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.1238. 北京科技大学学报 第31卷 钢液中的A1203夹杂与微小异相颗粒的碰撞、聚集 在较短的时间内熔化，形成渣滴，渣滴在钢液的循环 和长大，加快夹杂物的上浮去除，减少钢中夹杂物含 过程中会与细小非金属夹杂物发生碰撞、反应和吸 量，提高钢水的洁净度.图7(a)为复合球体处理过 附，从而生成低熔点的液态非金属夹杂物，这样，通 程中捕获到的非金属夹杂物颗粒，可见，该夹杂物 过Ca0基渣滴对非金属夹杂物的吸附就可以促进 粒子主要以钙铝酸盐为主，其大小在120m左右， 钢水的净化，另外，加入的膨胀剂CaCO3在高温下 从前面的试验过程可以知道，本研究采用的是粉末 会分解生成大量微小气泡，气泡上浮也会与夹杂物 尺寸为200m左右的CaC03和Ca0,这种粒子在 发生碰撞、吸附，从而将钢液中的细小夹杂物去除， 球体爆裂后会被释放出来，由于粉末细小，粒子可能 具体如图7(b)所示. (a) (b) 气泡 夹杂物 20m 4820kVX8020μm■ 图7Ca0渣滴对钢液中非金属夹杂物的吸附(a)与气泡对夹杂物的吸附(b) Fig.7 Adhesion effects of the molten Cao slag particle (a)and bubble on the non metallic inclusion 1m,1997,37(10):946 3结论 [6]Wang L H.Lee HC.Hayes P.Prediction of the optimum bubble size for inclusion removal from molten steel by flotation.ISIJ 本文提出一种全新的夹杂物控制工艺一反应 1,1996,36(1):7 诱发微小异相去除钢液中细小夹杂物，设计了具有 [7]Wang YZ.Analysis and control method on the inclusion resource 该种功能的复合球体，并且开展了工业现场试验研 in the ultralow head steel plate.Iron Steel.2000,35(11):26 (王一洲。超低头板坯夹杂物来源分析及控制实践.钢铁， 究，结果表明，反应诱发微小异相去除细小夹杂物 2000,35(11):26) 工艺对于去除钢液中的非金属夹杂物有着显著的作 [8]Wang L T,Zhang Q Y,Peng S H.et al.Model for growth and 用，处理后铸坯中的平均T[0]得到显著降低.与传 removal of inclusion in a multituyere ladle during gas stirring. 1SJ1t,2005,45(3):331 统工艺相比，该技术具有方便易行、成本低且效率高 [9]Wang L T,Zhang Q Y.Peng S H,et al.Fundamental of inclu- 等特点，采用该技术对钢液进行处理后，铸坯中氧 sion removal from molten steel by rising bubble.J Iron Steel Res 化物夹杂的数量明显减少，尺寸变小，钢的全氧最低 It,2004,11(6):5 可达6×10-6.反应诱发微小异相去除细小夹杂物 [10]Wang L T,Zhang Q Y,Peng S H.et al.Mathematical model for removal of inclusion in molten steel by gas at ladle shroud. 工艺是一种全新的夹杂物控制技术，值得深入研究， 1S1J1nt,2005,45(8):1138 [11]Bessho N,Yamasaki H.Fujii T.et al.Removal of inclusion 参考文献 from molten steel in continuous casting tundish.ISI/Int, 1992,32(1):157 [1]Takaki S.Kawasaki K.Kimura Y.Mechanical properties of ultra [12]Liu Z Z.Cai KK.Cleanness steel production technology.Iron fine grained steels.Mater Process Technol.2001.117:359 Sel,2000,35(2):64 [2]Kato T.Stirring in the steelmaking processes.Trans ISI. (刘中柱，蔡开科.纯净钢生产技术.钢铁，2000,35(2)：64) 1986,26:851 [13]Zhu M Y.Xiao Z Q.Mathematic and Physical simulation on [3]Ouchi C.Development of steel plates by intensive use of TMCP the Secondary Refining Process.Beijing:Metallurgical Industry and direet quenching processes.ISIJ Int,2001.41(6):542 Press.1998 [4]Lee T,Kim HJ.Kang B Y,et al.Effect of inclusion size on the (朱苗勇，萧泽强。钢的精炼过程数学物理模拟.北京：治金 nucleation of acicular ferrite in welds.ISIJ Int,2000.40(12): 工业出版，1998) 1260 [14]Turkdogan E T.Novel concept of cleansing liquid steel of solid [5]Yin H.Shibata H.Emiand T,et al.Characteristics on molten oxide inclusions by cullet injection in ladle.Ironmaking Steel- steel of agglomeration surface of various inclusion particles.ISI making,2004,31(2):131钢液中的 Al2O3 夹杂与微小异相颗粒的碰撞、聚集 和长大加快夹杂物的上浮去除减少钢中夹杂物含 量提高钢水的洁净度．