月钢铁行业运行情况
1
2020
... 当前，交通运输、能源化工和机械制造等重点行业领域对钢铁材料的需求居高不下，质量要求也越来越高.2020年我国的粗钢产量达到1.053 × 109 t，而钢材进口达到2.0233 × 107 t[1 ] .这些进口钢材中，多数为高品质特殊钢.近年来，我国在特殊钢领域取得了一些突破，国产钢铁材料的稳定性进一步提升，越来越多的零部件实现国产制造，但与国外高端材相比，性能稳定性仍是需要解决的痛点. ...
月钢铁行业运行情况
1
2020
... 当前，交通运输、能源化工和机械制造等重点行业领域对钢铁材料的需求居高不下，质量要求也越来越高.2020年我国的粗钢产量达到1.053 × 109 t，而钢材进口达到2.0233 × 107 t[1 ] .这些进口钢材中，多数为高品质特殊钢.近年来，我国在特殊钢领域取得了一些突破，国产钢铁材料的稳定性进一步提升，越来越多的零部件实现国产制造，但与国外高端材相比，性能稳定性仍是需要解决的痛点. ...
Effect of ladle usage on cleanliness of bearing steel
9
2018
... 高品质特殊钢的洁净度和组织均匀性是影响其性能稳定的主要因素，其中夹杂物的问题表现得尤为突出.表1 [2 ~19 ] 给出了国内外钢铁企业在冶炼结束后不同钢种(依据脱氧方式分为铝镇静钢和硅锰镇静钢2大类)的主要夹杂物类型.从表中可以看出，铝镇静钢中，Al2 O3 、MgO·Al2 O3 尖晶石和CaO-Al2 O3 (-MgO)系等是常见的夹杂物类型；而SiO2 -MnO-Al2 O3 和CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物则是硅锰镇静钢中的主要夹杂物.此外，在硅锰镇静钢中也能发现Al2 O3 和MgO·Al2 O3 尖晶石等硬脆夹杂物[20 ,21 ] .这些夹杂物在钢中的形态分布不同，最终也会导致不同的夹杂物评级类别[8 ] .为此，冶金工作者在冶炼终点控制、脱氧方式、吹氩搅拌、精炼渣成分、变性处理、中间包覆盖剂和保护浇注等生产中的多个环节开展了大量的研究与实践，以尽可能减少钢中夹杂物的数量和尺寸，改善其形态和分布.这些研究成果不仅有助于更加清晰认识钢中夹杂物的生成演变以及去除机理，而且提出了夹杂物控制的一些新方向. ...
... 不同钢铁企业不同钢种主要的夹杂物类型[2 ~19 ] ...
... Main types of inclusions found in different steel grades at different steel plants[2 -19 ] ...
... [
2 ]
CaO-Al2 O3 -MgO 803J (Bearing steel) Al OVAKO, Sweden EAF→ASEA-SKF→IC CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [3 ] SCM420 (Case hardening steel) Sanyo Steel, Japan EAF→LF→RH→CC CaO-MgO-Al2 O3 [4 ] SCM435 (Case hardening steel) Al Xingtai Steel, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [5 ] (IF steel) Al - BOF→RH→CC Al2 O3 [6 ] X70 (Pipeline steel) Al NISCO, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [7 ] X80 (Pipeline steel) Al Shougang, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [8 ] (ULC steel) Al-Ti Tata Steel, India - Al2 O3 -TiOx [9 ] ORVAR2M (Tool steel) Al Uddeholm, Sweden EAF→LF→VD→IC CaO-Al2 O3 -MgO [10 ] 20CrMnTi (Gear steel) Al-Ti - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO-TiOx [11 ] (LCAK steel) Al JISCO, China BOF→LF→CSP CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [12 ] LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Xingtai Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [13 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Jiyuan Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [14 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 60Si2Mn-Cr (Spring steel) Al - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO [15 ] (Spring steel) Si-Mn Baosteel, China EAF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [16 ] SAE 9254 Si-Mn ArcelorMittal, Brazil BOF→LF→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [17 ] U75V (Rail steel) Si-Mn Baotou Steel, China BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [18 ] U71Mnk (Rail steel) Si-Mn - BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 -MgO [19 ] Note: IF—interstitial free, ULC—ultra low carbon, LCAK—low carbon Al-killed steel, EAF—electric arc furnace steelmaking, ASEA-SKF—ASEA-SKF refining, IC—ingot casting, LF—ladle furnace refining, RH—Ruhrstahl-Heraeus refining, CC—continuous casting, BOF—basic oxygen furnace steelmaking, VD—vacuum degassing refining, CSP—compact strip production ...
... 对于铝镇静钢(如轴承钢、工具钢和冷镦钢等)，转炉或电炉的初炼钢经过脱氧后，会生成大量的Al2 O3 夹杂物.随着钢中微量元素Mg和Ca的生成，这些Al2 O3 夹杂物会演变成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物，并进一步演变成CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物[5 ,12 ,22 ] ，如图1 a~c所示.因此，常规的铝镇静钢经过较长时间精炼后，钢中的夹杂物类型主要为CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，如表1 [2 ~19 ] 所示.图2 [23 ] 给出了这些类型夹杂物的典型形貌照片. ...
... 如表1 [2 ~19 ] 所示，SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物和CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物为硅锰镇静钢中常见的夹杂物类型.通常认为钢中的SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物是Si-Mn脱氧的产物(MnO-SiO2 )与钢液中溶解Al反应生成的结果[42 ,43 ] .对于钢中CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物，对其生成机理目前仍有争论[42 ] .部分学者[43 ~45 ] 认为，精炼渣影响了钢液中溶解元素的平衡而导致此类夹杂物生成，但较多学者则认为其来自精炼渣卷渣[20 ,46 ] ，或是卷渣后与钢液反应生成的[13 ,47 ] .本课题组[14 ,48 ] 研究发现，Si-Mn脱氧产物(MnO-SiO2 )在精炼过程中也会演变生成CaO-MnO-SiO2 系夹杂物，甚至CaO-SiO2 系夹杂物.这与使用的含CaO耐火材料密切相关. ...
... 如上所述，微量元素Mg和Ca对钢中的夹杂物生成和演变行为有着至关重要的影响.许多学者[2 ,5 ,11 ,22 ~24 ,34 ,37 ,49 ] 认为，除了合金元素加入，钢中的Mg和Ca元素主要源自精炼渣和耐火材料中MgO和CaO的还原.同时，镁碳质耐火材料中的C可以将MgO还原生成Mg.在高碳钢中，钢中溶解的C也可能将MgO和CaO还原[50 ,51 ] .因此，对于铝镇静钢，反应式(3)~(5)常用来描述钢中溶解Mg的来源，而反应式(6)和(7)常用来解释溶解Ca的来源. ...
... 此外，图6 给出了工业实际精炼钢包的示意图.从图中可以看出，除了精炼渣和耐火材料，钢包挂渣(又称钢包釉)实际上也与钢液接触，其是在浇注过程中精炼渣随着钢液面下降而黏附在钢包内壁形成的.有研究[3 ,10 ,52 ] 指出钢包挂渣是钢中夹杂物的重要来源.本课题组[2 ,41 ] 近年来进一步确认了钢包挂渣对钢中夹杂物的影响机理：一方面，钢包挂渣自身的剥落会形成钢中的夹杂物，另一方面钢包挂渣同样会对钢中夹杂物的生成和演变行为产生重要影响.在实际钢包中，除了脱氧产物外，还包括其他来源的夹杂物，如合金带入、粗钢遗传(如图2 [23 ] )以及耐火材料和钢包挂渣的剥落等.对于帘线钢，也有很多学者[13 ,20 ,46 ] 指出CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物源自精炼渣.由此可见，精炼渣和耐火材料的影响仍然至关重要. ...
... 精炼及连铸过程的卷渣同样会生成大型夹杂物，精炼吹氩搅拌优化以及连铸结晶器液面波动控制有助于减少其生成.同时，还应尽可能避免夹杂物在浸入式水口黏附并聚集[101 ] .本课题组[2 ,102 ] 近年来对钢包挂渣的研究表明，钢包挂渣的剥落也会形成大型的CaO-Al2 O3 系夹杂物，如图11 [102 ] 所示.减少钢包挂渣剥落则可以减少这些夹杂物.一方面可以减少钢包挂渣的量，比如Wang等[103 ] 尝试通过优化耐火材料来达到此目的；另一方面则需要在精炼过程中减弱钢液对挂渣的冲刷，比如VD脱气过程的气量不宜过大[100 ] . ...
Origins of non-metallic inclusions and their chemical development during ladle treatment
2
2008
... Main types of inclusions found in different steel grades at different steel plants
[2 -19 ] Table 1 Steel grade (Remark) Deoxidizer Steel plant Production process Type of inclusion Ref. GCr15 (Bearing steel) Al - - Al2 O3 -MgO, [2 ] CaO-Al2 O3 -MgO 803J (Bearing steel) Al OVAKO, Sweden EAF→ASEA-SKF→IC CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [3 ] SCM420 (Case hardening steel) Sanyo Steel, Japan EAF→LF→RH→CC CaO-MgO-Al2 O3 [4 ] SCM435 (Case hardening steel) Al Xingtai Steel, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [5 ] (IF steel) Al - BOF→RH→CC Al2 O3 [6 ] X70 (Pipeline steel) Al NISCO, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [7 ] X80 (Pipeline steel) Al Shougang, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [8 ] (ULC steel) Al-Ti Tata Steel, India - Al2 O3 -TiOx [9 ] ORVAR2M (Tool steel) Al Uddeholm, Sweden EAF→LF→VD→IC CaO-Al2 O3 -MgO [10 ] 20CrMnTi (Gear steel) Al-Ti - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO-TiOx [11 ] (LCAK steel) Al JISCO, China BOF→LF→CSP CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [12 ] LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Xingtai Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [13 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Jiyuan Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [14 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 60Si2Mn-Cr (Spring steel) Al - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO [15 ] (Spring steel) Si-Mn Baosteel, China EAF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [16 ] SAE 9254 Si-Mn ArcelorMittal, Brazil BOF→LF→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [17 ] U75V (Rail steel) Si-Mn Baotou Steel, China BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [18 ] U71Mnk (Rail steel) Si-Mn - BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 -MgO [19 ]
Note: IF—interstitial free, ULC—ultra low carbon, LCAK—low carbon Al-killed steel, EAF—electric arc furnace steelmaking, ASEA-SKF—ASEA-SKF refining, IC—ingot casting, LF—ladle furnace refining, RH—Ruhrstahl-Heraeus refining, CC—continuous casting, BOF—basic oxygen furnace steelmaking, VD—vacuum degassing refining, CSP—compact strip production ...
... 此外，图6 给出了工业实际精炼钢包的示意图.从图中可以看出，除了精炼渣和耐火材料，钢包挂渣(又称钢包釉)实际上也与钢液接触，其是在浇注过程中精炼渣随着钢液面下降而黏附在钢包内壁形成的.有研究[3 ,10 ,52 ] 指出钢包挂渣是钢中夹杂物的重要来源.本课题组[2 ,41 ] 近年来进一步确认了钢包挂渣对钢中夹杂物的影响机理：一方面，钢包挂渣自身的剥落会形成钢中的夹杂物，另一方面钢包挂渣同样会对钢中夹杂物的生成和演变行为产生重要影响.在实际钢包中，除了脱氧产物外，还包括其他来源的夹杂物，如合金带入、粗钢遗传(如图2 [23 ] )以及耐火材料和钢包挂渣的剥落等.对于帘线钢，也有很多学者[13 ,20 ,46 ] 指出CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物源自精炼渣.由此可见，精炼渣和耐火材料的影响仍然至关重要. ...
Factors to determine inclusion compositions in molten steel during the secondary refining process of case-hardening steel
2
2016
... Main types of inclusions found in different steel grades at different steel plants
[2 -19 ] Table 1 Steel grade (Remark) Deoxidizer Steel plant Production process Type of inclusion Ref. GCr15 (Bearing steel) Al - - Al2 O3 -MgO, [2 ] CaO-Al2 O3 -MgO 803J (Bearing steel) Al OVAKO, Sweden EAF→ASEA-SKF→IC CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [3 ] SCM420 (Case hardening steel) Sanyo Steel, Japan EAF→LF→RH→CC CaO-MgO-Al2 O3 [4 ] SCM435 (Case hardening steel) Al Xingtai Steel, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [5 ] (IF steel) Al - BOF→RH→CC Al2 O3 [6 ] X70 (Pipeline steel) Al NISCO, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [7 ] X80 (Pipeline steel) Al Shougang, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [8 ] (ULC steel) Al-Ti Tata Steel, India - Al2 O3 -TiOx [9 ] ORVAR2M (Tool steel) Al Uddeholm, Sweden EAF→LF→VD→IC CaO-Al2 O3 -MgO [10 ] 20CrMnTi (Gear steel) Al-Ti - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO-TiOx [11 ] (LCAK steel) Al JISCO, China BOF→LF→CSP CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [12 ] LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Xingtai Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [13 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Jiyuan Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [14 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 60Si2Mn-Cr (Spring steel) Al - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO [15 ] (Spring steel) Si-Mn Baosteel, China EAF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [16 ] SAE 9254 Si-Mn ArcelorMittal, Brazil BOF→LF→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [17 ] U75V (Rail steel) Si-Mn Baotou Steel, China BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [18 ] U71Mnk (Rail steel) Si-Mn - BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 -MgO [19 ]
Note: IF—interstitial free, ULC—ultra low carbon, LCAK—low carbon Al-killed steel, EAF—electric arc furnace steelmaking, ASEA-SKF—ASEA-SKF refining, IC—ingot casting, LF—ladle furnace refining, RH—Ruhrstahl-Heraeus refining, CC—continuous casting, BOF—basic oxygen furnace steelmaking, VD—vacuum degassing refining, CSP—compact strip production ...
