D0I:10.13374/1.issnl00103.2007.08.005 第29卷第8期 北京科技大学学报 Vol.29 No.8 2007年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug:2007 0Crl8Ni9不锈钢中非金属夹杂物来源 范光伟王贵平李志斌 太原钢铁（集团）有限公司，太原030003 摘要为了研究不锈钢连铸坯中非金属夹杂物的主要类型及其主要来源，用扫描电镜分析了OC18N9不锈钢连铸坯中的 夹杂物成成，并分别在AOD渣、大包渣及中间包渣中加入示踪剂进行了三次示踪实验·实验结果表明，0Crl8N9不锈钢连铸 坯中的非金属夹杂物主要为Ca0Si02一Al203一Mg0系夹杂物，其次为Mg0一Al203类尖晶石和硫化物：非金属夹杂物的主要 来源是AOD还原期的还原产物、脱硫产物和出钢时混入钢水中的AOD渣滴；AOD出钢后，大包顶渣、中间包覆盖剂和结晶器 保护渣不会对钢液造成明显污染， 关键词不锈钢：非金属夹杂物：AOD:渣：示踪剂 分类号TF764+.1 从20世纪90年代开始，我国不锈钢消费量及 300mm、距表面50mm深处，取15mm×15mm× 生产量都在迅速增长，近年来，国内外市场对不锈 15mm的金相样、成分样各一个（见图1），用化学分 钢质量的要求也在迅速提高，为满足用户的需求及 析法分析基体钢质的成分，并用扫描电镜对连铸坯 提高自身产品的竞争力，提高不锈钢连铸坯的洁净 中非金属夹杂物成分进行分析， 度已成为各生产企业的一个重要课题，国内外各大 不锈钢企业都在降低不锈钢中夹杂物方面进行了大 量技术研究8] 太钢作为国内最早和最大的不锈钢生产企业， 子宽 拉坯方向 在不锈钢精炼技术方面做了大量研究9-0]，近十年 来，太钢不仅在新产品开发研究方面进行了大量投 入，而且一直将提高钢质纯净度作为重点研究课题， 图1连铸坯取样部位 本文介绍了在确定夹杂物主要类型及主要来源方面 Fig.1 Sampling position in slabs 所做的部分工作 2.2 铸坯分析结果 1生产工艺 三炉试样的铸坯基体钢质平均成分见表1， 表10Cr18Ni9不锈钢成分（质量分数） 太钢不锈炼钢厂OCrl8Ni9不锈钢生产工艺路 Table 1 Composition of 0Crl8Ni stainless steel 线为：废钢、合金等原料在电炉中熔化后，兑入氩氧 Si Mn P S Cr Ni N 炉，在氩氧炉中进行脱碳、脱氧、脱硫、成分调整，氩 0.0430.521.140.0240.001417.668.060.054 氧炉容量45t,采用硅铁还原.出钢后在吹氩站进行 扫描电镜对钢中非金属夹杂物的分析结果显 温度、成分调整，并促进夹杂物的上浮，然后进行连 铸.连铸机为一台立式连铸机 示：粒度≥10m的夹杂物，大多数为Ca0Si02 A03Mg0系复合夹杂物（图2）；部分夹杂为硅酸 2连铸坯夹杂物分析 钙包覆一定数量小颗粒镁铝尖晶石的复合夹杂物： 2.1连铸坯取样 少量为硅酸盐内包裹Cr、Mn氧化物的复合夹杂物； 为研究连铸坯中夹杂物的来源，首先在连铸坯 另外，极少量的大颗粒夹杂物外裹硫化物 上取样，对铸坯基体钢质成分及夹杂物成分进行分 粒度<10m的夹杂物也以Ca0Si02一Al203一 析.铸坯断面尺寸为200mm×1240mm,在距边部 Mg0系复合夹杂物为主，同时有少量独立存在的小 颗粒MgO一Al203系夹杂（图3）以及Cr、Mn氧化物 收稿日期：2007-03-06修回日期：2007-05-08 夹杂（图4），独立存在的MnS夹杂物粒度一般在 作者简介：范光伟(1964一)男，高级工程师，博士研究生 3m以下，且数量很少（图5）：0Cr18Ni9不锈钢中非金属夹杂物来源 范光伟 王贵平 李志斌 太原钢铁（集团）有限公司‚太原030003 摘 要 为了研究不锈钢连铸坯中非金属夹杂物的主要类型及其主要来源‚用扫描电镜分析了0Cr18Ni9不锈钢连铸坯中的 夹杂物成成‚并分别在 AOD 渣、大包渣及中间包渣中加入示踪剂进行了三次示踪实验．