852 工程科学学报，第42卷，第7期 (3)中间包钢液洁净度与H吹氧量没有明显 的相关性，而与加A1脱氧前钢中O含量有一定的 相关性，加A1脱氧前钢中O含量越高，中间包钢 50 液洁净度越差 45 (4)随着生产的进行，钢中T.0含量、夹杂物 数量密度和面积比呈下降的趋势，说明钢液的洁 40 净度在提高，铸坯的洁净度达到最高水平；夹杂物 数量密度及面积比与钢中T.0含量有很好的对应 0.0290.0310.0330.0350.037 关系，可综合使用T.0含量、夹杂物数量密度和面 Oxygen content before Al deoxygenation/% 积比来评判F钢洁净度 图13中包内夹杂物面积比与加A1脱氧前钢液中氧含量关系 致谢 Fig.13 Relation between area ratio of inclusions in the tundish and the 本研究开展过程中得到了首钢集团邓小旋、 content of oxygen in molten steel before Al deoxygenation 潘宏伟、王雷川等技术人员的大力帮助，在此，作 假设夹杂物均为球形A12O3那么夹杂物形成 者们一并表达最衷心的感谢 量可由式(7)2叨来表述： 4 参考文献 WFe (7) [1]Wang X H.Non-metallic inclusion control technology for high 式中：r为夹杂物的半径，m;p:为夹杂物密度， quality cold rolled steel sheets.Iron Steel,013,48(9):1 kgm3;N:为夹杂物形成数量；Mo为氧的摩尔质 (王新华.高品质冷轧薄板钢中非金属夹杂物控制技术，钢铁， 量，gmo；M为夹杂物的摩尔质量，gmol;Co 2013.48(9):1) 为加A1脱氧前钢液中的溶解氧含量，I0;We为 [2] Matsuura H,Wang C,Wen G H,et al.The transient stages of 钢液总质量，kg inclusion evolution during Al and/or Ti additions to molten iron. ISJ1m,2007,47(9:1265 根据上式可知，当加A1脱氧前钢液中O含量 [3] Basu S,Choudhary S K,Girase N U.Nozzle clogging behaviour 越高，则生成夹杂物的数量就越多，即钢液洁净度 of Ti-bearing Al-killed ultra low carbon steel./S//Int,2004, 就越差.实际生产中，IF钢在RH精炼过程中吹氧 44(10):1653 量往往取决于钢液中的C含量以及温度，当C含 [4]Wang M,Bao Y P,Yang Q.Effect of ferro-titanium alloying 量和温度均达到要求后，此时钢液中的O(即加 process on steel cleanness.J Univ Sci Technol Beijing,2013, A1脱氧前钢液中的O)含量才是影响钢液洁净度 35(6):725 最主要因素之一.在本试验条件下，为提高中间包 (王敏，包燕平，杨荃.钛合金化过程对钢液洁净度的影响.北京 钢液的洁净度，应尽量减少加A!脱氧前钢液中的 科技大学学报，2013,35(6)：725) 0含量 [5]Qin Y M,Wang X H.Li L P,et al.Effect of oxidizing slag on cleanliness of IF steel during ladle holding process.Steel Res Int, 3结论 2015,86(9:1037 [6]Cui H,Chen B,Wang M,et al.Cleanliness control of IF steel (1)该实验条件下吹氧量对F钢中的夹杂物 during the RH refining process.J Univ Sci Technol Beijing,2011, 类型及典型形貌没有影响，夹杂物类型主要有两 33(Suppl1)147 类，一类为A2O3夹杂物，呈簇群状和棒状、球形、 (崔衡，陈斌王敏，等.RH精炼过程中F钢洁净度控制.北京科 块状等单体状；另一类是A1-Ti-0复合夹杂物，主 技大学学报，2011,33（增刊1）：147) 要呈类球形或不规则形等单体状，绝大部分夹杂 [7]Wang M,Bao Y P,Cui H,et al.Effect of RH pure circulation on 物尺寸在5~10um之间 the cleanness of titanium stabilized interstitial-free (Ti-IF)steel./ (2)吹氧量对RH精炼前期（加Al后4min内） Univ Sci Technol Beijing,2011,33(12):1448 (王敏，包燕平，崔衡，等.RH纯循环对T-F钢洁净度的形响.北 影响较大，T.O含量、夹杂物数量密度及面积比随 京科技大学学报，2011,33(12)：1448) 吹氧量的增加而增大：随后的生产过程中，吹氧量 [8]Yuan F M,Wang X H,Li H,et al.Cleanliness of interstitial-free 对钢液的洁净度影响很小，簇群状夹杂物主要出 steel slabs produced in different casting stages.JUniv Sci Technol 现在破空之前，真空精炼结束后钢中很难发现簇 Beijing,2005,27(4):436 群状夹杂物 (袁方明，王新华，李宏，等.不同浇铸阶段F钢连铸板坯洁净度假设夹杂物均为球形 Al2O3，那么夹杂物形成 量可由式（7） [27] 来表述： 4 3 πr 3 ρiNi ( 3MO Mi ) = ( CO 106 ) WFe （7） 式中 ： r 为夹杂物的半径 ， m； ρi 为夹杂物密度 ， kg·m−3 ；Ni 为夹杂物形成数量；MO 为氧的摩尔质 量 ， g·mol−1 ；Mi 为夹杂物的摩尔质量， g·mol−1 ；CO 为加 Al 脱氧前钢液中的溶解氧含量，10−6 ；WFe 为 钢液总质量，kg. 