... 此外，传统观点认为液态夹杂物易于碰撞长大，因而更容易被去除[56 ] .这仅仅是从液态夹杂物在钢液中易上浮的角度考虑的，并没有考虑其在钢-渣界面的具体分离行为.近年来，较多的工业实践[57 ,58 ] 表明，固态夹杂物相比液态夹杂物更容易去除.也有部分学者[4 ,7 ,59 ~61 ] 注意到固态和液态夹杂物的去除差异.Reis等[59 ] 报道夹杂物的去除效率与夹杂物的固相比例密切相关，夹杂物固相比例越高，去除率越大；Yang等[7 ] 和Xu等[60 ] 发现在RH处理过程中固态夹杂物比液态夹杂物更易去除. ...
Evolution mechanism of non-metallic inclusions in Al-killed alloyed steel during secondary refining process
7
2013
... Main types of inclusions found in different steel grades at different steel plants
[2 -19 ] Table 1 Steel grade (Remark) Deoxidizer Steel plant Production process Type of inclusion Ref. GCr15 (Bearing steel) Al - - Al2 O3 -MgO, [2 ] CaO-Al2 O3 -MgO 803J (Bearing steel) Al OVAKO, Sweden EAF→ASEA-SKF→IC CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [3 ] SCM420 (Case hardening steel) Sanyo Steel, Japan EAF→LF→RH→CC CaO-MgO-Al2 O3 [4 ] SCM435 (Case hardening steel) Al Xingtai Steel, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [5 ] (IF steel) Al - BOF→RH→CC Al2 O3 [6 ] X70 (Pipeline steel) Al NISCO, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [7 ] X80 (Pipeline steel) Al Shougang, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [8 ] (ULC steel) Al-Ti Tata Steel, India - Al2 O3 -TiOx [9 ] ORVAR2M (Tool steel) Al Uddeholm, Sweden EAF→LF→VD→IC CaO-Al2 O3 -MgO [10 ] 20CrMnTi (Gear steel) Al-Ti - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO-TiOx [11 ] (LCAK steel) Al JISCO, China BOF→LF→CSP CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [12 ] LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Xingtai Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [13 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Jiyuan Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [14 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 60Si2Mn-Cr (Spring steel) Al - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO [15 ] (Spring steel) Si-Mn Baosteel, China EAF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [16 ] SAE 9254 Si-Mn ArcelorMittal, Brazil BOF→LF→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [17 ] U75V (Rail steel) Si-Mn Baotou Steel, China BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [18 ] U71Mnk (Rail steel) Si-Mn - BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 -MgO [19 ]
Note: IF—interstitial free, ULC—ultra low carbon, LCAK—low carbon Al-killed steel, EAF—electric arc furnace steelmaking, ASEA-SKF—ASEA-SKF refining, IC—ingot casting, LF—ladle furnace refining, RH—Ruhrstahl-Heraeus refining, CC—continuous casting, BOF—basic oxygen furnace steelmaking, VD—vacuum degassing refining, CSP—compact strip production ...
... 对于铝镇静钢(如轴承钢、工具钢和冷镦钢等)，转炉或电炉的初炼钢经过脱氧后，会生成大量的Al2 O3 夹杂物.随着钢中微量元素Mg和Ca的生成，这些Al2 O3 夹杂物会演变成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物，并进一步演变成CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物[5 ,12 ,22 ] ，如图1 a~c所示.因此，常规的铝镇静钢经过较长时间精炼后，钢中的夹杂物类型主要为CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，如表1 [2 ~19 ] 所示.图2 [23 ] 给出了这些类型夹杂物的典型形貌照片. ...
... 尖晶石常在钢中被发现，一般认为这类夹杂物对钢的使用性能不利.因此，对MgO·Al2 O3 尖晶石的生成与控制已有大量研究[5 ,22 ,23 ,35 ~38 ] .Park等[35 ] 、Yang等[36 ] 、Liu等[37 ] 和Deng等[38 ] 均对尖晶石夹杂物的生成和演变行为进行了较为详细的阐述.虽然目前对尖晶石夹杂物生成机理有不同的分类，但具有相似的特点.尖晶石有以下几种生成机理：(I) Al2 O3 夹杂物与钢液中的溶解Mg反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物；(II) MgO耐火材料剥落，并与钢液(包括钢中夹杂物和溶解元素)反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物；(III) 在冷却凝固过程中，液态硅酸盐夹杂物中结晶析出MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物. ...
... 实际上，当钢中含有如Ca、Ti等一些元素后，尖晶石夹杂物在热力学上并不稳定[5 ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~37 ] .需要特别指出的是，早期认为Ca将Al从MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物中置换会比从Al2 O3 夹杂物中更困难，因而向钢中添加Ca并不能有效处理MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物.实际上，近20年来已有大量研究[5 ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~38 ] 证明了钢中溶解Ca可以使MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物变性，并生成液态的CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，其演变的机理是Ca将夹杂物中的Mg首先置换，而不是首先将Al置换.该反应机理可以由式(1) 表示.图5 [36 ] 的元素线扫描图则给出了该机理的证据，图中夹杂物的Ca元素和Mg元素分布呈互补关系. ...
... [5 ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~38 ]证明了钢中溶解Ca可以使MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物变性，并生成液态的CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，其演变的机理是Ca将夹杂物中的Mg首先置换，而不是首先将Al置换.该反应机理可以由式(1) 表示.图5 [36 ] 的元素线扫描图则给出了该机理的证据，图中夹杂物的Ca元素和Mg元素分布呈互补关系. ...
... 如上所述，微量元素Mg和Ca对钢中的夹杂物生成和演变行为有着至关重要的影响.许多学者[2 ,5 ,11 ,22 ~24 ,34 ,37 ,49 ] 认为，除了合金元素加入，钢中的Mg和Ca元素主要源自精炼渣和耐火材料中MgO和CaO的还原.同时，镁碳质耐火材料中的C可以将MgO还原生成Mg.在高碳钢中，钢中溶解的C也可能将MgO和CaO还原[50 ,51 ] .因此，对于铝镇静钢，反应式(3)~(5)常用来描述钢中溶解Mg的来源，而反应式(6)和(7)常用来解释溶解Ca的来源. ...
... 依据式(3 )~(7 )，可以明显看出精炼渣和耐火材料对夹杂物的生成和演变具有重要的作用.本课题组[5 ,11 ,24 ,38 ,41 ] 近年来关注了钢中溶解Mg和溶解Ca的生成动力学，研究发现，钢液中溶解Mg生成速率明显大于钢中溶解Ca.这其中的原因主要有：(1) MgO相比CaO的稳定性更差，在同等氧势下，其更易被还原；(2) MgO耐火材料在钢包广泛使用，相比精炼渣，钢包内壁与钢液有巨大的接触面积，因而溶解Mg的供应源更多；(3) MgO在渣中趋于饱和，其在耐火材料和渣中的活度均接近于1 (固态纯物质标准态)，远大于渣中CaO的活度.由于溶解Mg的生成更快，因此在精炼过程中MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物一般先于CaO-Al2 O3 系夹杂物生成. ...
Attachment of alumina on the wall of submerged entry nozzle during continuous casting of Al-killed steel
1
2016
... Main types of inclusions found in different steel grades at different steel plants
[2 -19 ] Table 1 Steel grade (Remark) Deoxidizer Steel plant Production process Type of inclusion Ref. GCr15 (Bearing steel) Al - - Al2 O3 -MgO, [2 ] CaO-Al2 O3 -MgO 803J (Bearing steel) Al OVAKO, Sweden EAF→ASEA-SKF→IC CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [3 ] SCM420 (Case hardening steel) Sanyo Steel, Japan EAF→LF→RH→CC CaO-MgO-Al2 O3 [4 ] SCM435 (Case hardening steel) Al Xingtai Steel, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [5 ] (IF steel) Al - BOF→RH→CC Al2 O3 [6 ] X70 (Pipeline steel) Al NISCO, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [7 ] X80 (Pipeline steel) Al Shougang, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [8 ] (ULC steel) Al-Ti Tata Steel, India - Al2 O3 -TiOx [9 ] ORVAR2M (Tool steel) Al Uddeholm, Sweden EAF→LF→VD→IC CaO-Al2 O3 -MgO [10 ] 20CrMnTi (Gear steel) Al-Ti - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO-TiOx [11 ] (LCAK steel) Al JISCO, China BOF→LF→CSP CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [12 ] LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Xingtai Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [13 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Jiyuan Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [14 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 60Si2Mn-Cr (Spring steel) Al - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO [15 ] (Spring steel) Si-Mn Baosteel, China EAF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [16 ] SAE 9254 Si-Mn ArcelorMittal, Brazil BOF→LF→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [17 ] U75V (Rail steel) Si-Mn Baotou Steel, China BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [18 ] U71Mnk (Rail steel) Si-Mn - BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 -MgO [19 ]
Note: IF—interstitial free, ULC—ultra low carbon, LCAK—low carbon Al-killed steel, EAF—electric arc furnace steelmaking, ASEA-SKF—ASEA-SKF refining, IC—ingot casting, LF—ladle furnace refining, RH—Ruhrstahl-Heraeus refining, CC—continuous casting, BOF—basic oxygen furnace steelmaking, VD—vacuum degassing refining, CSP—compact strip production ...
Transient inclusion evolution during RH degassing
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2014
... Main types of inclusions found in different steel grades at different steel plants
[2 -19 ] Table 1 Steel grade (Remark) Deoxidizer Steel plant Production process Type of inclusion Ref. GCr15 (Bearing steel) Al - - Al2 O3 -MgO, [2 ] CaO-Al2 O3 -MgO 803J (Bearing steel) Al OVAKO, Sweden EAF→ASEA-SKF→IC CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [3 ] SCM420 (Case hardening steel) Sanyo Steel, Japan EAF→LF→RH→CC CaO-MgO-Al2 O3 [4 ] SCM435 (Case hardening steel) Al Xingtai Steel, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [5 ] (IF steel) Al - BOF→RH→CC Al2 O3 [6 ] X70 (Pipeline steel) Al NISCO, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [7 ] X80 (Pipeline steel) Al Shougang, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [8 ] (ULC steel) Al-Ti Tata Steel, India - Al2 O3 -TiOx [9 ] ORVAR2M (Tool steel) Al Uddeholm, Sweden EAF→LF→VD→IC CaO-Al2 O3 -MgO [10 ] 20CrMnTi (Gear steel) Al-Ti - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO-TiOx [11 ] (LCAK steel) Al JISCO, China BOF→LF→CSP CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [12 ] LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Xingtai Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [13 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Jiyuan Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [14 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 60Si2Mn-Cr (Spring steel) Al - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO [15 ] (Spring steel) Si-Mn Baosteel, China EAF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [16 ] SAE 9254 Si-Mn ArcelorMittal, Brazil BOF→LF→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [17 ] U75V (Rail steel) Si-Mn Baotou Steel, China BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [18 ] U71Mnk (Rail steel) Si-Mn - BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 -MgO [19 ]
Note: IF—interstitial free, ULC—ultra low carbon, LCAK—low carbon Al-killed steel, EAF—electric arc furnace steelmaking, ASEA-SKF—ASEA-SKF refining, IC—ingot casting, LF—ladle furnace refining, RH—Ruhrstahl-Heraeus refining, CC—continuous casting, BOF—basic oxygen furnace steelmaking, VD—vacuum degassing refining, CSP—compact strip production ...
... 此外，传统观点认为液态夹杂物易于碰撞长大，因而更容易被去除[56 ] .这仅仅是从液态夹杂物在钢液中易上浮的角度考虑的，并没有考虑其在钢-渣界面的具体分离行为.近年来，较多的工业实践[57 ,58 ] 表明，固态夹杂物相比液态夹杂物更容易去除.也有部分学者[4 ,7 ,59 ~61 ] 注意到固态和液态夹杂物的去除差异.Reis等[59 ] 报道夹杂物的去除效率与夹杂物的固相比例密切相关，夹杂物固相比例越高，去除率越大；Yang等[7 ] 和Xu等[60 ] 发现在RH处理过程中固态夹杂物比液态夹杂物更易去除. ...
... [7 ]和Xu等[60 ] 发现在RH处理过程中固态夹杂物比液态夹杂物更易去除. ...
Control of stringer shaped non-metallic inclusions of CaO-Al2 O3 system in API X80 linepipe steel plates
4
2014
... 高品质特殊钢的洁净度和组织均匀性是影响其性能稳定的主要因素，其中夹杂物的问题表现得尤为突出.表1 [2 ~19 ] 给出了国内外钢铁企业在冶炼结束后不同钢种(依据脱氧方式分为铝镇静钢和硅锰镇静钢2大类)的主要夹杂物类型.从表中可以看出，铝镇静钢中，Al2 O3 、MgO·Al2 O3 尖晶石和CaO-Al2 O3 (-MgO)系等是常见的夹杂物类型；而SiO2 -MnO-Al2 O3 和CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物则是硅锰镇静钢中的主要夹杂物.此外，在硅锰镇静钢中也能发现Al2 O3 和MgO·Al2 O3 尖晶石等硬脆夹杂物[20 ,21 ] .这些夹杂物在钢中的形态分布不同，最终也会导致不同的夹杂物评级类别[8 ] .为此，冶金工作者在冶炼终点控制、脱氧方式、吹氩搅拌、精炼渣成分、变性处理、中间包覆盖剂和保护浇注等生产中的多个环节开展了大量的研究与实践，以尽可能减少钢中夹杂物的数量和尺寸，改善其形态和分布.这些研究成果不仅有助于更加清晰认识钢中夹杂物的生成演变以及去除机理，而且提出了夹杂物控制的一些新方向. ...
