【正文】 鋼中的氧幾乎全部以氧化物系夾雜物的形態(tài)存在，因此，在有鋁等元素存在的情況下，氧化形成氧化物類夾雜物，而硅酸鹽一般屬于外來夾雜物，主要是由于鋼包內(nèi)襯脫落或者是在除渣過程中除渣過程不徹底形成的 ，當(dāng)夾雜物聚集則形成比較復(fù)雜的復(fù)合型夾雜物。夾雜物之間相互碰撞聚集是由吸附作用引起，之后會(huì)迅速長大 [19] （ 2） 含有硫化物夾雜的典型沖擊試樣： 譜圖處理 : 沒有被忽略的峰 處理選項(xiàng) : 所有經(jīng)過分析的元素 (已歸一化 ) 重復(fù)次數(shù) = 3 圖 37 拉伸試樣斷口夾雜物捕捉及成分分析測定 圖 37 中的拉伸試樣斷口宏觀照片有大量的韌窩，可以看到在“譜圖 1”所元素 重量百分比 原子百分比 C K S K Fe K 總量 山東大學(xué)學(xué)士論文 28 示的部位有比較明顯的夾雜物，由圖可以看出該夾雜物成圓球狀，形狀較規(guī)則，存在于某一韌窩處，在一定程度上引起了此處韌窩 撕裂的形成，由能譜儀經(jīng)過確定成分得到其是硫化物，推斷它是由于鋼液凝固時(shí)，鋼液中若含氧量較高，溶解硫的能力比較小，如果在較高溫度就開始達(dá)到飽和，硫化物析出，形成硫化物夾雜。因此，從本質(zhì)上說，硫化物夾雜（屬內(nèi)生夾雜物）的存在，表明了在脫氧過程中脫氧的不充分。但是，可以從圖中看出，硫化物夾雜并不多，聯(lián)系工廠實(shí)際，硫化物基本達(dá)到控制。 （ 3）含有鈣鋁酸鹽夾雜物的典型拉伸試樣： 譜圖處理 : 沒有被忽略的峰 處理選項(xiàng) : 所有經(jīng)過分析的元素 (已歸一化 ) 重復(fù)次數(shù) = 3 圖 38 拉伸 試樣斷口夾雜物捕捉及成分分析測定 元素 重量百分比 原子百分比 C K Ca K Fe K 總量 山東大學(xué)學(xué)士論文 29 圖 38 所示的是 45 鋼拉伸試樣宏觀斷口照片及感興趣區(qū)夾雜物照片，有宏觀斷口照片可以看出該夾雜物較大，形狀不規(guī)則，且該夾雜物不導(dǎo)電，因此圖片顯示是這樣的。經(jīng)過能譜儀確定成分為鈣鋁酸鹽，其中含鈣，應(yīng)該是在用硅、鈣等進(jìn)行鋼包合金化 [25]的時(shí)候產(chǎn)生的，在后來的處理過程中殘留在鋼中形成的。此類夾雜物總體來說不是很多，偶然存在，但是，危害極大 [26]，因此，在工廠生產(chǎn)中仍要引起足夠的重視。 （ 4） 含有稀土元素形成的夾雜物的典型拉伸試樣： 譜圖處理 : 沒有被忽略的峰 處理選項(xiàng) : 所有經(jīng)過分析的元素 (已歸一化 ) 重復(fù)次數(shù) = 3 圖 39 拉伸試樣斷口夾雜物捕捉及成分分析測定 元素 重量百分比 原子百分比 C K Fe K Nd L 總量 山東大學(xué)學(xué)士論文 30 圖 39 所示的是斷口上含有稀土元素夾雜物的成分測定結(jié)果。由圖可以看出，該拉伸試樣的斷口上的此夾雜物形狀較規(guī)則，成塊狀 ,在該夾雜物的表面有瘤狀突起，使用能譜儀進(jìn)行成分測定后確定該夾雜物含有稀土元素 Nd。 根據(jù) 45 優(yōu)質(zhì)碳素?zé)彳垐A鋼的生產(chǎn) 工藝，從煉鋼到連鑄到軋制的過程中都沒有添加稀土元素，因此，此夾雜物的最有可能來源是原材料，屬于內(nèi)生夾雜， 在冶煉、澆鑄和冷凝的過程中，由于內(nèi)部各種物質(zhì)成分之間，或鋼與爐中的氣氛、容器等接觸而引起的化學(xué)反應(yīng)所生成的產(chǎn)物，并且在最后沒有來得及上浮，殘留在鋼中。 