D0:10.133745.issn1001-053x.2007.s1.031 第29卷增刊1 北京科技大学学报 Vol.29 Suppl.1 2007年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun 2007 帘线钢中氧化物夹杂控制技术在生产中的应用 郭大勇)马 成2) 张晓军2)耿继双) 宁东2) 曹亚丹) 1)鞍钢股份技术中心，鞍山114001 2)鞍钢股份一炼钢，鞍山114001 摘要在帘线钢治炼过程中，通过采用炉后弱脱氧、防止钢液污染，以及控制精炼顶渣碱度指数和A20,含量指数 等措施，使钢中夹杂物向低熔点区域转变，促进钢中夹杂物上浮、排出钢液，同时也使钢中残留氧化物夹杂具有良好 的变形性能.实践表明，通过采用上述工艺措施，帘线钢中夹杂物成分、尺寸和变形性得到了有效控制. 关健词帘线钢：夹杂物：精炼 分类号T℉703.54 用于生产钢帘线的帘线钢对钢的纯净度和钢中 分的目的，应将钢液中酸溶铝质量分数控制在 的非金属夹杂物要求非常严格，除对夹杂物数量和 0.0002%-0.0006%,钢液氧活度控制在0.0025% 尺寸有严格要求以外，对夹杂物的性能也有严格要 ~0.0050%之间.薛正良等6通过热力学计算认为， 求，即要求钢中的夹杂物尽可能是在热轧过程中能 为使帘线钢中夹杂物具有良好的变形性能，帘线钢 够变形的塑性夹杂物山.对于高碳硅锰脱氧钢，一 中的酸溶铝质量分数需要小于0.00035%.在实际生 般认为钢中主要存在两类非金属硅酸盐夹杂物： 产中，帘线钢中酸溶铝和氧活度的控制范围，应通 MnO2-SiO2-Al203系夹杂物和CaO-SiO2-Al203系 过钢中夹杂物成分的分析检测来具体确定. 夹杂物，在实际帘线钢中，主要存在的是 Sio, 0100 Ca0-SiO2-Al203系夹杂物2☑.在Ca0-Si02-Al2O3 三元系夹杂物中，钙斜长石(Ca0Al,O32SiO2)与假 硅灰石(CaO-SiO2)相邻的周边低熔点区有良好的变 w(CaO)/% 20 80 40/ w(SiO.)/ 6 形能力2).在这个区间内夹杂物中w(CaO)hw(SiO2) 在0.2~1.0之间，A1203质量分数在15%-25%之间. 60 40 1氧化物夹杂控制技术理论基础 80 20 100 帘线钢中氧化物夹杂控制技术的原理是，在帘 20 406080100 CaO 线钢治炼过程中，采取工艺措施使钢中的、夹杂物 wAl,O)/%→ AL,O. 向图1中的目标夹杂物类型转化3，).处于该区域内 图1 帘线钢中夹杂物的目标组成（图中阴影部分） 夹杂物熔点低，约1300℃，且具有良好的变形性.在 钢液中这种复合夹杂物容易积聚上浮，留在钢中的 夹杂物在轧制中变形成条状、线状.最理想的是夹 杂物Al203质量分数在20%左右，具有这个成分的 10 夹杂物的不变形指数最低，见图2，变形性最好) 在实际帘线钢治炼中，采用弱脱氧工艺，以防 ● 止钢中生成Al2O3或Al2O3含量高的不变形夹杂 ● 物.同时还应采取措施，即通过调整控制渣-钢精 ● ● 炼过程炉渣成分影响和控制钢液的酸溶铝含量和氧 05101520253035 活度，进而对夹杂物的成分进行控制.