... Main types of inclusions found in different steel grades at different steel plants
[2 -19 ] Table 1 Steel grade (Remark) Deoxidizer Steel plant Production process Type of inclusion Ref. GCr15 (Bearing steel) Al - - Al2 O3 -MgO, [2 ] CaO-Al2 O3 -MgO 803J (Bearing steel) Al OVAKO, Sweden EAF→ASEA-SKF→IC CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [3 ] SCM420 (Case hardening steel) Sanyo Steel, Japan EAF→LF→RH→CC CaO-MgO-Al2 O3 [4 ] SCM435 (Case hardening steel) Al Xingtai Steel, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [5 ] (IF steel) Al - BOF→RH→CC Al2 O3 [6 ] X70 (Pipeline steel) Al NISCO, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [7 ] X80 (Pipeline steel) Al Shougang, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [8 ] (ULC steel) Al-Ti Tata Steel, India - Al2 O3 -TiOx [9 ] ORVAR2M (Tool steel) Al Uddeholm, Sweden EAF→LF→VD→IC CaO-Al2 O3 -MgO [10 ] 20CrMnTi (Gear steel) Al-Ti - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO-TiOx [11 ] (LCAK steel) Al JISCO, China BOF→LF→CSP CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [12 ] LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Xingtai Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [13 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Jiyuan Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [14 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 60Si2Mn-Cr (Spring steel) Al - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO [15 ] (Spring steel) Si-Mn Baosteel, China EAF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [16 ] SAE 9254 Si-Mn ArcelorMittal, Brazil BOF→LF→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [17 ] U75V (Rail steel) Si-Mn Baotou Steel, China BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [18 ] U71Mnk (Rail steel) Si-Mn - BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 -MgO [19 ]
Note: IF—interstitial free, ULC—ultra low carbon, LCAK—low carbon Al-killed steel, EAF—electric arc furnace steelmaking, ASEA-SKF—ASEA-SKF refining, IC—ingot casting, LF—ladle furnace refining, RH—Ruhrstahl-Heraeus refining, CC—continuous casting, BOF—basic oxygen furnace steelmaking, VD—vacuum degassing refining, CSP—compact strip production ...
... 此外，如果铝脱氧后随即进行钙处理，Al2 O3 夹杂物则会反应生成球状或者近球状的CaO-Al2 O3 系夹杂物[27 ,28 ] ，如图1 中(m)所示.需要说明的是，CaO-Al2 O3 系夹杂物一般为液态或外层为液态，呈现球状或近球状(如图2 g和h[23 ] 所示)，在金相法评级时一般判为D类，较大的尺寸则判为DS类.尽管如此，这类夹杂物在轧制时也有可能被轧碎，最终呈链状分布，从而形成B类夹杂物[8 ] .因此，对于绝大多数钢种，控制大尺寸的CaO-Al2 O3 系夹杂物(包括含有少量MgO、MnO和TiOx
... 如前文提到，钙处理后钢中大型CaO-Al2 O3 系夹杂物出现的概率明显增加[11 ,94 ] .这表明要控制钢中的大型夹杂物，取消变性处理是一个非常必要的手段.此外，已有一些研究[8 ] 表明，钢中的DS类夹杂物与CaO-Al2 O3 系夹杂物密切相关.依据CaO-Al2 O3 系夹杂物的形成机理推测，控制钢中的Ca含量对控制大型夹杂物也是有益的.因此，对于轴承钢等高端产品，精炼过程不适宜使用过高碱度的精炼渣[57 ,100 ] ，也不宜采用含CaO耐火材料以及Ca含量较高的合金. ...
Nozzle clogging behaviour of Ti-bearing Al-killed ultra low carbon steel
2
2004
... Main types of inclusions found in different steel grades at different steel plants
[2 -19 ] Table 1 Steel grade (Remark) Deoxidizer Steel plant Production process Type of inclusion Ref. GCr15 (Bearing steel) Al - - Al2 O3 -MgO, [2 ] CaO-Al2 O3 -MgO 803J (Bearing steel) Al OVAKO, Sweden EAF→ASEA-SKF→IC CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [3 ] SCM420 (Case hardening steel) Sanyo Steel, Japan EAF→LF→RH→CC CaO-MgO-Al2 O3 [4 ] SCM435 (Case hardening steel) Al Xingtai Steel, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [5 ] (IF steel) Al - BOF→RH→CC Al2 O3 [6 ] X70 (Pipeline steel) Al NISCO, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [7 ] X80 (Pipeline steel) Al Shougang, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [8 ] (ULC steel) Al-Ti Tata Steel, India - Al2 O3 -TiOx [9 ] ORVAR2M (Tool steel) Al Uddeholm, Sweden EAF→LF→VD→IC CaO-Al2 O3 -MgO [10 ] 20CrMnTi (Gear steel) Al-Ti - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO-TiOx [11 ] (LCAK steel) Al JISCO, China BOF→LF→CSP CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [12 ] LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Xingtai Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [13 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Jiyuan Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [14 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 60Si2Mn-Cr (Spring steel) Al - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO [15 ] (Spring steel) Si-Mn Baosteel, China EAF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [16 ] SAE 9254 Si-Mn ArcelorMittal, Brazil BOF→LF→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [17 ] U75V (Rail steel) Si-Mn Baotou Steel, China BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [18 ] U71Mnk (Rail steel) Si-Mn - BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 -MgO [19 ]
Note: IF—interstitial free, ULC—ultra low carbon, LCAK—low carbon Al-killed steel, EAF—electric arc furnace steelmaking, ASEA-SKF—ASEA-SKF refining, IC—ingot casting, LF—ladle furnace refining, RH—Ruhrstahl-Heraeus refining, CC—continuous casting, BOF—basic oxygen furnace steelmaking, VD—vacuum degassing refining, CSP—compact strip production ...
... 对于含Ti钢，精炼过程Ti合金化会明显影响钢中夹杂物的生成与演变[11 ,25 ] .在含Ti超低碳钢生产过程中，钛合金通常在脱氧结束后立即加入，因此钢中的夹杂物主要是Al2 O3 -TiOx [9 ,26 ] ，如图1 中(l)所示.对于精炼时间流程较长(如钢包精炼+真空处理，即LF + RH或VD)的含Ti钢，钛合金通常在精炼白渣造好后再加入.在Ti合金化之前，钢中的夹杂物演变规律与常规铝镇静钢类似[11 ] ，即按照“Al2 O3 夹杂物→MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物→CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物”路径演变.在加入钛合金后，钢中的夹杂物则会受到Ti元素的影响，夹杂物中的TiOx 2 O3 -TiOx 2 O3 -TiOx 图1 中(g)、(j)和(k)所示.当然，夹杂物在精炼过程的演变同样受钢中Ca和Mg等元素的影响，如图1 中(h)和(i)所示.因TiOx x
Study of the formation of non-metallic inclusions by ladle glaze and the effect of slag on inclusion composition using tracer experiments
2
2009
... Main types of inclusions found in different steel grades at different steel plants
[2 -19 ] Table 1 Steel grade (Remark) Deoxidizer Steel plant Production process Type of inclusion Ref. GCr15 (Bearing steel) Al - - Al2 O3 -MgO, [2 ] CaO-Al2 O3 -MgO 803J (Bearing steel) Al OVAKO, Sweden EAF→ASEA-SKF→IC CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [3 ] SCM420 (Case hardening steel) Sanyo Steel, Japan EAF→LF→RH→CC CaO-MgO-Al2 O3 [4 ] SCM435 (Case hardening steel) Al Xingtai Steel, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [5 ] (IF steel) Al - BOF→RH→CC Al2 O3 [6 ] X70 (Pipeline steel) Al NISCO, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [7 ] X80 (Pipeline steel) Al Shougang, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [8 ] (ULC steel) Al-Ti Tata Steel, India - Al2 O3 -TiOx [9 ] ORVAR2M (Tool steel) Al Uddeholm, Sweden EAF→LF→VD→IC CaO-Al2 O3 -MgO [10 ] 20CrMnTi (Gear steel) Al-Ti - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO-TiOx [11 ] (LCAK steel) Al JISCO, China BOF→LF→CSP CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [12 ] LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Xingtai Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [13 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Jiyuan Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [14 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 60Si2Mn-Cr (Spring steel) Al - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO [15 ] (Spring steel) Si-Mn Baosteel, China EAF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [16 ] SAE 9254 Si-Mn ArcelorMittal, Brazil BOF→LF→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [17 ] U75V (Rail steel) Si-Mn Baotou Steel, China BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [18 ] U71Mnk (Rail steel) Si-Mn - BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 -MgO [19 ]
Note: IF—interstitial free, ULC—ultra low carbon, LCAK—low carbon Al-killed steel, EAF—electric arc furnace steelmaking, ASEA-SKF—ASEA-SKF refining, IC—ingot casting, LF—ladle furnace refining, RH—Ruhrstahl-Heraeus refining, CC—continuous casting, BOF—basic oxygen furnace steelmaking, VD—vacuum degassing refining, CSP—compact strip production ...
... 此外，图6 给出了工业实际精炼钢包的示意图.从图中可以看出，除了精炼渣和耐火材料，钢包挂渣(又称钢包釉)实际上也与钢液接触，其是在浇注过程中精炼渣随着钢液面下降而黏附在钢包内壁形成的.有研究[3 ,10 ,52 ] 指出钢包挂渣是钢中夹杂物的重要来源.本课题组[2 ,41 ] 近年来进一步确认了钢包挂渣对钢中夹杂物的影响机理：一方面，钢包挂渣自身的剥落会形成钢中的夹杂物，另一方面钢包挂渣同样会对钢中夹杂物的生成和演变行为产生重要影响.在实际钢包中，除了脱氧产物外，还包括其他来源的夹杂物，如合金带入、粗钢遗传(如图2 [23 ] )以及耐火材料和钢包挂渣的剥落等.对于帘线钢，也有很多学者[13 ,20 ,46 ] 指出CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物源自精炼渣.由此可见，精炼渣和耐火材料的影响仍然至关重要. ...
Formation and evolution of non-metallic inclusions in Ti-bearing Al-killed steel during secondary refining process
10
2020
... Main types of inclusions found in different steel grades at different steel plants
[2 -19 ] Table 1 Steel grade (Remark) Deoxidizer Steel plant Production process Type of inclusion Ref. GCr15 (Bearing steel) Al - - Al2 O3 -MgO, [2 ] CaO-Al2 O3 -MgO 803J (Bearing steel) Al OVAKO, Sweden EAF→ASEA-SKF→IC CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [3 ] SCM420 (Case hardening steel) Sanyo Steel, Japan EAF→LF→RH→CC CaO-MgO-Al2 O3 [4 ] SCM435 (Case hardening steel) Al Xingtai Steel, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [5 ] (IF steel) Al - BOF→RH→CC Al2 O3 [6 ] X70 (Pipeline steel) Al NISCO, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [7 ] X80 (Pipeline steel) Al Shougang, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [8 ] (ULC steel) Al-Ti Tata Steel, India - Al2 O3 -TiOx [9 ] ORVAR2M (Tool steel) Al Uddeholm, Sweden EAF→LF→VD→IC CaO-Al2 O3 -MgO [10 ] 20CrMnTi (Gear steel) Al-Ti - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO-TiOx [11 ] (LCAK steel) Al JISCO, China BOF→LF→CSP CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [12 ] LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Xingtai Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [13 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Jiyuan Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [14 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 60Si2Mn-Cr (Spring steel) Al - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO [15 ] (Spring steel) Si-Mn Baosteel, China EAF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [16 ] SAE 9254 Si-Mn ArcelorMittal, Brazil BOF→LF→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [17 ] U75V (Rail steel) Si-Mn Baotou Steel, China BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [18 ] U71Mnk (Rail steel) Si-Mn - BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 -MgO [19 ]
Note: IF—interstitial free, ULC—ultra low carbon, LCAK—low carbon Al-killed steel, EAF—electric arc furnace steelmaking, ASEA-SKF—ASEA-SKF refining, IC—ingot casting, LF—ladle furnace refining, RH—Ruhrstahl-Heraeus refining, CC—continuous casting, BOF—basic oxygen furnace steelmaking, VD—vacuum degassing refining, CSP—compact strip production ...
... 对于含Ti钢，精炼过程Ti合金化会明显影响钢中夹杂物的生成与演变[11 ,25 ] .在含Ti超低碳钢生产过程中，钛合金通常在脱氧结束后立即加入，因此钢中的夹杂物主要是Al2 O3 -TiOx [9 ,26 ] ，如图1 中(l)所示.对于精炼时间流程较长(如钢包精炼+真空处理，即LF + RH或VD)的含Ti钢，钛合金通常在精炼白渣造好后再加入.在Ti合金化之前，钢中的夹杂物演变规律与常规铝镇静钢类似[11 ] ，即按照“Al2 O3 夹杂物→MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物→CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物”路径演变.在加入钛合金后，钢中的夹杂物则会受到Ti元素的影响，夹杂物中的TiOx 2 O3 -TiOx 2 O3 -TiOx 图1 中(g)、(j)和(k)所示.当然，夹杂物在精炼过程的演变同样受钢中Ca和Mg等元素的影响，如图1 中(h)和(i)所示.因TiOx x
... [11 ]，即按照“Al2 O3 夹杂物→MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物→CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物”路径演变.在加入钛合金后，钢中的夹杂物则会受到Ti元素的影响，夹杂物中的TiOx 2 O3 -TiOx 2 O3 -TiOx 图1 中(g)、(j)和(k)所示.当然，夹杂物在精炼过程的演变同样受钢中Ca和Mg等元素的影响，如图1 中(h)和(i)所示.因TiOx x
... 实际上，当钢中含有如Ca、Ti等一些元素后，尖晶石夹杂物在热力学上并不稳定[5 ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~37 ] .需要特别指出的是，早期认为Ca将Al从MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物中置换会比从Al2 O3 夹杂物中更困难，因而向钢中添加Ca并不能有效处理MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物.实际上，近20年来已有大量研究[5 ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~38 ] 证明了钢中溶解Ca可以使MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物变性，并生成液态的CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，其演变的机理是Ca将夹杂物中的Mg首先置换，而不是首先将Al置换.该反应机理可以由式(1) 表示.图5 [36 ] 的元素线扫描图则给出了该机理的证据，图中夹杂物的Ca元素和Mg元素分布呈互补关系. ...
... ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~38 ]证明了钢中溶解Ca可以使MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物变性，并生成液态的CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，其演变的机理是Ca将夹杂物中的Mg首先置换，而不是首先将Al置换.该反应机理可以由式(1) 表示.图5 [36 ] 的元素线扫描图则给出了该机理的证据，图中夹杂物的Ca元素和Mg元素分布呈互补关系. ...
... 此外，当钢中Mn含量高到一定程度时，MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物还会生成(Mn, Mg)O·Al2 O3 尖晶石夹杂物[24 ] ，如图1 中(d)所示.本课题组[24 ] 的高温模拟实验表明，MgO·Al2 O3 夹杂物的尖晶石结构对这种夹杂物的生成起到了有利作用.另一方面，当钢中加入Ti时，MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物会进一步转变成液态的MgO-Al2 O3 -TiOx 图1 中(g)所示，其反应机理可以由式(2) 表示.同样，本课题组[11 ] 利用MgO·Al2 O3 尖晶石耐火材料在实验室证明了该演变行为. ...
... 如上所述，微量元素Mg和Ca对钢中的夹杂物生成和演变行为有着至关重要的影响.许多学者[2 ,5 ,11 ,22 ~24 ,34 ,37 ,49 ] 认为，除了合金元素加入，钢中的Mg和Ca元素主要源自精炼渣和耐火材料中MgO和CaO的还原.同时，镁碳质耐火材料中的C可以将MgO还原生成Mg.在高碳钢中，钢中溶解的C也可能将MgO和CaO还原[50 ,51 ] .因此，对于铝镇静钢，反应式(3)~(5)常用来描述钢中溶解Mg的来源，而反应式(6)和(7)常用来解释溶解Ca的来源. ...
... 依据式(3 )~(7 )，可以明显看出精炼渣和耐火材料对夹杂物的生成和演变具有重要的作用.本课题组[5 ,11 ,24 ,38 ,41 ] 近年来关注了钢中溶解Mg和溶解Ca的生成动力学，研究发现，钢液中溶解Mg生成速率明显大于钢中溶解Ca.这其中的原因主要有：(1) MgO相比CaO的稳定性更差，在同等氧势下，其更易被还原；(2) MgO耐火材料在钢包广泛使用，相比精炼渣，钢包内壁与钢液有巨大的接触面积，因而溶解Mg的供应源更多；(3) MgO在渣中趋于饱和，其在耐火材料和渣中的活度均接近于1 (固态纯物质标准态)，远大于渣中CaO的活度.由于溶解Mg的生成更快，因此在精炼过程中MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物一般先于CaO-Al2 O3 系夹杂物生成. ...
... 长期以来，钙处理技术对于改善钢液可浇性起到了重要作用，同时在管线钢和含硫易切削钢等要求夹杂物形态的钢种生产过程中广泛使用.管线钢中MnS夹杂物容易引起氢致开裂(hydrogen induced cracking，HIC)和硫化物应力腐蚀开裂(sulfide stress corrosion cracking，SSCC)[91 ] ，通过钙处理将MnS夹杂物变性为CaS夹杂物可提高管线钢的抗HIC和SSCC性能[92 ] .含硫易切削钢中长条状的MnS夹杂物容易引起钢材力学性能的各向异性，若采用钙处理使MnS夹杂物控制为球状或纺锤状则可以改善各向异性[93 ] .从这些方面看，钙处理是有利的.然而，近年来钙处理的负面影响也越来越凸显.首先，钙处理会使钢中大型CaO-Al2 O3 系夹杂物出现的概率明显增加[11 ,94 ] ，严重影响钢种的疲劳寿命.一些高端钢种是严格禁止钙处理的，如轴承钢.其次，钙处理过程使钢液剧烈翻腾，往往导致钢液吸氧增氮，也增加了卷渣的风险.最后，钙处理还会加剧耐火材料的侵蚀，缩短耐火材料的寿命.因此，除了要求采用钙处理控制夹杂物形态的钢种(如管线钢)外，如果钢液可浇性不存在问题，建议特殊钢精炼过程应尽可能不采用钙处理. ...
... 如前文提到，钙处理后钢中大型CaO-Al2 O3 系夹杂物出现的概率明显增加[11 ,94 ] .这表明要控制钢中的大型夹杂物，取消变性处理是一个非常必要的手段.此外，已有一些研究[8 ] 表明，钢中的DS类夹杂物与CaO-Al2 O3 系夹杂物密切相关.依据CaO-Al2 O3 系夹杂物的形成机理推测，控制钢中的Ca含量对控制大型夹杂物也是有益的.因此，对于轴承钢等高端产品，精炼过程不适宜使用过高碱度的精炼渣[57 ,100 ] ，也不宜采用含CaO耐火材料以及Ca含量较高的合金. ...
Mechanism of non-metallic inclusion formation and modification and their deformation during compact strip production (CSP) process for aluminum-killed steel
4
2013
... Main types of inclusions found in different steel grades at different steel plants
[2 -19 ] Table 1 Steel grade (Remark) Deoxidizer Steel plant Production process Type of inclusion Ref. GCr15 (Bearing steel) Al - - Al2 O3 -MgO, [2 ] CaO-Al2 O3 -MgO 803J (Bearing steel) Al OVAKO, Sweden EAF→ASEA-SKF→IC CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [3 ] SCM420 (Case hardening steel) Sanyo Steel, Japan EAF→LF→RH→CC CaO-MgO-Al2 O3 [4 ] SCM435 (Case hardening steel) Al Xingtai Steel, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [5 ] (IF steel) Al - BOF→RH→CC Al2 O3 [6 ] X70 (Pipeline steel) Al NISCO, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [7 ] X80 (Pipeline steel) Al Shougang, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [8 ] (ULC steel) Al-Ti Tata Steel, India - Al2 O3 -TiOx [9 ] ORVAR2M (Tool steel) Al Uddeholm, Sweden EAF→LF→VD→IC CaO-Al2 O3 -MgO [10 ] 20CrMnTi (Gear steel) Al-Ti - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO-TiOx [11 ] (LCAK steel) Al JISCO, China BOF→LF→CSP CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [12 ] LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Xingtai Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [13 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Jiyuan Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [14 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 60Si2Mn-Cr (Spring steel) Al - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO [15 ] (Spring steel) Si-Mn Baosteel, China EAF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [16 ] SAE 9254 Si-Mn ArcelorMittal, Brazil BOF→LF→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [17 ] U75V (Rail steel) Si-Mn Baotou Steel, China BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [18 ] U71Mnk (Rail steel) Si-Mn - BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 -MgO [19 ]
Note: IF—interstitial free, ULC—ultra low carbon, LCAK—low carbon Al-killed steel, EAF—electric arc furnace steelmaking, ASEA-SKF—ASEA-SKF refining, IC—ingot casting, LF—ladle furnace refining, RH—Ruhrstahl-Heraeus refining, CC—continuous casting, BOF—basic oxygen furnace steelmaking, VD—vacuum degassing refining, CSP—compact strip production ...
... 对于铝镇静钢(如轴承钢、工具钢和冷镦钢等)，转炉或电炉的初炼钢经过脱氧后，会生成大量的Al2 O3 夹杂物.随着钢中微量元素Mg和Ca的生成，这些Al2 O3 夹杂物会演变成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物，并进一步演变成CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物[5 ,12 ,22 ] ，如图1 a~c所示.因此，常规的铝镇静钢经过较长时间精炼后，钢中的夹杂物类型主要为CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，如表1 [2 ~19 ] 所示.图2 [23 ] 给出了这些类型夹杂物的典型形貌照片. ...
... 实际上，当钢中含有如Ca、Ti等一些元素后，尖晶石夹杂物在热力学上并不稳定[5 ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~37 ] .需要特别指出的是，早期认为Ca将Al从MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物中置换会比从Al2 O3 夹杂物中更困难，因而向钢中添加Ca并不能有效处理MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物.实际上，近20年来已有大量研究[5 ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~38 ] 证明了钢中溶解Ca可以使MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物变性，并生成液态的CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，其演变的机理是Ca将夹杂物中的Mg首先置换，而不是首先将Al置换.该反应机理可以由式(1) 表示.图5 [36 ] 的元素线扫描图则给出了该机理的证据，图中夹杂物的Ca元素和Mg元素分布呈互补关系. ...
... ,12 ,22 ~25 ,34 ~38 ]证明了钢中溶解Ca可以使MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物变性，并生成液态的CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，其演变的机理是Ca将夹杂物中的Mg首先置换，而不是首先将Al置换.该反应机理可以由式(1) 表示.图5 [36 ] 的元素线扫描图则给出了该机理的证据，图中夹杂物的Ca元素和Mg元素分布呈互补关系. ...
Study on formation mechanism of CaO-SiO2 -based inclusions in saw wire steel
4
2017
... Main types of inclusions found in different steel grades at different steel plants
[2 -19 ] Table 1 Steel grade (Remark) Deoxidizer Steel plant Production process Type of inclusion Ref. GCr15 (Bearing steel) Al - - Al2 O3 -MgO, [2 ] CaO-Al2 O3 -MgO 803J (Bearing steel) Al OVAKO, Sweden EAF→ASEA-SKF→IC CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [3 ] SCM420 (Case hardening steel) Sanyo Steel, Japan EAF→LF→RH→CC CaO-MgO-Al2 O3 [4 ] SCM435 (Case hardening steel) Al Xingtai Steel, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [5 ] (IF steel) Al - BOF→RH→CC Al2 O3 [6 ] X70 (Pipeline steel) Al NISCO, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [7 ] X80 (Pipeline steel) Al Shougang, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [8 ] (ULC steel) Al-Ti Tata Steel, India - Al2 O3 -TiOx [9 ] ORVAR2M (Tool steel) Al Uddeholm, Sweden EAF→LF→VD→IC CaO-Al2 O3 -MgO [10 ] 20CrMnTi (Gear steel) Al-Ti - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO-TiOx [11 ] (LCAK steel) Al JISCO, China BOF→LF→CSP CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [12 ] LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Xingtai Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [13 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Jiyuan Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [14 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 60Si2Mn-Cr (Spring steel) Al - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO [15 ] (Spring steel) Si-Mn Baosteel, China EAF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [16 ] SAE 9254 Si-Mn ArcelorMittal, Brazil BOF→LF→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [17 ] U75V (Rail steel) Si-Mn Baotou Steel, China BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [18 ] U71Mnk (Rail steel) Si-Mn - BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 -MgO [19 ]
Note: IF—interstitial free, ULC—ultra low carbon, LCAK—low carbon Al-killed steel, EAF—electric arc furnace steelmaking, ASEA-SKF—ASEA-SKF refining, IC—ingot casting, LF—ladle furnace refining, RH—Ruhrstahl-Heraeus refining, CC—continuous casting, BOF—basic oxygen furnace steelmaking, VD—vacuum degassing refining, CSP—compact strip production ...
... 如表1 [2 ~19 ] 所示，SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物和CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物为硅锰镇静钢中常见的夹杂物类型.通常认为钢中的SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物是Si-Mn脱氧的产物(MnO-SiO2 )与钢液中溶解Al反应生成的结果[42 ,43 ] .对于钢中CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物，对其生成机理目前仍有争论[42 ] .部分学者[43 ~45 ] 认为，精炼渣影响了钢液中溶解元素的平衡而导致此类夹杂物生成，但较多学者则认为其来自精炼渣卷渣[20 ,46 ] ，或是卷渣后与钢液反应生成的[13 ,47 ] .本课题组[14 ,48 ] 研究发现，Si-Mn脱氧产物(MnO-SiO2 )在精炼过程中也会演变生成CaO-MnO-SiO2 系夹杂物，甚至CaO-SiO2 系夹杂物.这与使用的含CaO耐火材料密切相关. ...
... 此外，图6 给出了工业实际精炼钢包的示意图.从图中可以看出，除了精炼渣和耐火材料，钢包挂渣(又称钢包釉)实际上也与钢液接触，其是在浇注过程中精炼渣随着钢液面下降而黏附在钢包内壁形成的.有研究[3 ,10 ,52 ] 指出钢包挂渣是钢中夹杂物的重要来源.本课题组[2 ,41 ] 近年来进一步确认了钢包挂渣对钢中夹杂物的影响机理：一方面，钢包挂渣自身的剥落会形成钢中的夹杂物，另一方面钢包挂渣同样会对钢中夹杂物的生成和演变行为产生重要影响.在实际钢包中，除了脱氧产物外，还包括其他来源的夹杂物，如合金带入、粗钢遗传(如图2 [23 ] )以及耐火材料和钢包挂渣的剥落等.对于帘线钢，也有很多学者[13 ,20 ,46 ] 指出CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物源自精炼渣.由此可见，精炼渣和耐火材料的影响仍然至关重要. ...