夾雜物改進(jìn)措施 根據(jù)實(shí)驗(yàn)存在的問題，提出以下解決應(yīng)對措施： （ 1） 電爐避免熔池碳含量過低 (最好終點(diǎn)碳控制在≥ %)、鋼水過氧化，控制好溫度，以降低鋼中原始氧含量， 控制好終點(diǎn)碳含量和終點(diǎn)磷含量，保證一次拉碳成功，嚴(yán)禁點(diǎn)吹， 保證軟吹氬時(shí)間≥ 8min，有利于夾雜物上浮； 盡量縮短加熱時(shí)間，避免鋼水過氧化 ； （ 2）穩(wěn)定控制電爐鋼包下渣量，渣厚最好控制在 50mm 左右； （ 3）電爐穩(wěn)定岀鋼量，上精煉成分控制在合理范圍內(nèi)（ Si、 Mn 最好在成分下限 %以內(nèi)），為精煉穩(wěn)定操作創(chuàng)造條件； （ 4）精煉快速造高堿度白渣（ 5min 左后完成），成分調(diào)整準(zhǔn)確穩(wěn)定（ Si、Mn 最好在成分下限 +%以內(nèi)），減少頻繁調(diào)整； LF 爐渣堿度 4~6； （ 5）穩(wěn)定中間包鋼水重量和液面高度，防止鋼包及中間包產(chǎn)生渦流下渣；保證結(jié)晶器液面穩(wěn)定，保護(hù)渣加入規(guī)范，減少卷渣； CAS 站控制好吹 氬，嚴(yán)禁鋼水大翻，出現(xiàn)卷渣；中間包使用低碳堿性覆蓋劑，澆注時(shí)中間包液面嚴(yán)禁裸露； （ 6）鋼包、中間包烘烤到位，防止水分的存在； 中間包必須清潔，吹掃干凈，防止產(chǎn)生外來夾雜物；保證引流砂干燥，并灌好引流砂，嚴(yán)禁鋼包燒眼； （ 7）新包爐內(nèi)及小修包不得冶煉本鋼種，將鋼包上水口粘渣，粘鋼必須清除干凈，補(bǔ)爐爐內(nèi)不得冶煉此鋼；加強(qiáng)出鋼口維護(hù)，保證不散流； （ 8）加熱過程必須保證埋弧， LF 吹氬化渣及加造渣材料時(shí)氬氣量用較大流量，合金化或升溫時(shí)控制在中等流量，正常加熱保溫適當(dāng)減少氬氣流量； 山東大學(xué)學(xué)士論文 31 （ 9）出鋼前， 1~2min 提前吹氬 ，驅(qū)除鋼包內(nèi)氧；； （ 10）控制拉速，恒速澆注； （ 11） 召集相關(guān)人員重新梳理技術(shù)管理工作，形成行之有效的管理制定。 山東大學(xué)學(xué)士論文 32 第四章 結(jié)論 本文研究了 45 鋼中非金屬夾雜物的種類、數(shù)量和來源，提出了夾雜物控制的措施。主要結(jié)論如下： 對 45 鋼中非金屬夾雜物進(jìn)行金相觀察，與 A、 B、 C、 D 和 DS 類夾雜物的典型形態(tài)對比，判定了試樣中的夾雜物的種類。 從評級結(jié)果來看， A 類硫化物和 B 類氧化鋁夾雜在 ~ 之間， C 類硅酸鹽夾雜在 ~ 之間， D 類氧化物類夾雜在 ~ 之間， DS 類夾雜物在~ 之間， D 類夾雜數(shù)量最多 ， C 類夾雜物次之 。 從夾雜物的成分來看， C 夾雜成分為鈣鋁酸鹽，含稀土元素的夾雜物為原料帶入的內(nèi)生夾雜。 從非金屬夾雜物的種類和數(shù)量來看，硅酸鹽和氧化物夾雜級數(shù)較高，應(yīng)著重從脫氧和連鑄環(huán)節(jié)來控制。需采取控制終點(diǎn)氧含量、保證鋼包下渣量、保證吹氬時(shí)間、避免卷入鋼包內(nèi)襯等外來夾雜物等措施，此外，需提高現(xiàn)場人員的作業(yè)水平。 山東大學(xué)學(xué)士論文 33 致謝 本論文是在導(dǎo)師李勝利教授的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的， 導(dǎo)師扎實(shí)牢固的學(xué)術(shù)功底，勤奮謹(jǐn) 嚴(yán)的治學(xué)精神和精益求精的工作態(tài)度令 我獲益匪淺 。一個(gè)學(xué)期以來， 李 老師對我在畢業(yè)設(shè)計(jì)課題上細(xì)致入微的教導(dǎo)和幫助，讓我對于 科研工作 有了更加深刻的認(rèn)識(shí)， 同時(shí)也讓我對本專業(yè)的知識(shí)有了一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí) 。