 0u m
汽车 门窗框架 防止冲压时产生裂纹
汽护 馨 蒋至 车板 星
中板 管线钢管 很好的防氢致裂纹
。 m <
硫化物全为球形
管 轴承
长 的流动接触寿命
D T
1 前

钢种
用途
用户要求
所 止 裂 纹
生产 目标
D^ 4 m < 0
洁净 钢 一般是 指 对钢 中非 金属 夹杂 物 ( 主要是
DI 罐
氧 化物 、 化物 ) 硫 进行 严格 控制 的钢 种 , 求 钢 中总 要
超 帧 盏 非薄 深 盏 常
薄板 汽车轮箍 防止勾形裂纹
洁净钢的未来发展 趋势也进行 了展望 。
关键词 : 洁净钢 ; 夹杂物 ; 杂质元 素
中图分类号 :G121 T 4. 3 文献标识码 : A 文章 编号 :0 4 4 2 (0 2 0 — 0 0 0 10 — 6 0 2 1 )2 0 1— 3
表 1 不 同钢 种 的 夹 杂 物 要 求
钢铁强 国迈进 的必 由之路和重 要标志之 一 。 ] 近 年来 , 国冶金 企业 引进 了一 批 洁净钢 生 产 我 技 术与 装备 , 并组 织 了消化 、 吸收 和生产 应用 , 得 取
2 国 内外 洁净钢生产 现状
洁净 钢并 不 是特 指某 一类 具体 的钢 种 , 而是代 表 实 际 生 产过 程 中控制 钢 水 洁净 度 所 能 达到 的工
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