... 对于硅锰镇静钢，研究[13 ,14 ,77 ] 表明，当精炼渣的碱度十分低时(R ≈ 1)，精炼渣对钢中夹杂物的直接作用十分微弱.本课题组[14 ] 通过示踪的方法也证明了这一观点.尽管如此，与铝镇静钢不同，硅锰镇静钢中的氧活度与渣中的SiO2 活度密切相关.基于硅脱氧反应(式(12) )，可以计算获得CaO-SiO2 -Al2 O3 -5%MgO渣系等氧活度曲线(图9 [48 ] ，以质量1%作为标准态).从图可以看出，精炼渣碱度的变化会明显影响钢液中溶解氧活度.因钢中氧活度的变化，钢液与耐火材料以及夹杂物等的平衡关系将随之改变，从而间接影响钢中的夹杂物.依据Guo等[78 ] 和本课题组[48 ] 的研究结果，在帘线钢精炼过程采用精炼渣变碱度操作(即精炼初期精炼渣采用较高碱度，中后期再降低碱度)虽然并不影响夹杂物的总体演变规律，但是会引起夹杂物成分波动，并产生一些坚硬不变形的夹杂物，从而影响帘线钢的质量.因此，稳定的精炼渣更有利于夹杂物控制. ...
Evolution of inclusions in Si-Mn-killed steel during ladle furnace (LF) refining process
5
2021
... Main types of inclusions found in different steel grades at different steel plants
[2 -19 ] Table 1 Steel grade (Remark) Deoxidizer Steel plant Production process Type of inclusion Ref. GCr15 (Bearing steel) Al - - Al2 O3 -MgO, [2 ] CaO-Al2 O3 -MgO 803J (Bearing steel) Al OVAKO, Sweden EAF→ASEA-SKF→IC CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [3 ] SCM420 (Case hardening steel) Sanyo Steel, Japan EAF→LF→RH→CC CaO-MgO-Al2 O3 [4 ] SCM435 (Case hardening steel) Al Xingtai Steel, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [5 ] (IF steel) Al - BOF→RH→CC Al2 O3 [6 ] X70 (Pipeline steel) Al NISCO, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [7 ] X80 (Pipeline steel) Al Shougang, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [8 ] (ULC steel) Al-Ti Tata Steel, India - Al2 O3 -TiOx [9 ] ORVAR2M (Tool steel) Al Uddeholm, Sweden EAF→LF→VD→IC CaO-Al2 O3 -MgO [10 ] 20CrMnTi (Gear steel) Al-Ti - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO-TiOx [11 ] (LCAK steel) Al JISCO, China BOF→LF→CSP CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [12 ] LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Xingtai Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [13 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Jiyuan Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [14 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 60Si2Mn-Cr (Spring steel) Al - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO [15 ] (Spring steel) Si-Mn Baosteel, China EAF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [16 ] SAE 9254 Si-Mn ArcelorMittal, Brazil BOF→LF→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [17 ] U75V (Rail steel) Si-Mn Baotou Steel, China BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [18 ] U71Mnk (Rail steel) Si-Mn - BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 -MgO [19 ]
Note: IF—interstitial free, ULC—ultra low carbon, LCAK—low carbon Al-killed steel, EAF—electric arc furnace steelmaking, ASEA-SKF—ASEA-SKF refining, IC—ingot casting, LF—ladle furnace refining, RH—Ruhrstahl-Heraeus refining, CC—continuous casting, BOF—basic oxygen furnace steelmaking, VD—vacuum degassing refining, CSP—compact strip production ...
... 如表1 [2 ~19 ] 所示，SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物和CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物为硅锰镇静钢中常见的夹杂物类型.通常认为钢中的SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物是Si-Mn脱氧的产物(MnO-SiO2 )与钢液中溶解Al反应生成的结果[42 ,43 ] .对于钢中CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物，对其生成机理目前仍有争论[42 ] .部分学者[43 ~45 ] 认为，精炼渣影响了钢液中溶解元素的平衡而导致此类夹杂物生成，但较多学者则认为其来自精炼渣卷渣[20 ,46 ] ，或是卷渣后与钢液反应生成的[13 ,47 ] .本课题组[14 ,48 ] 研究发现，Si-Mn脱氧产物(MnO-SiO2 )在精炼过程中也会演变生成CaO-MnO-SiO2 系夹杂物，甚至CaO-SiO2 系夹杂物.这与使用的含CaO耐火材料密切相关. ...
... 本课题组[41 ] 采用转炉吹炼后的粗钢用铝脱氧，在坩埚和精炼渣的作用下，钢中的Al2 O3 夹杂物仍然会生成MgO·Al2 O3 夹杂物和CaO-Al2 O3 系夹杂物.当采用含CaO耐火材料后，帘线钢中MnO-SiO2 夹杂物也会演变生成CaO-MnO-SiO2 系夹杂物[14 ] .这些均表明精炼渣和耐火材料对夹杂物的影响是显而易见的. ...
... 对于硅锰镇静钢，研究[13 ,14 ,77 ] 表明，当精炼渣的碱度十分低时(R ≈ 1)，精炼渣对钢中夹杂物的直接作用十分微弱.本课题组[14 ] 通过示踪的方法也证明了这一观点.尽管如此，与铝镇静钢不同，硅锰镇静钢中的氧活度与渣中的SiO2 活度密切相关.基于硅脱氧反应(式(12) )，可以计算获得CaO-SiO2 -Al2 O3 -5%MgO渣系等氧活度曲线(图9 [48 ] ，以质量1%作为标准态).从图可以看出，精炼渣碱度的变化会明显影响钢液中溶解氧活度.因钢中氧活度的变化，钢液与耐火材料以及夹杂物等的平衡关系将随之改变，从而间接影响钢中的夹杂物.依据Guo等[78 ] 和本课题组[48 ] 的研究结果，在帘线钢精炼过程采用精炼渣变碱度操作(即精炼初期精炼渣采用较高碱度，中后期再降低碱度)虽然并不影响夹杂物的总体演变规律，但是会引起夹杂物成分波动，并产生一些坚硬不变形的夹杂物，从而影响帘线钢的质量.因此，稳定的精炼渣更有利于夹杂物控制. ...
... [14 ]通过示踪的方法也证明了这一观点.尽管如此，与铝镇静钢不同，硅锰镇静钢中的氧活度与渣中的SiO2 活度密切相关.基于硅脱氧反应(式(12) )，可以计算获得CaO-SiO2 -Al2 O3 -5%MgO渣系等氧活度曲线(图9 [48 ] ，以质量1%作为标准态).从图可以看出，精炼渣碱度的变化会明显影响钢液中溶解氧活度.因钢中氧活度的变化，钢液与耐火材料以及夹杂物等的平衡关系将随之改变，从而间接影响钢中的夹杂物.依据Guo等[78 ] 和本课题组[48 ] 的研究结果，在帘线钢精炼过程采用精炼渣变碱度操作(即精炼初期精炼渣采用较高碱度，中后期再降低碱度)虽然并不影响夹杂物的总体演变规律，但是会引起夹杂物成分波动，并产生一些坚硬不变形的夹杂物，从而影响帘线钢的质量.因此，稳定的精炼渣更有利于夹杂物控制. ...
Characteristics analysis of inclusion of 60Si2Mn-Cr spring steel via experiments and thermodynamic calculations
1
2017
... Main types of inclusions found in different steel grades at different steel plants
[2 -19 ] Table 1 Steel grade (Remark) Deoxidizer Steel plant Production process Type of inclusion Ref. GCr15 (Bearing steel) Al - - Al2 O3 -MgO, [2 ] CaO-Al2 O3 -MgO 803J (Bearing steel) Al OVAKO, Sweden EAF→ASEA-SKF→IC CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [3 ] SCM420 (Case hardening steel) Sanyo Steel, Japan EAF→LF→RH→CC CaO-MgO-Al2 O3 [4 ] SCM435 (Case hardening steel) Al Xingtai Steel, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [5 ] (IF steel) Al - BOF→RH→CC Al2 O3 [6 ] X70 (Pipeline steel) Al NISCO, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [7 ] X80 (Pipeline steel) Al Shougang, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [8 ] (ULC steel) Al-Ti Tata Steel, India - Al2 O3 -TiOx [9 ] ORVAR2M (Tool steel) Al Uddeholm, Sweden EAF→LF→VD→IC CaO-Al2 O3 -MgO [10 ] 20CrMnTi (Gear steel) Al-Ti - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO-TiOx [11 ] (LCAK steel) Al JISCO, China BOF→LF→CSP CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [12 ] LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Xingtai Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [13 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Jiyuan Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [14 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 60Si2Mn-Cr (Spring steel) Al - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO [15 ] (Spring steel) Si-Mn Baosteel, China EAF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [16 ] SAE 9254 Si-Mn ArcelorMittal, Brazil BOF→LF→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [17 ] U75V (Rail steel) Si-Mn Baotou Steel, China BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [18 ] U71Mnk (Rail steel) Si-Mn - BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 -MgO [19 ]
Note: IF—interstitial free, ULC—ultra low carbon, LCAK—low carbon Al-killed steel, EAF—electric arc furnace steelmaking, ASEA-SKF—ASEA-SKF refining, IC—ingot casting, LF—ladle furnace refining, RH—Ruhrstahl-Heraeus refining, CC—continuous casting, BOF—basic oxygen furnace steelmaking, VD—vacuum degassing refining, CSP—compact strip production ...
Inclusion characterization and formation mechanisms in spring steel deoxidized by silicon
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2019
... Main types of inclusions found in different steel grades at different steel plants
[2 -19 ] Table 1 Steel grade (Remark) Deoxidizer Steel plant Production process Type of inclusion Ref. GCr15 (Bearing steel) Al - - Al2 O3 -MgO, [2 ] CaO-Al2 O3 -MgO 803J (Bearing steel) Al OVAKO, Sweden EAF→ASEA-SKF→IC CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [3 ] SCM420 (Case hardening steel) Sanyo Steel, Japan EAF→LF→RH→CC CaO-MgO-Al2 O3 [4 ] SCM435 (Case hardening steel) Al Xingtai Steel, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [5 ] (IF steel) Al - BOF→RH→CC Al2 O3 [6 ] X70 (Pipeline steel) Al NISCO, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [7 ] X80 (Pipeline steel) Al Shougang, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [8 ] (ULC steel) Al-Ti Tata Steel, India - Al2 O3 -TiOx [9 ] ORVAR2M (Tool steel) Al Uddeholm, Sweden EAF→LF→VD→IC CaO-Al2 O3 -MgO [10 ] 20CrMnTi (Gear steel) Al-Ti - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO-TiOx [11 ] (LCAK steel) Al JISCO, China BOF→LF→CSP CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [12 ] LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Xingtai Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [13 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Jiyuan Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [14 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 60Si2Mn-Cr (Spring steel) Al - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO [15 ] (Spring steel) Si-Mn Baosteel, China EAF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [16 ] SAE 9254 Si-Mn ArcelorMittal, Brazil BOF→LF→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [17 ] U75V (Rail steel) Si-Mn Baotou Steel, China BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [18 ] U71Mnk (Rail steel) Si-Mn - BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 -MgO [19 ]
Note: IF—interstitial free, ULC—ultra low carbon, LCAK—low carbon Al-killed steel, EAF—electric arc furnace steelmaking, ASEA-SKF—ASEA-SKF refining, IC—ingot casting, LF—ladle furnace refining, RH—Ruhrstahl-Heraeus refining, CC—continuous casting, BOF—basic oxygen furnace steelmaking, VD—vacuum degassing refining, CSP—compact strip production ...
Thermodynamic simulations and industrial trials applied to inclusion control of SAE 9254 Si-Mn killed steel
1
2020
... Main types of inclusions found in different steel grades at different steel plants
[2 -19 ] Table 1 Steel grade (Remark) Deoxidizer Steel plant Production process Type of inclusion Ref. GCr15 (Bearing steel) Al - - Al2 O3 -MgO, [2 ] CaO-Al2 O3 -MgO 803J (Bearing steel) Al OVAKO, Sweden EAF→ASEA-SKF→IC CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [3 ] SCM420 (Case hardening steel) Sanyo Steel, Japan EAF→LF→RH→CC CaO-MgO-Al2 O3 [4 ] SCM435 (Case hardening steel) Al Xingtai Steel, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [5 ] (IF steel) Al - BOF→RH→CC Al2 O3 [6 ] X70 (Pipeline steel) Al NISCO, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [7 ] X80 (Pipeline steel) Al Shougang, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [8 ] (ULC steel) Al-Ti Tata Steel, India - Al2 O3 -TiOx [9 ] ORVAR2M (Tool steel) Al Uddeholm, Sweden EAF→LF→VD→IC CaO-Al2 O3 -MgO [10 ] 20CrMnTi (Gear steel) Al-Ti - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO-TiOx [11 ] (LCAK steel) Al JISCO, China BOF→LF→CSP CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [12 ] LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Xingtai Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [13 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Jiyuan Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [14 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 60Si2Mn-Cr (Spring steel) Al - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO [15 ] (Spring steel) Si-Mn Baosteel, China EAF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [16 ] SAE 9254 Si-Mn ArcelorMittal, Brazil BOF→LF→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [17 ] U75V (Rail steel) Si-Mn Baotou Steel, China BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [18 ] U71Mnk (Rail steel) Si-Mn - BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 -MgO [19 ]
Note: IF—interstitial free, ULC—ultra low carbon, LCAK—low carbon Al-killed steel, EAF—electric arc furnace steelmaking, ASEA-SKF—ASEA-SKF refining, IC—ingot casting, LF—ladle furnace refining, RH—Ruhrstahl-Heraeus refining, CC—continuous casting, BOF—basic oxygen furnace steelmaking, VD—vacuum degassing refining, CSP—compact strip production ...