图7（a）为复合球体处理过 程中捕获到的非金属夹杂物颗粒．可见该夹杂物 粒子主要以钙铝酸盐为主其大小在120μm 左右． 从前面的试验过程可以知道本研究采用的是粉末 尺寸为200μm 左右的 CaCO3 和 CaO这种粒子在 球体爆裂后会被释放出来由于粉末细小粒子可能 在较短的时间内熔化形成渣滴渣滴在钢液的循环 过程中会与细小非金属夹杂物发生碰撞、反应和吸 附从而生成低熔点的液态非金属夹杂物．这样通 过 CaO 基渣滴对非金属夹杂物的吸附就可以促进 钢水的净化．另外加入的膨胀剂 CaCO3 在高温下 会分解生成大量微小气泡气泡上浮也会与夹杂物 发生碰撞、吸附从而将钢液中的细小夹杂物去除 具体如图7（b）所示． 图7 CaO 渣滴对钢液中非金属夹杂物的吸附（a）与气泡对夹杂物的吸附（b） Fig．7 Adhesion effects of the molten CaO slag particle （a） and bubble on the non-metallic inclusion 3 结论 本文提出一种全新的夹杂物控制工艺———反应 诱发微小异相去除钢液中细小夹杂物设计了具有 该种功能的复合球体并且开展了工业现场试验研 究．结果表明反应诱发微小异相去除细小夹杂物 工艺对于去除钢液中的非金属夹杂物有着显著的作 用处理后铸坯中的平均 T ［O］得到显著降低．与传 统工艺相比该技术具有方便易行、成本低且效率高 等特点．采用该技术对钢液进行处理后铸坯中氧 化物夹杂的数量明显减少尺寸变小钢的全氧最低 可达6×10—6．反应诱发微小异相去除细小夹杂物 工艺是一种全新的夹杂物控制技术值得深入研究． 参 考 文 献 ［1］ Takaki SKawasaki KKimura Y．Mechanical properties of ultra fine grained steels．J Mater Process Technol2001117：359 ［2］ Kato T．Stirring in the steelmaking processes． T rans ISIJ 198626：851 ［3］ Ouchi C．Development of steel plates by intensive use of T MCP and direct quenching processes．ISIJ Int200141（6）：542 ［4］ Lee TKim H JKang B Yet al．Effect of inclusion size on the nucleation of acicular ferrite in welds．ISIJ Int200040（12）： 1260 ［5］ Yin HShibata HEmiand Tet al．Characteristics on molten steel of agglomeration surface of various inclusion particles．ISIJ Int199737（10）：946 ［6］ Wang L HLee H GHayes P．Prediction of the optimum bubble size for inclusion removal from molten steel by flotation． ISIJ Int199636（1）：7 ［7］ Wang Y Z．Analysis and control method on the inclusion resource in the ultra-low head steel plate．Iron Steel200035（11）：26 （王一洲．超低头板坯夹杂物来源分析及控制实践．钢铁 200035（11）：26） ［8］ Wang L TZhang Q YPeng S Het al．Model for growth and removal of inclusion in a mult-i tuyere ladle during gas stirring． ISIJ Int200545（3）：331 ［9］ Wang L TZhang Q YPeng S Het al．Fundamental of inclusion removal from molten steel by rising bubble．J Iron Steel Res Int200411（6）：5 ［10］ Wang L TZhang Q YPeng S Het al．Mathematical model for removal of inclusion in molten steel by gas at ladle shroud． ISIJ Int200545（8）：1138 ［11］ Bessho NYamasaki HFujii Tet al．Removal of inclusion from molten steel in continuous casting tundish． ISIJ Int 199232（1）：157 ［12］ Liu Z ZCai K K．Cleanness steel production technology．Iron Steel200035（2）：64 （刘中柱蔡开科．纯净钢生产技术．钢铁200035（2）：64） ［13］ Zhu M YXiao Z Q．Mathematic and Physical simulation on the Secondary Refining Process．Beijing：Metallurgical Industry Press1998 （朱苗勇萧泽强．钢的精炼过程数学物理模拟．北京：冶金 工业出版1998） ［14］ Turkdogan E T．Novel concept of cleansing liquid steel of solid oxide inclusions by cullet injection in ladle．Ironmaking Steelmaking200431（2）：131 ·1238· 北 京 科 技 大 学 学 报 第31卷