值此論文完成之際，謹(jǐn)向 李 老師的辛勤培養(yǎng)致以最衷心的感謝 ！ 在畢業(yè)設(shè)計(jì)完成過程中，敖青教授和朱新德老師也給予了我很多關(guān)懷與指導(dǎo)，在此對敖老師和朱老師表示衷心的感謝！ 非常 感謝 碩士生 師姐崔雪英 。師 姐 知識(shí)淵博，作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)， 親切和藹 ，手把手的教我做實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)我進(jìn)入課題研究，并耐心的指導(dǎo)我的 實(shí)驗(yàn) 工作，使我能夠順利的完成論文。 在論文完成 的過程中，實(shí)驗(yàn)室的馮銳師兄、田磊師兄、周志云師姐和李貞順師兄也給予了很大的幫助， 在此，向 崔雪英 師 姐和各位師兄師姐們 表達(dá) 我 深深的 感謝 ！ 非常感謝山東鄒平廣富集團(tuán)在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予的大量支持。正因?yàn)橛辛嗽摷瘓F(tuán)的支持，才使得試驗(yàn)順利開展！ 此外，還要感謝我的舍友們在論文完成過程中給予的大力幫助，在 四年的朝夕相處中我們結(jié)下了深厚的友誼，對于她們在生活和學(xué)習(xí)中給予我的 關(guān)心 和支持表示真摯的感謝。 同時(shí)也感謝在同一課題組一起做畢業(yè)設(shè)計(jì)的各位同學(xué)，正因?yàn)橛辛四銈兊膸椭蛥f(xié)作，才使得我的論文得以順利完成。 最后要感謝我的父母 ，他們是我最堅(jiān)強(qiáng)的后盾，一直默默的支持我，鼓勵(lì)我！正因?yàn)橛辛四銈兊闹С?，我的大學(xué)四年才能夠順利完成！ 山東大學(xué)學(xué)士論文 34 參考文獻(xiàn) [1] 孫衍國 .山東石橫 45鋼生產(chǎn)潔凈度初步檢驗(yàn)報(bào)告 [R].山東 :山東廣富集團(tuán) , 2021： 23. [2] 包燕平，馮婕 .鋼鐵冶金學(xué)教程 [M].北京：冶金工業(yè)出版社 ,2021:249291. [3] 王雅貞等 . 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝與設(shè)備 [M]. 北京 : 冶金工業(yè)出版社 ,2021:153. [4] 優(yōu)質(zhì)碳結(jié)鋼熱軋圓鋼的夾雜物控制與工藝優(yōu)化技術(shù)報(bào)告 [R].山東：山東廣富集團(tuán) ,2021： 26. [5] 田白玉 .鋼中非金屬夾雜物及其金相鑒別 [M].材料工藝 ,2021,4: 3134. [6] 蔡開科 ,孫彥輝 .鋼中非金屬夾雜物檢測技術(shù) [R].中國金屬學(xué)會(huì) 2021 連鑄坯質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)研討會(huì)論文集 ,2021:118. [7] [M].鞍鋼技術(shù) ,2021,4:5864. [8] 齊江華，吳杰，索進(jìn)平，薛正良，付兵，田青 .鋼中細(xì)小夾雜物的研究方法探究 [M].2021,30(10):15. [9] 李宏 .鋼中非金屬夾雜物形成規(guī)律的探討（ 3)[M].金 屬世界 ,2021:1518. [10] 武靜 , 孫芳 . 鋼中非金屬夾雜物顯微評定的精確度研究 [R] 天津冶金 ,2021:6466 [11] GB/T 105612021/ISO 4967:1998(E)[Z].2021:134 [12] 李宏 .鋼中非金屬夾雜物形成規(guī)律的探討 (1)[M].金屬世界 ,2021:1418. [13] 李宏 .鋼中非金屬夾雜物形成規(guī)律的探討 (2)[M].