高碳帘线钢精炼渣组成研究

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1、高碳帘线钢精炼渣组成研究摘要：随着社会经济的迅速发展，我国对钢铁的需求量也越来越大，帘线钢作为洁净钢中的代表受到了人们的青睐。帘线钢在生产应用中，其质量主要取决于连线用钢坯的质量及连线盘条的性能及质量，一旦其含有杂物或硫化物，则会直接影响帘线钢的生产质量，本文在此针对高碳帘线钢精炼渣的组成做如下论述。关键词：高碳；帘线钢；精炼渣随着我国工业化发展步伐的加快，现有的帘线钢数量已无法满足人们的发展需求，据相关资料显示，早在1993年，我国子午线轮胎需求钢帘线尚不足1万吨，然而到了2005年之后，我国帘线钢的实际消费量已高达36万吨，且以每年32%的增

2、长率在持续增长，由此不难看出，当前我国帘线钢的生存水平仍无法满足工业的迅速发展。预计在2015年，我国仅子午线轮胎上需求的帘线钢数量约在100万吨左右，而当前我国帘线钢的生产量仅为60万吨。本文在此从帘线钢生产工艺及对质量要求、非金属夹杂物各组元活度计算、帘线钢中夹杂物的形态控制以及炼渣组成等四个方面进行分析。一．帘线钢的质量要求作为钢材种类中的精品，帘线钢凭借其强度高、质量优被广泛应用到工业生产中，正因如此，在帘线钢的生产中，也提出了相应的要求，如加工出很细的钢丝后还要绞合成股，在拉丝和合股过程中几乎不允许断丝等等，尤其在帘线钢的夹杂物要求上更

3、是严格，如硫化物，且氮含量控制较低，且夹杂物的大小、形状及可变形性等都做出了相应的标注，甚至连铸坯表面和内在质量缺陷也有严格的要求。二．非金属夹杂物如何控制钢中的非金属夹杂物，则成为当前钢研究的核心所在。在本文的高碳帘线钢产品中，其直径在进行加工时由原来的5.5mm左右盘条冷拉到0.15——0.38mm，且需要在2000r/min以上进行第一时间的转速合股，受脆性夹杂物的影响，帘线钢在拉拔合股中极容易出现断丝，避免这一现象的根本途径在于对钢中的残留物进行塑性化。在实际生产中，不同的钢种，对精炼渣的作用要求不同，从帘线钢的实际状况出发，应从根本上限

4、制脆性的AL20的夹杂生产，这就要对钢液中的Al含量进行严格控制。在整个帘线钢的生存中，钢渣之间存在着热力学平衡点，其反应公式为：4[A1]+3(SiO：)=3[Si]+2(A120)；从这一公式中不难看出，若向右进行调整，则钢液中会增加大量的铝。在避免脆性Al20夹杂形成的过程中，帘线钢所采用的方法为冶炼中通过Si-Mn进行脱氧，在脱氧后，其钢中的残留夹杂物以MnO、SiO、A120和CaO-Alz0系夹杂物为主。三．帘线钢中夹杂物的形态控制作为当前洁净钢冶炼中的核心，夹杂物邢台控制技术的纯熟与否，将直接影响着钢的冶炼质量，受钢应用的影响，不同

5、的钢种在冶炼中，对其夹杂物的性质、成分、数量、粒度及分布的要求不同。从帘线钢来看，其要求多体现在具备高抗疲劳破坏性能，对钢中非金属夹杂物的变形性能也有严格要求，即要求钢中绝大多数非金属夹杂物为塑性夹杂物。钢包精炼中，在降低夹杂物总量的同时，也要控制夹杂物的组成,使其成为轧制加工时易于变形的夹杂物,由此使夹杂物无害。一般来讲，在整个钢冶炼中，其夹杂物的形态控制多指冶炼人员结合着钢的实际数量，按照一定的比例向钢液中添加相应的固体溶剂，使其发生变形，如硅钙合金等，通过添加固体溶剂来改变钢液中的非金属杂志物形态，以此来减小或消除其对钢性能的影响。从以往的

6、研究中能够看出，钢中的氧化物、硫化物状态、数量如何，将直接影响着钢的机械与物理化学的性能，而钢液中的氧与硫、脱氧剂含量等都将使最终残存在钢种的氧化物、硫化物发生改变。因此，选择合适的变形剂，能够对钢液中的氧化物、硫化物进行有效控制，在变形剂的影响下，钢液中的非金属杂质含量大大减少，其形状与数量也发生了较大改变，在确保连铸机正常运转的同时，还大大提高了钢的性能。四．炼渣组成探讨（一）钢中夹杂物去除的条件在判断钢中的夹杂物时，需要将钢液中的去除条件、环境考虑进去，若一些有害物质溶解到钢液中，其渣相中的杂质浓度则会低于平衡浓度，造成杂质向渣相中扩散。在

7、解决这一问题时，其根本途径在于改变炉渣的主要成分，确保该杂质的形成不会溶解在钢液中，并在条件允许的前提下能够形成悬浮物，若夹杂物的重量大于钢液，则可以使用沉淀去除法，若小于钢液重量，则可在其漂浮在钢液表面后去除。（二）夹杂物的吸附和聚结在去除钢液中的夹杂物时，针对其上浮，需要通过吸附来去除，夹杂物的上浮与形成夹杂物的杂质的表面活度有着直接联系。一般来讲，钢液中的吸附过程多出现在多种物质的相间边界上，在出现吸附过程的同时，炉渣——气体、钢液——气体、钢液——炉渣、炉渣——耐火材料、钢液——非金属颗粒等间界上的自由能下降。（三）夹杂物的上浮在影响夹杂

8、物的上浮速度中，最主要因素在于夹杂物的自身尺寸，从上文公式中能够看出，夹杂物尺寸是其总量的二次方，而钢液密度与夹杂物密度之差则是决定上浮