夾雜物控制一直是阻礙我國鋼材質量提高的技術壁壘。盡管近年來我國冶金
裝備及工藝技術進步迅速,鋼材潔凈度顯著提高,但具有自主知識產權的原創性
夾雜物控制技術極度匱乏,鋼中夾雜物控制水平一直低于國際先進水平,不能完
全滿足高端鋼材的需求,嚴重影響了優特鋼材的質量和競爭力。
鋼液中彌散微小氣泡具有良好的去除夾雜物效果。近年來本梯隊進行了微小
氣泡去除夾雜物技術研發,提出了增氮析氮法去除鋼中夾雜物技術,在吹氬站或
LF(鋼包精煉爐)精煉過程中向鋼液吹氮增氮,在 VD(真空脫氣)或 RH 真空處
理過程使鋼液析氮,在鋼液內夾雜物表面析出微小氮氣泡,微小氮氣泡捕捉鋼中
夾雜物并上浮去除。先后進行了實驗室和工業應用研究,結果表明采用常規壓力
進行鋼液增氮和真空析氮處理后,鋼中全氧及夾雜物也能得到良好控制。
同時,本梯隊提出了“增氫析氫法去除鋼中夾雜物技術”研究,通過向鋼液
中通入氫氣、焦爐煤氣或天然氣,使鋼液增氫;鋼液精煉脫氧后,對該鋼液進行
真空處理,鋼中溶解氫以夾雜物為異質形核核心生成大量彌散細小氫氣泡,氣泡
攜帶夾雜物上浮,并在上浮過程中繼續捕捉夾雜物,促進夾雜物上浮去除。由于
氫原子小、氫在鋼液中擴散系數大,鋼液增氫和析氫較增氮和析氮容易,更容易
在鋼中析出彌散微小氣泡,實現夾雜物深度去除;同時,真空處理過程鋼液中氫
容易去除,現代鋼液真空脫氣精煉已能將鋼中殘余氫控制在 1-2
10-6 以下,不易對鋼材質量和性能產生危害,該技術具有良好的應用前景。
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