纯净钢冶炼过程控制.pptVIP

纯净钢的概念 纯净钢的概念 ◆ 纯净钢是指含杂质很少的钢 ◆ 钢中总氧含量和夹杂物水平很低 ◆ 钢中氧、硫、磷、氮、氢，甚至包括碳含量都很低 国外一些先进钢厂，钢中氧、硫、磷、氮、氢五大元素的总含量已达到80ppm以下，目前尚有继续降低的趋势。 ◆ 钢中微量元素(Pb、As、Sb、Bi、Cu、Sn)的含量也很低——1962 年，Kiessling (1)low levels of the impurity elements such as sulfur, phosphorus, nitrogen, oxygen and hydrogen； (2)controlled levels of the residual elements like copper, lead, zinc, nickel, chromium, bismuth, tin, antimony and magnesium； (3)a low frequency of product defects associated with the presence of nonmetallic inclusions created during steelmaking, ladle metallurgy, casting and rolling. 减少钢中的杂质含量，可以显著地改善钢材的延展性、韧性、加工、焊接、抗腐蚀等性能。 对于钢性能要求不同，纯净度所要求的控制因素也不同。 如： IF钢：要获得成品钢材的高延展性、高r值以及优良的表面性能，要求钢中碳、氮、氧含量尽可能低； 管线钢：为了提高钢的冲击韧性及抗HIC的能力则要求钢中硫、磷含量尽可能低。 用于高层建筑、重载桥梁、海洋设施等重要用途钢板目前硫控制在80ppm以下，将来会降到50ppm以下 用于含H2S等酸性介质油气输送用管线钢硫含量目前已降低到（5-1）ppm 对于新一代汽车用超深冲IF钢冷轧钢板，氮要求低于25ppm 用于轮胎的钢帘线要求钢中总氧含量小于10ppm，夹杂物尺寸小于5μm ●轴承钢中总氧量每低1ppm，其寿命可提高10倍，目前轴承钢中总氧量最好水平为平均4～6ppm，国内5～9ppm ●优质宽厚板和管线钢连铸坯总氧量要求小于10ppm，MnS夹杂全部转化为球形CaS ● 用于易拉罐的镀锡板要求总氧含量小于10ppm，钢中Al2O3夹杂物小于10μm ●生产汽车外板（O5板）要求钢中总氧含量小于20ppm，且Al2O3杂物尺寸小于20μm 国外钢中杂质元素单体控制水平的发展趋势（20世纪预测的极限值） 实际冶炼过程成分变化情况 钢铁冶炼工艺路线 钢水深脱碳技术（1） 钢水深脱碳技术（2） 钢水深脱碳技术（3） 低氮钢冶炼技术 高氮钢冶炼技术 氢的去除技术 脱氧及夹杂物去除技术 低磷钢冶炼技术 低硫钢冶炼技术 钢水成分和温度精确控制技术 转炉终点控制技术：静态模型+动态模型 副枪、炉气分析控制 出钢过程合金化模型 LF和RH终点控制技术： 合金化模型+温度预报与控制模型 中间包冶金技术 结晶器成分微调技术 炼钢—精炼—连铸全流程温度制度和控制技术 钢水成分和温度精确控制 请介绍本企业的主要洁净钢品种，目前生产现状及未来开发计划等。 企业品种开发过程中遇到的主要问题。 专题讨论 * Northeastern University 战东平 Northeastern University 2006年9月 纯净钢冶炼过程控制 纯净钢简介 洁净钢( clean steel) ：指对钢中非金属夹杂物(主要是氧化物、硫化物) 进行严格控制的钢种, 这主要包括: 钢中总氧含量低, 非金属夹杂物数量少、尺寸小、分布均匀、脆性夹杂物少以及合适的夹杂物形状。 纯净钢(purity steel)：是指除对钢中非金属夹杂物进行严格控制以外, 钢中其它杂质元素含量也少的钢种。 “The cleanliness of steel, like beauty, is very much in the eye of the beholder” ◆“clean steel” is defined as steel[1] A.W.Cramb.Impurities in engineering materials, edited by C.L.Briant, Chapter 4, 1999, Marcel dekker, inc, 49-90 纯净钢的生产主