高速重轨钢的脱氧与夹杂物控制
1
2011
... Main types of inclusions found in different steel grades at different steel plants
[2 -19 ] Table 1 Steel grade (Remark) Deoxidizer Steel plant Production process Type of inclusion Ref. GCr15 (Bearing steel) Al - - Al2 O3 -MgO, [2 ] CaO-Al2 O3 -MgO 803J (Bearing steel) Al OVAKO, Sweden EAF→ASEA-SKF→IC CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [3 ] SCM420 (Case hardening steel) Sanyo Steel, Japan EAF→LF→RH→CC CaO-MgO-Al2 O3 [4 ] SCM435 (Case hardening steel) Al Xingtai Steel, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [5 ] (IF steel) Al - BOF→RH→CC Al2 O3 [6 ] X70 (Pipeline steel) Al NISCO, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [7 ] X80 (Pipeline steel) Al Shougang, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [8 ] (ULC steel) Al-Ti Tata Steel, India - Al2 O3 -TiOx [9 ] ORVAR2M (Tool steel) Al Uddeholm, Sweden EAF→LF→VD→IC CaO-Al2 O3 -MgO [10 ] 20CrMnTi (Gear steel) Al-Ti - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO-TiOx [11 ] (LCAK steel) Al JISCO, China BOF→LF→CSP CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [12 ] LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Xingtai Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [13 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Jiyuan Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [14 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 60Si2Mn-Cr (Spring steel) Al - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO [15 ] (Spring steel) Si-Mn Baosteel, China EAF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [16 ] SAE 9254 Si-Mn ArcelorMittal, Brazil BOF→LF→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [17 ] U75V (Rail steel) Si-Mn Baotou Steel, China BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [18 ] U71Mnk (Rail steel) Si-Mn - BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 -MgO [19 ]
Note: IF—interstitial free, ULC—ultra low carbon, LCAK—low carbon Al-killed steel, EAF—electric arc furnace steelmaking, ASEA-SKF—ASEA-SKF refining, IC—ingot casting, LF—ladle furnace refining, RH—Ruhrstahl-Heraeus refining, CC—continuous casting, BOF—basic oxygen furnace steelmaking, VD—vacuum degassing refining, CSP—compact strip production ...
高速重轨钢的脱氧与夹杂物控制
1
2011
... Main types of inclusions found in different steel grades at different steel plants
[2 -19 ] Table 1 Steel grade (Remark) Deoxidizer Steel plant Production process Type of inclusion Ref. GCr15 (Bearing steel) Al - - Al2 O3 -MgO, [2 ] CaO-Al2 O3 -MgO 803J (Bearing steel) Al OVAKO, Sweden EAF→ASEA-SKF→IC CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [3 ] SCM420 (Case hardening steel) Sanyo Steel, Japan EAF→LF→RH→CC CaO-MgO-Al2 O3 [4 ] SCM435 (Case hardening steel) Al Xingtai Steel, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [5 ] (IF steel) Al - BOF→RH→CC Al2 O3 [6 ] X70 (Pipeline steel) Al NISCO, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [7 ] X80 (Pipeline steel) Al Shougang, China BOF→LF→RH→CC CaO-Al2 O3 -MgO [8 ] (ULC steel) Al-Ti Tata Steel, India - Al2 O3 -TiOx [9 ] ORVAR2M (Tool steel) Al Uddeholm, Sweden EAF→LF→VD→IC CaO-Al2 O3 -MgO [10 ] 20CrMnTi (Gear steel) Al-Ti - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO-TiOx [11 ] (LCAK steel) Al JISCO, China BOF→LF→CSP CaO-Al2 O3 -MgO-CaS [12 ] LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Xingtai Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [13 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 LX82A (Tire cord steel) Si-Mn Jiyuan Steel, China BOF→LF→CC SiO2 -MnO-Al2 O3 , [14 ] CaO-SiO2 -Al2 O3 60Si2Mn-Cr (Spring steel) Al - BOF→LF→CC CaO-Al2 O3 -MgO [15 ] (Spring steel) Si-Mn Baosteel, China EAF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [16 ] SAE 9254 Si-Mn ArcelorMittal, Brazil BOF→LF→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [17 ] U75V (Rail steel) Si-Mn Baotou Steel, China BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 [18 ] U71Mnk (Rail steel) Si-Mn - BOF→LF→VD→CC CaO-SiO2 -Al2 O3 -MgO [19 ]
Note: IF—interstitial free, ULC—ultra low carbon, LCAK—low carbon Al-killed steel, EAF—electric arc furnace steelmaking, ASEA-SKF—ASEA-SKF refining, IC—ingot casting, LF—ladle furnace refining, RH—Ruhrstahl-Heraeus refining, CC—continuous casting, BOF—basic oxygen furnace steelmaking, VD—vacuum degassing refining, CSP—compact strip production ...
Formation of plastic inclusions in U71Mnk high-speed heavy-rail steel refined by CaO-SiO2 -Al2 O3 -MgO slag
6
2019
... 高品质特殊钢的洁净度和组织均匀性是影响其性能稳定的主要因素，其中夹杂物的问题表现得尤为突出.表1 [2 ~19 ] 给出了国内外钢铁企业在冶炼结束后不同钢种(依据脱氧方式分为铝镇静钢和硅锰镇静钢2大类)的主要夹杂物类型.从表中可以看出，铝镇静钢中，Al2 O3 、MgO·Al2 O3 尖晶石和CaO-Al2 O3 (-MgO)系等是常见的夹杂物类型；而SiO2 -MnO-Al2 O3 和CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物则是硅锰镇静钢中的主要夹杂物.此外，在硅锰镇静钢中也能发现Al2 O3 和MgO·Al2 O3 尖晶石等硬脆夹杂物[20 ,21 ] .这些夹杂物在钢中的形态分布不同，最终也会导致不同的夹杂物评级类别[8 ] .为此，冶金工作者在冶炼终点控制、脱氧方式、吹氩搅拌、精炼渣成分、变性处理、中间包覆盖剂和保护浇注等生产中的多个环节开展了大量的研究与实践，以尽可能减少钢中夹杂物的数量和尺寸，改善其形态和分布.这些研究成果不仅有助于更加清晰认识钢中夹杂物的生成演变以及去除机理，而且提出了夹杂物控制的一些新方向. ...
... 不同钢铁企业不同钢种主要的夹杂物类型[2 ~19 ] ...
... Main types of inclusions found in different steel grades at different steel plants[2 -19 ] ...
... [
19 ]
Note: IF—interstitial free, ULC—ultra low carbon, LCAK—low carbon Al-killed steel, EAF—electric arc furnace steelmaking, ASEA-SKF—ASEA-SKF refining, IC—ingot casting, LF—ladle furnace refining, RH—Ruhrstahl-Heraeus refining, CC—continuous casting, BOF—basic oxygen furnace steelmaking, VD—vacuum degassing refining, CSP—compact strip production ...
... 对于铝镇静钢(如轴承钢、工具钢和冷镦钢等)，转炉或电炉的初炼钢经过脱氧后，会生成大量的Al2 O3 夹杂物.随着钢中微量元素Mg和Ca的生成，这些Al2 O3 夹杂物会演变成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物，并进一步演变成CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物[5 ,12 ,22 ] ，如图1 a~c所示.因此，常规的铝镇静钢经过较长时间精炼后，钢中的夹杂物类型主要为CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，如表1 [2 ~19 ] 所示.图2 [23 ] 给出了这些类型夹杂物的典型形貌照片. ...
... 如表1 [2 ~19 ] 所示，SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物和CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物为硅锰镇静钢中常见的夹杂物类型.通常认为钢中的SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物是Si-Mn脱氧的产物(MnO-SiO2 )与钢液中溶解Al反应生成的结果[42 ,43 ] .对于钢中CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物，对其生成机理目前仍有争论[42 ] .部分学者[43 ~45 ] 认为，精炼渣影响了钢液中溶解元素的平衡而导致此类夹杂物生成，但较多学者则认为其来自精炼渣卷渣[20 ,46 ] ，或是卷渣后与钢液反应生成的[13 ,47 ] .本课题组[14 ,48 ] 研究发现，Si-Mn脱氧产物(MnO-SiO2 )在精炼过程中也会演变生成CaO-MnO-SiO2 系夹杂物，甚至CaO-SiO2 系夹杂物.这与使用的含CaO耐火材料密切相关. ...
Production technology of wire rod for high tensile strength steel cord
4
2011
... 高品质特殊钢的洁净度和组织均匀性是影响其性能稳定的主要因素，其中夹杂物的问题表现得尤为突出.表1 [2 ~19 ] 给出了国内外钢铁企业在冶炼结束后不同钢种(依据脱氧方式分为铝镇静钢和硅锰镇静钢2大类)的主要夹杂物类型.从表中可以看出，铝镇静钢中，Al2 O3 、MgO·Al2 O3 尖晶石和CaO-Al2 O3 (-MgO)系等是常见的夹杂物类型；而SiO2 -MnO-Al2 O3 和CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物则是硅锰镇静钢中的主要夹杂物.此外，在硅锰镇静钢中也能发现Al2 O3 和MgO·Al2 O3 尖晶石等硬脆夹杂物[20 ,21 ] .这些夹杂物在钢中的形态分布不同，最终也会导致不同的夹杂物评级类别[8 ] .为此，冶金工作者在冶炼终点控制、脱氧方式、吹氩搅拌、精炼渣成分、变性处理、中间包覆盖剂和保护浇注等生产中的多个环节开展了大量的研究与实践，以尽可能减少钢中夹杂物的数量和尺寸，改善其形态和分布.这些研究成果不仅有助于更加清晰认识钢中夹杂物的生成演变以及去除机理，而且提出了夹杂物控制的一些新方向. ...
... 如表1 [2 ~19 ] 所示，SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物和CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物为硅锰镇静钢中常见的夹杂物类型.通常认为钢中的SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物是Si-Mn脱氧的产物(MnO-SiO2 )与钢液中溶解Al反应生成的结果[42 ,43 ] .对于钢中CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物，对其生成机理目前仍有争论[42 ] .部分学者[43 ~45 ] 认为，精炼渣影响了钢液中溶解元素的平衡而导致此类夹杂物生成，但较多学者则认为其来自精炼渣卷渣[20 ,46 ] ，或是卷渣后与钢液反应生成的[13 ,47 ] .本课题组[14 ,48 ] 研究发现，Si-Mn脱氧产物(MnO-SiO2 )在精炼过程中也会演变生成CaO-MnO-SiO2 系夹杂物，甚至CaO-SiO2 系夹杂物.这与使用的含CaO耐火材料密切相关. ...
... 此外，在硅锰镇静钢中有时也会出现一些硬脆夹杂物，如Al2 O3 和MgO·Al2 O3 尖晶石等[20 ,21 ] .研究[39 ] 表明，如果硅锰镇静钢中带入Al2 O3 夹杂物，其也很有可能演变生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物. ...
... 此外，图6 给出了工业实际精炼钢包的示意图.从图中可以看出，除了精炼渣和耐火材料，钢包挂渣(又称钢包釉)实际上也与钢液接触，其是在浇注过程中精炼渣随着钢液面下降而黏附在钢包内壁形成的.有研究[3 ,10 ,52 ] 指出钢包挂渣是钢中夹杂物的重要来源.本课题组[2 ,41 ] 近年来进一步确认了钢包挂渣对钢中夹杂物的影响机理：一方面，钢包挂渣自身的剥落会形成钢中的夹杂物，另一方面钢包挂渣同样会对钢中夹杂物的生成和演变行为产生重要影响.在实际钢包中，除了脱氧产物外，还包括其他来源的夹杂物，如合金带入、粗钢遗传(如图2 [23 ] )以及耐火材料和钢包挂渣的剥落等.对于帘线钢，也有很多学者[13 ,20 ,46 ] 指出CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物源自精炼渣.由此可见，精炼渣和耐火材料的影响仍然至关重要. ...
State of the art in the control of inclusions in tire cord steels—A review
3
2006
... 高品质特殊钢的洁净度和组织均匀性是影响其性能稳定的主要因素，其中夹杂物的问题表现得尤为突出.表1 [2 ~19 ] 给出了国内外钢铁企业在冶炼结束后不同钢种(依据脱氧方式分为铝镇静钢和硅锰镇静钢2大类)的主要夹杂物类型.从表中可以看出，铝镇静钢中，Al2 O3 、MgO·Al2 O3 尖晶石和CaO-Al2 O3 (-MgO)系等是常见的夹杂物类型；而SiO2 -MnO-Al2 O3 和CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物则是硅锰镇静钢中的主要夹杂物.此外，在硅锰镇静钢中也能发现Al2 O3 和MgO·Al2 O3 尖晶石等硬脆夹杂物[20 ,21 ] .这些夹杂物在钢中的形态分布不同，最终也会导致不同的夹杂物评级类别[8 ] .为此，冶金工作者在冶炼终点控制、脱氧方式、吹氩搅拌、精炼渣成分、变性处理、中间包覆盖剂和保护浇注等生产中的多个环节开展了大量的研究与实践，以尽可能减少钢中夹杂物的数量和尺寸，改善其形态和分布.这些研究成果不仅有助于更加清晰认识钢中夹杂物的生成演变以及去除机理，而且提出了夹杂物控制的一些新方向. ...
... 此外，在硅锰镇静钢中有时也会出现一些硬脆夹杂物，如Al2 O3 和MgO·Al2 O3 尖晶石等[20 ,21 ] .研究[39 ] 表明，如果硅锰镇静钢中带入Al2 O3 夹杂物，其也很有可能演变生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物. ...