金屬世界 ,2021:3437. [14] 李靜媛 . 鋼中夾雜物的鑒定方法及其進(jìn)展 [M]. 理化檢驗(yàn)：物理分冊 ,1993:5357. [15] 張成連 .SCr420HB 鋼材 D 粗夾雜物分析及控制措施 [M].黑龍江冶金 ,2021,12(4):1415. [16] 申永剛 ,陳偉慶 ,馬新建 .超聲處理對鋼液中夾雜物去除和細(xì)化的實(shí)驗(yàn)室研究[M].上海金屬 ,2021,5(3):2427. [17] 尹凌峰 .承鋼 45鋼中的夾雜物及對鋼性能的影響 [D].河北：河北理工大學(xué) ,2021:120. [18] 若生昌光 .鋼中的氧化物系夾雜物的微細(xì)分散及組成控制技術(shù) [M].重鋼技山東大學(xué)學(xué)士論文 35 術(shù) ,2021,3(1):2730. [19] 姚瑞鳳 ,張彩軍 .鋼中非金屬夾 雜物的碰撞行為研究 [M].河南冶金 ,2021,4(2)：1417. [20] 高紅艷 ,高洪吉 ,宋鳳芹 .濟(jì)鋼中薄板連鑄機(jī)鑄坯潔凈度分析 [M].山東冶金 ,2021,10(5):9092. [21] 楊傳信 ,李鵬超 .潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)及應(yīng)用 [M].科技創(chuàng)業(yè)月刊 ,2021:145146. [22] 姜茂發(fā) ,張志祥 ,王德永 ,劉軍 .鋁鈦脫氧鋼中夾雜物特征及水口結(jié)瘤問題分析[M].工業(yè)加熱 ,2021： 6063. [23] 李慧改 ,邱磊 ,吳春峰 ,曲巍 ,鄭少波 .水溶液電解法提取鋼中超細(xì)非金屬夾雜物研究 [M].上海金屬 ,2021,11(6):3946. [24] 呂士忠 .鋼中夾雜物的來源及性質(zhì)研究 [D].中南大學(xué)： 4453. [25] 閻紹維 .鋼中非金屬夾雜物來源系統(tǒng)研究 [D].河北理工大學(xué) ,2021,4： 4156. [26] 蔡開科 .連鑄過程鋼中非金屬夾雜物控制 [M].北京科技大學(xué)冶金學(xué)院 :521. [27] 周玉 ,武高輝 .材料分析測試技術(shù) [M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 ,2021,8:208222. [28] 束德林 .工程材料材料力學(xué)性能 [M].機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021,5:5657. [29] , , 39。ev, , . Afanas39。eva, . Nonmetallic Inclusions in Important Steels1[J]. Elektrometallurgiya, 2021,6: 30– 38. [30] , , , ’nikov, , . Garber, . Nonmetallic inclusions in electric furnace steel ShKh15SGV bars[J]. Russian Metallurgy (Metally) ,2021 :555564. [31] B. S. Gonchar, A. V. Nogovitsyn, E. F. Diyuk。V. V. Kislitsa, O. B. Isaev and V. V. Belousov. Effective removal of nonmetallic inclusions by continuous refining of liquid steel in the intermediate ladle of the continuouscasting machine[J]. Steel in Translation ,2021 :4144.