实验结果表明‚0Cr18Ni9不锈钢连铸 坯中的非金属夹杂物主要为 CaO－SiO2－Al2O3－MgO 系夹杂物‚其次为 MgO－Al2O3 类尖晶石和硫化物；非金属夹杂物的主要 来源是 AOD 还原期的还原产物、脱硫产物和出钢时混入钢水中的 AOD 渣滴；AOD 出钢后‚大包顶渣、中间包覆盖剂和结晶器 保护渣不会对钢液造成明显污染． 关键词 不锈钢；非金属夹杂物；AOD；渣；示踪剂 分类号 TF764＋∙1 收稿日期：2007-03-06 修回日期：2007-05-08 作者简介：范光伟（1964－）‚男‚高级工程师‚博士研究生 从20世纪90年代开始‚我国不锈钢消费量及 生产量都在迅速增长．近年来‚国内外市场对不锈 钢质量的要求也在迅速提高．为满足用户的需求及 提高自身产品的竞争力‚提高不锈钢连铸坯的洁净 度已成为各生产企业的一个重要课题‚国内外各大 不锈钢企业都在降低不锈钢中夹杂物方面进行了大 量技术研究［1－8］． 太钢作为国内最早和最大的不锈钢生产企业‚ 在不锈钢精炼技术方面做了大量研究［9－10］．近十年 来‚太钢不仅在新产品开发研究方面进行了大量投 入‚而且一直将提高钢质纯净度作为重点研究课题． 本文介绍了在确定夹杂物主要类型及主要来源方面 所做的部分工作． 1 生产工艺 太钢不锈炼钢厂0Cr18Ni9不锈钢生产工艺路 线为：废钢、合金等原料在电炉中熔化后‚兑入氩氧 炉‚在氩氧炉中进行脱碳、脱氧、脱硫、成分调整．氩 氧炉容量45t‚采用硅铁还原．出钢后在吹氩站进行 温度、成分调整‚并促进夹杂物的上浮‚然后进行连 铸．连铸机为一台立式连铸机． 2 连铸坯夹杂物分析 2∙1 连铸坯取样 为研究连铸坯中夹杂物的来源‚首先在连铸坯 上取样‚对铸坯基体钢质成分及夹杂物成分进行分 析．铸坯断面尺寸为200mm×1240mm‚在距边部 300mm、距表面50mm 深处‚取15mm×15mm× 15mm的金相样、成分样各一个（见图1）．用化学分 析法分析基体钢质的成分‚并用扫描电镜对连铸坯 中非金属夹杂物成分进行分析． 图1 连铸坯取样部位 Fig．1 Sampling position in slabs 2∙2 铸坯分析结果 三炉试样的铸坯基体钢质平均成分见表1． 表1 0Cr18Ni9不锈钢成分（质量分数） Table1 Composition of0Cr18Ni9stainless steel ％ C Si Mn P S Cr Ni N 0∙043 0∙52 1∙14 0∙024 0∙0014 17∙66 8∙06 0∙054 扫描电镜对钢中非金属夹杂物的分析结果显 示：粒度≥10μm 的夹杂物‚大多数为 CaO－SiO2－ Al2O3－MgO 系复合夹杂物（图2）；部分夹杂为硅酸 钙包覆一定数量小颗粒镁铝尖晶石的复合夹杂物； 少量为硅酸盐内包裹 Cr、Mn 氧化物的复合夹杂物； 另外‚极少量的大颗粒夹杂物外裹硫化物． 粒度＜10μm 的夹杂物也以 CaO－SiO2－Al2O3－ MgO 系复合夹杂物为主‚同时有少量独立存在的小 颗粒 MgO－Al2O3 系夹杂（图3）以及 Cr、Mn 氧化物 夹杂（图4）．独立存在的 MnS 夹杂物粒度一般在 3μm以下‚且数量很少（图5）． 第29卷 第8期 2007年 8月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．29No．8 Aug．2007 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2007．08．005