... 此外，已有较多研究工作[21 ,35 ,42 ] 表明，硅锰镇静钢若采用较高碱度的精炼渣，钢中的硬脆夹杂物(如Al2 O3 和MgO·Al2 O3 夹杂物)出现的概率会明显增加.近年来，也有学者[79 ] 在精炼渣中添加碱金属氧化物从而改善精炼渣对帘线钢夹杂物的改性作用，并取得了一定的效果.不得不指出，现有研究认为低碱度精炼渣对夹杂物直接作用较弱，碱金属氧化物对帘线钢夹杂物的作用机制还有待进一步研究. ...
Laboratory study on evolution mechanisms of non-metallic inclusions in high strength alloyed steel refined by high basicity slag
5
2010
... 对于铝镇静钢(如轴承钢、工具钢和冷镦钢等)，转炉或电炉的初炼钢经过脱氧后，会生成大量的Al2 O3 夹杂物.随着钢中微量元素Mg和Ca的生成，这些Al2 O3 夹杂物会演变成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物，并进一步演变成CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物[5 ,12 ,22 ] ，如图1 a~c所示.因此，常规的铝镇静钢经过较长时间精炼后，钢中的夹杂物类型主要为CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，如表1 [2 ~19 ] 所示.图2 [23 ] 给出了这些类型夹杂物的典型形貌照片. ...
... 尖晶石常在钢中被发现，一般认为这类夹杂物对钢的使用性能不利.因此，对MgO·Al2 O3 尖晶石的生成与控制已有大量研究[5 ,22 ,23 ,35 ~38 ] .Park等[35 ] 、Yang等[36 ] 、Liu等[37 ] 和Deng等[38 ] 均对尖晶石夹杂物的生成和演变行为进行了较为详细的阐述.虽然目前对尖晶石夹杂物生成机理有不同的分类，但具有相似的特点.尖晶石有以下几种生成机理：(I) Al2 O3 夹杂物与钢液中的溶解Mg反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物；(II) MgO耐火材料剥落，并与钢液(包括钢中夹杂物和溶解元素)反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物；(III) 在冷却凝固过程中，液态硅酸盐夹杂物中结晶析出MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物. ...
... 实际上，当钢中含有如Ca、Ti等一些元素后，尖晶石夹杂物在热力学上并不稳定[5 ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~37 ] .需要特别指出的是，早期认为Ca将Al从MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物中置换会比从Al2 O3 夹杂物中更困难，因而向钢中添加Ca并不能有效处理MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物.实际上，近20年来已有大量研究[5 ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~38 ] 证明了钢中溶解Ca可以使MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物变性，并生成液态的CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，其演变的机理是Ca将夹杂物中的Mg首先置换，而不是首先将Al置换.该反应机理可以由式(1) 表示.图5 [36 ] 的元素线扫描图则给出了该机理的证据，图中夹杂物的Ca元素和Mg元素分布呈互补关系. ...
... ,22 ~25 ,34 ~38 ]证明了钢中溶解Ca可以使MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物变性，并生成液态的CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，其演变的机理是Ca将夹杂物中的Mg首先置换，而不是首先将Al置换.该反应机理可以由式(1) 表示.图5 [36 ] 的元素线扫描图则给出了该机理的证据，图中夹杂物的Ca元素和Mg元素分布呈互补关系. ...
... 如上所述，微量元素Mg和Ca对钢中的夹杂物生成和演变行为有着至关重要的影响.许多学者[2 ,5 ,11 ,22 ~24 ,34 ,37 ,49 ] 认为，除了合金元素加入，钢中的Mg和Ca元素主要源自精炼渣和耐火材料中MgO和CaO的还原.同时，镁碳质耐火材料中的C可以将MgO还原生成Mg.在高碳钢中，钢中溶解的C也可能将MgO和CaO还原[50 ,51 ] .因此，对于铝镇静钢，反应式(3)~(5)常用来描述钢中溶解Mg的来源，而反应式(6)和(7)常用来解释溶解Ca的来源. ...
Effect of refractory on nonmetallic inclusions in Al-killed steel
9
2016
... 对于铝镇静钢(如轴承钢、工具钢和冷镦钢等)，转炉或电炉的初炼钢经过脱氧后，会生成大量的Al2 O3 夹杂物.随着钢中微量元素Mg和Ca的生成，这些Al2 O3 夹杂物会演变成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物，并进一步演变成CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物[5 ,12 ,22 ] ，如图1 a~c所示.因此，常规的铝镇静钢经过较长时间精炼后，钢中的夹杂物类型主要为CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，如表1 [2 ~19 ] 所示.图2 [23 ] 给出了这些类型夹杂物的典型形貌照片. ...
... [
23 ]
SEM images of typical inclusions in BOF crude steel (a-c) and Al-killed steel (d-h)<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R23">23</xref>]</sup> (a) CaO-SiO2 -FeO inclusion (b) CaO-SiO2 -FeO + (Mg, Fe, Mn)O dual-phase inclusion ...
... [
23 ]
(a) CaO-SiO2 -FeO inclusion (b) CaO-SiO2 -FeO + (Mg, Fe, Mn)O dual-phase inclusion ...
... 此外，如果铝脱氧后随即进行钙处理，Al2 O3 夹杂物则会反应生成球状或者近球状的CaO-Al2 O3 系夹杂物[27 ,28 ] ，如图1 中(m)所示.需要说明的是，CaO-Al2 O3 系夹杂物一般为液态或外层为液态，呈现球状或近球状(如图2 g和h[23 ] 所示)，在金相法评级时一般判为D类，较大的尺寸则判为DS类.尽管如此，这类夹杂物在轧制时也有可能被轧碎，最终呈链状分布，从而形成B类夹杂物[8 ] .因此，对于绝大多数钢种，控制大尺寸的CaO-Al2 O3 系夹杂物(包括含有少量MgO、MnO和TiOx
... 需要说明的是，这些研究主要考虑了钢中的溶解氧，并没有关注转炉和电炉的粗钢是否存在夹杂物.实际上，Beskow等[33 ] 指出，在脱氧前电炉粗钢中就已经存在Al2 O3 -CaO-FeO-MgO-SiO2 系夹杂物、MgO·Al2 O3 尖晶石和Al2 O3 -MgO-FeO系等夹杂物.同时，本课题组[23 ,34 ] 也发现，转炉粗钢液中也有大量的夹杂物：即大量的(Fe, Mn)O夹杂物和一些硅酸钙(即CaO-SiO2 -FeO系)夹杂物，如图2 a~c[23 ] 所示.由此可见，无论是电炉钢还是转炉钢，夹杂物在脱氧前就已经存在.转炉钢中的CaO-SiO2 -FeO系夹杂物经铝脱氧后会转变成CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，而(Fe, Mn)O夹杂物则会反应生成Al2 O3 夹杂物.图3 [34 ] 给出了(Fe, Mn)O夹杂物被还原生成Al2 O3 夹杂物的证据.Dekkers等[32 ] 也用类似的还原反应解释球形Al2 O3 夹杂物的生成. ...
... [23 ]所示.由此可见，无论是电炉钢还是转炉钢，夹杂物在脱氧前就已经存在.转炉钢中的CaO-SiO2 -FeO系夹杂物经铝脱氧后会转变成CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，而(Fe, Mn)O夹杂物则会反应生成Al2 O3 夹杂物.图3 [34 ] 给出了(Fe, Mn)O夹杂物被还原生成Al2 O3 夹杂物的证据.Dekkers等[32 ] 也用类似的还原反应解释球形Al2 O3 夹杂物的生成. ...
... 尖晶石常在钢中被发现，一般认为这类夹杂物对钢的使用性能不利.因此，对MgO·Al2 O3 尖晶石的生成与控制已有大量研究[5 ,22 ,23 ,35 ~38 ] .Park等[35 ] 、Yang等[36 ] 、Liu等[37 ] 和Deng等[38 ] 均对尖晶石夹杂物的生成和演变行为进行了较为详细的阐述.虽然目前对尖晶石夹杂物生成机理有不同的分类，但具有相似的特点.尖晶石有以下几种生成机理：(I) Al2 O3 夹杂物与钢液中的溶解Mg反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物；(II) MgO耐火材料剥落，并与钢液(包括钢中夹杂物和溶解元素)反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物；(III) 在冷却凝固过程中，液态硅酸盐夹杂物中结晶析出MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物. ...
... 目前已有较多研究[23 ,39 ,40 ] 利用耐火材料(Al2 O3 或MgO)模拟夹杂物在实验室证明了机理(I)和(II)；而在工业生产中，钢中的MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物通常具有均匀的成分分布，通过元素分布则很难推测其生成机理.本课题组[41 ] 在实验过程中捕获了Al2 O3 夹杂物生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物的证据，如图4 [41 ] 所示.MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物的生成非常迅速，当钢中有溶解Mg时，直径5 µm的Al2 O3 夹杂物只需要3 s即可转变成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物[40 ] .这也解释了工业中的尖晶石夹杂物通常具有较均匀的成分分布.此外，对于机理(II)，剥落的MgO与钢液的Al2 O3 夹杂物直接反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物虽然在热力学上可行，但现在仍然缺乏有效的证据报道. ...
... 此外，图6 给出了工业实际精炼钢包的示意图.从图中可以看出，除了精炼渣和耐火材料，钢包挂渣(又称钢包釉)实际上也与钢液接触，其是在浇注过程中精炼渣随着钢液面下降而黏附在钢包内壁形成的.有研究[3 ,10 ,52 ] 指出钢包挂渣是钢中夹杂物的重要来源.本课题组[2 ,41 ] 近年来进一步确认了钢包挂渣对钢中夹杂物的影响机理：一方面，钢包挂渣自身的剥落会形成钢中的夹杂物，另一方面钢包挂渣同样会对钢中夹杂物的生成和演变行为产生重要影响.在实际钢包中，除了脱氧产物外，还包括其他来源的夹杂物，如合金带入、粗钢遗传(如图2 [23 ] )以及耐火材料和钢包挂渣的剥落等.对于帘线钢，也有很多学者[13 ,20 ,46 ] 指出CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物源自精炼渣.由此可见，精炼渣和耐火材料的影响仍然至关重要. ...
Formation and evolution of non-metallic inclusions in medium Mn steel during secondary refining process
5
2017
... Kong等[24 ] 在研究中高锰钢精炼过程夹杂物演变行为时发现，相比常规铝镇静钢，中锰钢(Mn含量 ≈ 5%，质量分数)会生成一种(Mn, Mg)O·Al2 O3 尖晶石夹杂物.这类夹杂物是在MgO·Al2 O3 尖晶石生成后开始生成，并会随着精炼时间的延长，进一步演变为含有微量MnO的CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，如图1 中(a)、(d)~(f)所示.尽管在精炼过程中有新的(Mn, Mg)O·Al2 O3 尖晶石夹杂物生成，该中锰钢精炼结束后钢中夹杂物与常规铝镇静钢相比并没有显著区别. ...
... 此外，当钢中Mn含量高到一定程度时，MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物还会生成(Mn, Mg)O·Al2 O3 尖晶石夹杂物[24 ] ，如图1 中(d)所示.本课题组[24 ] 的高温模拟实验表明，MgO·Al2 O3 夹杂物的尖晶石结构对这种夹杂物的生成起到了有利作用.另一方面，当钢中加入Ti时，MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物会进一步转变成液态的MgO-Al2 O3 -TiOx 图1 中(g)所示，其反应机理可以由式(2) 表示.同样，本课题组[11 ] 利用MgO·Al2 O3 尖晶石耐火材料在实验室证明了该演变行为. ...
... [24 ]的高温模拟实验表明，MgO·Al2 O3 夹杂物的尖晶石结构对这种夹杂物的生成起到了有利作用.另一方面，当钢中加入Ti时，MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物会进一步转变成液态的MgO-Al2 O3 -TiOx 图1 中(g)所示，其反应机理可以由式(2) 表示.同样，本课题组[11 ] 利用MgO·Al2 O3 尖晶石耐火材料在实验室证明了该演变行为. ...
... 如上所述，微量元素Mg和Ca对钢中的夹杂物生成和演变行为有着至关重要的影响.许多学者[2 ,5 ,11 ,22 ~24 ,34 ,37 ,49 ] 认为，除了合金元素加入，钢中的Mg和Ca元素主要源自精炼渣和耐火材料中MgO和CaO的还原.同时，镁碳质耐火材料中的C可以将MgO还原生成Mg.在高碳钢中，钢中溶解的C也可能将MgO和CaO还原[50 ,51 ] .因此，对于铝镇静钢，反应式(3)~(5)常用来描述钢中溶解Mg的来源，而反应式(6)和(7)常用来解释溶解Ca的来源. ...
... 依据式(3 )~(7 )，可以明显看出精炼渣和耐火材料对夹杂物的生成和演变具有重要的作用.本课题组[5 ,11 ,24 ,38 ,41 ] 近年来关注了钢中溶解Mg和溶解Ca的生成动力学，研究发现，钢液中溶解Mg生成速率明显大于钢中溶解Ca.这其中的原因主要有：(1) MgO相比CaO的稳定性更差，在同等氧势下，其更易被还原；(2) MgO耐火材料在钢包广泛使用，相比精炼渣，钢包内壁与钢液有巨大的接触面积，因而溶解Mg的供应源更多；(3) MgO在渣中趋于饱和，其在耐火材料和渣中的活度均接近于1 (固态纯物质标准态)，远大于渣中CaO的活度.由于溶解Mg的生成更快，因此在精炼过程中MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物一般先于CaO-Al2 O3 系夹杂物生成. ...