王新华等)] 火杂物A1,0含量/% 通过理论计算发现，为达到控制帘线钢中夹杂物成 图2夹杂物A12O3含量与不变形夹杂物指数的关系 收清日期：2007-02-10修回日期：2007-04-10 作者简介：郭大勇(1973一)，男，工程师，博士第 29 卷 增刊 1 北 京 科 技 大 学 学 报 Vol.29 Suppl.1 2007 年 6 月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun 2007 收稿日期：2007−02−10 修回日期：2007−04−10 作者简介：郭大勇(1973 ⎯), 男，工程师，博士 帘线钢中氧化物夹杂控制技术在生产中的应用 郭大勇 1) 马 成 2) 张晓军 2) 耿继双 1) 宁 东 2) 曹亚丹 1) 1)鞍钢股份技术中心，鞍山 114001 2)鞍钢股份一炼钢，鞍山 114001 摘 要 在帘线钢冶炼过程中，通过采用炉后弱脱氧、防止钢液污染，以及控制精炼顶渣碱度指数和 Al2O3 含量指数 等措施，使钢中夹杂物向低熔点区域转变，促进钢中夹杂物上浮、排出钢液，同时也使钢中残留氧化物夹杂具有良好 的变形性能．实践表明，通过采用上述工艺措施，帘线钢中夹杂物成分、尺寸和变形性得到了有效控制． 关键词 帘线钢；夹杂物；精炼 分类号 TF 703.5+ 4 用于生产钢帘线的帘线钢对钢的纯净度和钢中 的非金属夹杂物要求非常严格，除对夹杂物数量和 尺寸有严格要求以外，对夹杂物的性能也有严格要 求，即要求钢中的夹杂物尽可能是在热轧过程中能 够变形的塑性夹杂物[1]．对于高碳硅锰脱氧钢，一 般认为钢中主要存在两类非金属硅酸盐夹杂物： MnO2−SiO2−Al2O3 系夹杂物和 CaO−SiO2−Al2O3 系 夹杂物．在实际帘线钢中，主要存在的是 CaO−SiO2−Al2O3 系夹杂物[2]．在 CaO−SiO2−Al2O3 三元系夹杂物中，钙斜长石(CaO·Al2O3·2SiO2)与假 硅灰石(CaO·SiO2)相邻的周边低熔点区有良好的变 形能力[2]．在这个区间内夹杂物中 w(CaO)/w(SiO2) 在 0.2~1.0 之间，Al2O3 质量分数在 15%~25%之间． 1 氧化物夹杂控制技术理论基础 帘线钢中氧化物夹杂控制技术的原理是，在帘 线钢冶炼过程中，采取工艺措施使钢中的、夹杂物 向图 1 中的目标夹杂物类型转化[3,4]．处于该区域内 夹杂物熔点低，约 1300℃，且具有良好的变形性．在 钢液中这种复合夹杂物容易积聚上浮，留在钢中的 夹杂物在轧制中变形成条状、线状．最理想的是夹 杂物 Al2O3 质量分数在 20%左右，具有这个成分的 夹杂物的不变形指数最低，见图 2，变形性最好[5]． 在实际帘线钢冶炼中，采用弱脱氧工艺，以防 止钢中生成 Al2O3 或 Al2O3 含量高的不变形夹杂 物．同时还应采取措施，即通过调整控制渣−钢精 炼过程炉渣成分影响和控制钢液的酸溶铝含量和氧 活度，进而对夹杂物的成分进行控制．王新华等[5] 通过理论计算发现，为达到控制帘线钢中夹杂物成 分的目的，应将钢液中酸溶铝质量分数控制在 0.0002%~0.0006%，钢液氧活度控制在 0.0025% ~0.0050%之间．薛正良等[6]通过热力学计算认为， 为使帘线钢中夹杂物具有良好的变形性能，帘线钢 中的酸溶铝质量分数需要小于 0.00035%．在实际生 产中，帘线钢中酸溶铝和氧活度的控制范围，应通 过钢中夹杂物成分的分析检测来具体确定． 图 1 帘线钢中夹杂物的目标组成(图中阴影部分) 图 2 夹杂物 Al2O3 含量与不变形夹杂物指数的关系 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2007.s1.031