根据上式可知，当加 Al 脱氧前钢液中 O 含量 越高，则生成夹杂物的数量就越多，即钢液洁净度 就越差. 实际生产中，IF 钢在 RH 精炼过程中吹氧 量往往取决于钢液中的 C 含量以及温度，当 C 含 量和温度均达到要求后，此时钢液中的 O（即加 Al 脱氧前钢液中的 O）含量才是影响钢液洁净度 最主要因素之一. 在本试验条件下，为提高中间包 钢液的洁净度，应尽量减少加 Al 脱氧前钢液中的 O 含量. 3    结论 （1）该实验条件下吹氧量对 IF 钢中的夹杂物 类型及典型形貌没有影响，夹杂物类型主要有两 类，一类为 Al2O3 夹杂物，呈簇群状和棒状、球形、 块状等单体状；另一类是 Al‒Ti‒O 复合夹杂物，主 要呈类球形或不规则形等单体状，绝大部分夹杂 物尺寸在 5～10 μm 之间. （2）吹氧量对 RH 精炼前期（加 Al 后 4 min 内） 影响较大，T.O 含量、夹杂物数量密度及面积比随 吹氧量的增加而增大；随后的生产过程中，吹氧量 对钢液的洁净度影响很小. 簇群状夹杂物主要出 现在破空之前，真空精炼结束后钢中很难发现簇 群状夹杂物. （3）中间包钢液洁净度与 RH 吹氧量没有明显 的相关性，而与加 Al 脱氧前钢中 O 含量有一定的 相关性，加 Al 脱氧前钢中 O 含量越高，中间包钢 液洁净度越差. （4）随着生产的进行，钢中 T.O 含量、夹杂物 数量密度和面积比呈下降的趋势，说明钢液的洁 净度在提高，铸坯的洁净度达到最高水平；夹杂物 数量密度及面积比与钢中 T.O 含量有很好的对应 关系，可综合使用 T.O 含量、夹杂物数量密度和面 积比来评判 IF 钢洁净度. 致谢 本研究开展过程中得到了首钢集团邓小旋、 潘宏伟、王雷川等技术人员的大力帮助，在此，作 者们一并表达最衷心的感谢. 参    考    文    献 Wang  X  H.  Non-metallic  inclusion  control  technology  for  high quality cold rolled steel sheets. Iron Steel, 2013, 48（9）: 1 （王新华. 高品质冷轧薄板钢中非金属夹杂物控制技术. 钢铁, 2013, 48（9）：1） [1] Matsuura  H,  Wang  C,  Wen  G  H,  et  al.  The  transient  stages  of inclusion  evolution  during  Al  and/or  Ti  additions  to  molten  iron. ISIJ Int, 2007, 47（9）: 1265 [2] Basu S, Choudhary S K, Girase N U. Nozzle clogging behaviour of  Ti-bearing  Al-killed  ultra  low  carbon  steel. ISIJ Int,  2004, 44（10）: 1653 [3] Wang  M,  Bao  Y  P,  Yang  Q.  Effect  of  ferro-titanium  alloying process  on  steel  cleanness. J Univ Sci Technol Beijing,  2013, 35（6）: 725 （王敏, 包燕平, 杨荃. 钛合金化过程对钢液洁净度的影响. 北京 科技大学学报, 2013, 35（6）：725） [4] Qin  Y  M,  Wang  X  H,  Li  L  P,  et  al.  Effect  of  oxidizing  slag  on cleanliness of IF steel during ladle holding process. Steel Res Int, 2015, 86（9）: 1037 [5] Cui  H,  Chen  B,  Wang  M,  et  al.  Cleanliness  control  of  IF  steel during the RH refining process. J Univ Sci Technol Beijing, 2011, 33(Suppl1): 147 （崔衡, 陈斌, 王敏, 等. RH精炼过程中IF钢洁净度控制. 北京科 技大学学报, 2011, 33(增刊1): 147） [6] Wang M, Bao Y P, Cui H, et al. Effect of RH pure circulation on the cleanness of titanium stabilized interstitial-free (Ti-IF) steel. J Univ Sci Technol Beijing, 2011, 33（12）: 1448 （王敏, 包燕平, 崔衡, 等. RH纯循环对Ti-IF钢洁净度的影响. 北 京科技大学学报, 2011, 33（12）：1448） [7] Yuan F M, Wang X H, Li H, et al. Cleanliness of interstitial-free steel slabs produced in different casting stages. J Univ Sci Technol Beijing, 2005, 27（4）: 436 （袁方明, 王新华, 李宏, 等. 不同浇铸阶段IF钢连铸板坯洁净度. [8] 60 55 50 45 40 35 Oxygen content before Al deoxygenation/% Area ratio of inclusions in the tundish/10−6 0.029 0.031 0.033 0.035 0.037 图 13    中包内夹杂物面积比与加 Al 脱氧前钢液中氧含量关系 Fig.13    Relation between area ratio of inclusions in the tundish and the content of oxygen in molten steel before Al deoxygenation · 852 · 工程科学学报，第 42 卷，第 7 期