洁净钢生产前沿技术

洁净钢生产前沿技术 1 前言 钢的洁净度是反映钢的总体质量水平的重要标志，是钢的内在质量的保证指标。钢的洁净度通常由钢中有害元素含量以及非金属夹杂物的数量、形态和尺寸来评价。为了获得“清洁和纯净”的钢，常常要降低和控制钢的C、P、S、N、H 和T.O，因为这些元素的单一或综合作用的结果，可以大大地影响钢的性能，如抗拉强度、成型性、韧性、可焊性、抗裂纹和抗腐蚀性、各向异性、疲劳性能等。因此，为了改善钢的性能，当今钢铁冶金技术特别注意降低钢中的P、S、N、H、T.O，并根据钢种需要降低和控制钢中C 的含量。近半个世纪以来，特别是钢铁产品面临被新型工程材料如铝、塑料、玻璃等取代的巨大压力和挑战的今天，提高钢的洁净度越来越成为钢铁冶金技术研究的重要课题，也可以说提高钢的洁净度已成为每一个钢铁产品的任务。生产纯净钢，一是要提高钢的纯净度，二是严格控制钢中非金属夹杂物的数量和形态。不同钢种对纯净度的要求和对夹杂物的敏感性不同。表 1 是典型钢种的洁净度的要求。 表 1 典型钢种的洁净度要求 钢种 C/ppm S/ppm N/ppm H/ppm T.O/ppm 夹杂物尺寸/μ m 汽车板 <30 <30 <30 <100 DI 罐钢 <30 <30 <20 <20 管线钢 <30 <35 <30 <100 滚珠轴承钢 <10 <15 轮胎帘线钢 <40 <2 <15 <10 厚板钢 30~40 <2 <20 点簇状夹杂≤200，单个夹杂≤13 线材钢 <60 <30 <20 因此，在激烈的市场竞争条件下，提高钢的洁净度，进一步减少钢中夹杂物的含量，是冶金企业提高产品竞争力的主要途径之一。 上述原因使纯净钢及其生产技术迅速发展。目前国内外许多钢厂已建立起大规模生产超纯净钢(钢中杂质总量：S+P+N+H+T.O≤100ppm)生产体制。本文力图对纯净钢及其生产工艺的发展进行综述，以及分析洁净钢发展的前景。 2 洁净钢的技术要求 2.1超低硫钢 硫在钢中以硫化物(MnS、FeS、CaS 等)形式存在，对力学性能的影响是：(1)加大各向异性，使钢材横向、厚度方向强度、塑性、冲击等性能显著低于轧制方向(纵向)，特别是钢板低温冲击性能;(2)显著降低钢材抗氢致裂纹能力，因此，用于海洋工程、铁道桥梁、高层建筑、大型储氢罐的钢板，硫的质量分数已控制在50ppm 以下。硫还影响钢材抗腐蚀性能，用于输送含H2S 等酸性介质油气管线钢，w[S]降至(5~10)ppm。此外硫对钢材热加工性能、可焊性均产生不利影响。 新日铁大分厂生产深冲钢板转炉流程：铁水沟脱硅—铁水喷粉深脱硫—LB/OB转炉脱...