表

　典型纯净钢对纯度和洁净度要求

[ 2 ]

产品

纯度

, %

洁净度

要求及常见缺陷

汽车板

[C ]< 0. 003, [N ]< 0. 003

T [O ]< 0. 002% ,

< 100

超深冲、非时效性

;

表面线状缺陷

D I

罐

T [O ]< 0. 002% ,

< 20

飞边裂纹

滚珠轴承

[ T i]< 0. 0015

T [O ]< 0. 001% ,

< 15

疲劳寿命

管线钢

[ S ]< 0. 001

< 100

m ,

氧化物形状控制

酸性介质输送

;

抗氢致裂纹

钢轨

T [O ]< 0. 002% ,

单个

< 13

m ,

链状

< 200

断裂

　　综上所述, 纯净钢的生产主要包括以下两方
面:

(1) 尽量减少钢中杂质元素的含量。

( 2) 严格控制钢中的夹杂物, 包括夹杂物的

数量、尺寸、分布、形状、类型, 以达到减少钢中溶
质元素的含量的目的。通过铁水预处理以及二次

精炼, 创造最佳热力学和动力学条件, 减少夹杂物
生成数量、促使其上浮, 纯净钢生产工艺通常包
括: 铁水预处理, 转炉复吹, 出钢挡渣、扒渣、对炉
渣改性, 二次精炼、全程保护浇铸、中间包冶金及
采取各种促使夹杂物去除的措施等。

3. 1　去碳

钢中碳对钢的性能影响最大, 碳含量高能增

加钢的强度, 但使塑性下降、冲压性能变坏。一般
优质深冲型铝镇静钢要求 [C ]≤0. 05% , IF 钢要
求[C ]≤0. 007%。

钢中碳的控制主要集中于两点: 炉外精炼脱碳

和防止连铸过程增碳。目前国际上应用最多的真空

精炼装置是 RH、VOD、VD , 其中VOD 主要用于超
低碳不锈钢的精炼; RH 与VD 相比, 因其真空度较
高, 适合于精炼超低碳钢时, 钢水的剧烈沸腾, 并且

RH 采用大氩气量大循环时, 可在短时间内将氢脱至

0. 0001% , 因此 RH 更适合于超低碳深冲钢、镀层
钢板的生产。一些厂家经验得出, RH 真空脱碳生产
时, 对于目标[C ]< 0

1003% 的钢种, [C ]0. 03%～

0. 05% 是真空脱碳处理的最佳含量。

目前, 国外钢厂常用的增大 RH 脱碳速度方

法有

[ 2, 3 ]

(1) 增大环流量: 增大吸嘴内径、改圆形吸嘴

为椭圆形;

(2) 增大驱动氩气流量;

(3) 采用 RH

2KTB 强制脱碳;

( 4) 增大泵的抽气能力, 其中水环泵和蒸汽

泵联用可提高泵的抽气能力, 降低 RH 能耗和水

耗;

( 5) 向驱动氩气中掺入氢气, 在碳含量小于

0. 002% 时, 可使脱碳速率增加一倍;

( 6) 在真空室侧墙安装氩气喷嘴, 吹氩到真

空室内, 可增大反应界面面积, 尤其在碳含量小于

0. 003% 时, 可显著提高脱碳速率, 此法在 10m in
内可将碳从 0. 021% 降至 0. 001% ;

( 7) 减少真空室的法兰盘数可提高真空度,

减少漏气, 减少钢水污染。

为了将钢中碳脱到 0. 005% 以下, 又发展了

2OB、RH 2KTB、RH 2PTB、VOD 2PB 等吹氧、喷

粉强制脱碳的方法。

控制钢中碳的另一关键是防止连铸过程中的

增碳。连铸过程中, 降低耐火材料中的碳含量, 或
者使钢水与含碳材料接触面最小; 中间包使用不
含碳或含碳量少的保温材料; 结晶器使用无碳保
护渣, 都有助于防止增碳。

3. 2　去硫

由脱硫的热力学条件可知, 脱硫中应注意: 金

属液和渣中氧含量要低、使用高硫容量的碱性渣、

钢渣要混合均匀。铁水预处理可以深度脱硫, 也可
以部分脱磷。目前广泛采用在铁水包或鱼雷罐中
喂丝、喷粉的铁水预处理方法。

喷粉可以造就良好的动力学条件, 极大地扩

展了反应界面。所喷粉状脱硫剂主要组成如下:

CaO + M g 或 CaO + CaCO

+ CaF

或 CaC

+ CaCO

;

48%～ 52%M g 粉+ 1. 0%M gO +

30%～ 40%A l+ 5%～ 10% S iO

所喂包芯丝的主要组成为:

100% 镁粉或 70% 镁粉+ 30% 钙粉

采用上述粉状脱硫剂, 可将铁水中硫含量从

104%～ 0. 02% 脱至 0. 008%～ 0. 002%。

经预处理后的铁水兑入转炉前需扒渣, 转炉

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刘春　论纯净钢及其生产技术