Evolution behaviour of nonmetallic inclusions in Ti-bearing 11Cr stainless steel with calcium treatment
3
2020
... 对于含Ti钢，精炼过程Ti合金化会明显影响钢中夹杂物的生成与演变[11 ,25 ] .在含Ti超低碳钢生产过程中，钛合金通常在脱氧结束后立即加入，因此钢中的夹杂物主要是Al2 O3 -TiOx [9 ,26 ] ，如图1 中(l)所示.对于精炼时间流程较长(如钢包精炼+真空处理，即LF + RH或VD)的含Ti钢，钛合金通常在精炼白渣造好后再加入.在Ti合金化之前，钢中的夹杂物演变规律与常规铝镇静钢类似[11 ] ，即按照“Al2 O3 夹杂物→MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物→CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物”路径演变.在加入钛合金后，钢中的夹杂物则会受到Ti元素的影响，夹杂物中的TiOx 2 O3 -TiOx 2 O3 -TiOx 图1 中(g)、(j)和(k)所示.当然，夹杂物在精炼过程的演变同样受钢中Ca和Mg等元素的影响，如图1 中(h)和(i)所示.因TiOx x
... 实际上，当钢中含有如Ca、Ti等一些元素后，尖晶石夹杂物在热力学上并不稳定[5 ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~37 ] .需要特别指出的是，早期认为Ca将Al从MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物中置换会比从Al2 O3 夹杂物中更困难，因而向钢中添加Ca并不能有效处理MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物.实际上，近20年来已有大量研究[5 ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~38 ] 证明了钢中溶解Ca可以使MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物变性，并生成液态的CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，其演变的机理是Ca将夹杂物中的Mg首先置换，而不是首先将Al置换.该反应机理可以由式(1) 表示.图5 [36 ] 的元素线扫描图则给出了该机理的证据，图中夹杂物的Ca元素和Mg元素分布呈互补关系. ...
... ~25 ,34 ~38 ]证明了钢中溶解Ca可以使MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物变性，并生成液态的CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，其演变的机理是Ca将夹杂物中的Mg首先置换，而不是首先将Al置换.该反应机理可以由式(1) 表示.图5 [36 ] 的元素线扫描图则给出了该机理的证据，图中夹杂物的Ca元素和Mg元素分布呈互补关系. ...
Morphology and chemistry of oxide inclusions after Al and Ti complex deoxidation
1
2008
... 对于含Ti钢，精炼过程Ti合金化会明显影响钢中夹杂物的生成与演变[11 ,25 ] .在含Ti超低碳钢生产过程中，钛合金通常在脱氧结束后立即加入，因此钢中的夹杂物主要是Al2 O3 -TiOx [9 ,26 ] ，如图1 中(l)所示.对于精炼时间流程较长(如钢包精炼+真空处理，即LF + RH或VD)的含Ti钢，钛合金通常在精炼白渣造好后再加入.在Ti合金化之前，钢中的夹杂物演变规律与常规铝镇静钢类似[11 ] ，即按照“Al2 O3 夹杂物→MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物→CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物”路径演变.在加入钛合金后，钢中的夹杂物则会受到Ti元素的影响，夹杂物中的TiOx 2 O3 -TiOx 2 O3 -TiOx 图1 中(g)、(j)和(k)所示.当然，夹杂物在精炼过程的演变同样受钢中Ca和Mg等元素的影响，如图1 中(h)和(i)所示.因TiOx x
Thermodynamics and kinetics of the modification of Al2 O3 inclusions
1
1996
... 此外，如果铝脱氧后随即进行钙处理，Al2 O3 夹杂物则会反应生成球状或者近球状的CaO-Al2 O3 系夹杂物[27 ,28 ] ，如图1 中(m)所示.需要说明的是，CaO-Al2 O3 系夹杂物一般为液态或外层为液态，呈现球状或近球状(如图2 g和h[23 ] 所示)，在金相法评级时一般判为D类，较大的尺寸则判为DS类.尽管如此，这类夹杂物在轧制时也有可能被轧碎，最终呈链状分布，从而形成B类夹杂物[8 ] .因此，对于绝大多数钢种，控制大尺寸的CaO-Al2 O3 系夹杂物(包括含有少量MgO、MnO和TiOx
Kinetics of shape control of alumina inclusions with calcium treatment in line pipe steel for sour service
1
1996
... 此外，如果铝脱氧后随即进行钙处理，Al2 O3 夹杂物则会反应生成球状或者近球状的CaO-Al2 O3 系夹杂物[27 ,28 ] ，如图1 中(m)所示.需要说明的是，CaO-Al2 O3 系夹杂物一般为液态或外层为液态，呈现球状或近球状(如图2 g和h[23 ] 所示)，在金相法评级时一般判为D类，较大的尺寸则判为DS类.尽管如此，这类夹杂物在轧制时也有可能被轧碎，最终呈链状分布，从而形成B类夹杂物[8 ] .因此，对于绝大多数钢种，控制大尺寸的CaO-Al2 O3 系夹杂物(包括含有少量MgO、MnO和TiOx
Behavior of alumina inclusions just after deoxidation
2
2007
... 通常认为钢中的夹杂物是在脱氧过程才开始产生的，许多研究[29 ~32 ] 发现，铝脱氧过程产生Al2 O3 夹杂物的尺寸、形状和数量与钢中的氧含量和杂质密切相关.Wakoh和Sano[29 ] 指出，初始氧含量越高，形成的Al2 O3 夹杂物数量越多，尺寸也越大；Dekkers等[32 ] 发现，脱氧后的Al2 O3 夹杂物可以有树枝状、球状、八面体、板状和簇群状等多种形状；Beskow等[33 ] 则指出，加入Al 后5 s即生成大量细小的Al2 O3 夹杂物，Al2 O3 簇群在加Al后15 s即可出现. ...
... [29 ]指出，初始氧含量越高，形成的Al2 O3 夹杂物数量越多，尺寸也越大；Dekkers等[32 ] 发现，脱氧后的Al2 O3 夹杂物可以有树枝状、球状、八面体、板状和簇群状等多种形状；Beskow等[33 ] 则指出，加入Al 后5 s即生成大量细小的Al2 O3 夹杂物，Al2 O3 簇群在加Al后15 s即可出现. ...
Experimental study of the nucleation of alumina inclusions in liquid steel
0
2003
Formation and morphology of Al2 O3 inclusions at the onset of liquid Fe deoxidation by Al addition
0
2011
Crystal growth in liquid steel during secondary metallurgy
3
2003
... 通常认为钢中的夹杂物是在脱氧过程才开始产生的，许多研究[29 ~32 ] 发现，铝脱氧过程产生Al2 O3 夹杂物的尺寸、形状和数量与钢中的氧含量和杂质密切相关.Wakoh和Sano[29 ] 指出，初始氧含量越高，形成的Al2 O3 夹杂物数量越多，尺寸也越大；Dekkers等[32 ] 发现，脱氧后的Al2 O3 夹杂物可以有树枝状、球状、八面体、板状和簇群状等多种形状；Beskow等[33 ] 则指出，加入Al 后5 s即生成大量细小的Al2 O3 夹杂物，Al2 O3 簇群在加Al后15 s即可出现. ...
... [32 ]发现，脱氧后的Al2 O3 夹杂物可以有树枝状、球状、八面体、板状和簇群状等多种形状；Beskow等[33 ] 则指出，加入Al 后5 s即生成大量细小的Al2 O3 夹杂物，Al2 O3 簇群在加Al后15 s即可出现. ...
... 需要说明的是，这些研究主要考虑了钢中的溶解氧，并没有关注转炉和电炉的粗钢是否存在夹杂物.实际上，Beskow等[33 ] 指出，在脱氧前电炉粗钢中就已经存在Al2 O3 -CaO-FeO-MgO-SiO2 系夹杂物、MgO·Al2 O3 尖晶石和Al2 O3 -MgO-FeO系等夹杂物.同时，本课题组[23 ,34 ] 也发现，转炉粗钢液中也有大量的夹杂物：即大量的(Fe, Mn)O夹杂物和一些硅酸钙(即CaO-SiO2 -FeO系)夹杂物，如图2 a~c[23 ] 所示.由此可见，无论是电炉钢还是转炉钢，夹杂物在脱氧前就已经存在.转炉钢中的CaO-SiO2 -FeO系夹杂物经铝脱氧后会转变成CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，而(Fe, Mn)O夹杂物则会反应生成Al2 O3 夹杂物.图3 [34 ] 给出了(Fe, Mn)O夹杂物被还原生成Al2 O3 夹杂物的证据.Dekkers等[32 ] 也用类似的还原反应解释球形Al2 O3 夹杂物的生成. ...
Chemical characteristics of inclusions formed at various stages during the ladle treatment of steel
2
2002
... 通常认为钢中的夹杂物是在脱氧过程才开始产生的，许多研究[29 ~32 ] 发现，铝脱氧过程产生Al2 O3 夹杂物的尺寸、形状和数量与钢中的氧含量和杂质密切相关.Wakoh和Sano[29 ] 指出，初始氧含量越高，形成的Al2 O3 夹杂物数量越多，尺寸也越大；Dekkers等[32 ] 发现，脱氧后的Al2 O3 夹杂物可以有树枝状、球状、八面体、板状和簇群状等多种形状；Beskow等[33 ] 则指出，加入Al 后5 s即生成大量细小的Al2 O3 夹杂物，Al2 O3 簇群在加Al后15 s即可出现. ...
... 需要说明的是，这些研究主要考虑了钢中的溶解氧，并没有关注转炉和电炉的粗钢是否存在夹杂物.实际上，Beskow等[33 ] 指出，在脱氧前电炉粗钢中就已经存在Al2 O3 -CaO-FeO-MgO-SiO2 系夹杂物、MgO·Al2 O3 尖晶石和Al2 O3 -MgO-FeO系等夹杂物.同时，本课题组[23 ,34 ] 也发现，转炉粗钢液中也有大量的夹杂物：即大量的(Fe, Mn)O夹杂物和一些硅酸钙(即CaO-SiO2 -FeO系)夹杂物，如图2 a~c[23 ] 所示.由此可见，无论是电炉钢还是转炉钢，夹杂物在脱氧前就已经存在.转炉钢中的CaO-SiO2 -FeO系夹杂物经铝脱氧后会转变成CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，而(Fe, Mn)O夹杂物则会反应生成Al2 O3 夹杂物.图3 [34 ] 给出了(Fe, Mn)O夹杂物被还原生成Al2 O3 夹杂物的证据.Dekkers等[32 ] 也用类似的还原反应解释球形Al2 O3 夹杂物的生成. ...
Formation and evolution of non-metallic inclusions during deoxidation by Al addition in BOF crude steel
7
2017
... 需要说明的是，这些研究主要考虑了钢中的溶解氧，并没有关注转炉和电炉的粗钢是否存在夹杂物.实际上，Beskow等[33 ] 指出，在脱氧前电炉粗钢中就已经存在Al2 O3 -CaO-FeO-MgO-SiO2 系夹杂物、MgO·Al2 O3 尖晶石和Al2 O3 -MgO-FeO系等夹杂物.同时，本课题组[23 ,34 ] 也发现，转炉粗钢液中也有大量的夹杂物：即大量的(Fe, Mn)O夹杂物和一些硅酸钙(即CaO-SiO2 -FeO系)夹杂物，如图2 a~c[23 ] 所示.由此可见，无论是电炉钢还是转炉钢，夹杂物在脱氧前就已经存在.转炉钢中的CaO-SiO2 -FeO系夹杂物经铝脱氧后会转变成CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，而(Fe, Mn)O夹杂物则会反应生成Al2 O3 夹杂物.图3 [34 ] 给出了(Fe, Mn)O夹杂物被还原生成Al2 O3 夹杂物的证据.Dekkers等[32 ] 也用类似的还原反应解释球形Al2 O3 夹杂物的生成. ...
... [34 ]给出了(Fe, Mn)O夹杂物被还原生成Al2 O3 夹杂物的证据.Dekkers等[32 ] 也用类似的还原反应解释球形Al2 O3 夹杂物的生成. ...
... [
34 ]
Elemental mappings of a typical Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-(Fe, Mn)O inclusion<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R34">34</xref>]</sup> Fig.3 ![]()
1.1.3 尖晶石夹杂物生成与演变 尖晶石常在钢中被发现，一般认为这类夹杂物对钢的使用性能不利.因此，对MgO·Al2 O3 尖晶石的生成与控制已有大量研究[5 ,22 ,23 ,35 ~38 ] .Park等[35 ] 、Yang等[36 ] 、Liu等[37 ] 和Deng等[38 ] 均对尖晶石夹杂物的生成和演变行为进行了较为详细的阐述.虽然目前对尖晶石夹杂物生成机理有不同的分类，但具有相似的特点.尖晶石有以下几种生成机理：(I) Al2 O3 夹杂物与钢液中的溶解Mg反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物；(II) MgO耐火材料剥落，并与钢液(包括钢中夹杂物和溶解元素)反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物；(III) 在冷却凝固过程中，液态硅酸盐夹杂物中结晶析出MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物. ...
... [
34 ]
Fig.3 ![]()
1.1.3 尖晶石夹杂物生成与演变 尖晶石常在钢中被发现，一般认为这类夹杂物对钢的使用性能不利.因此，对MgO·Al2 O3 尖晶石的生成与控制已有大量研究[5 ,22 ,23 ,35 ~38 ] .Park等[35 ] 、Yang等[36 ] 、Liu等[37 ] 和Deng等[38 ] 均对尖晶石夹杂物的生成和演变行为进行了较为详细的阐述.虽然目前对尖晶石夹杂物生成机理有不同的分类，但具有相似的特点.尖晶石有以下几种生成机理：(I) Al2 O3 夹杂物与钢液中的溶解Mg反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物；(II) MgO耐火材料剥落，并与钢液(包括钢中夹杂物和溶解元素)反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物；(III) 在冷却凝固过程中，液态硅酸盐夹杂物中结晶析出MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物. ...
... 实际上，当钢中含有如Ca、Ti等一些元素后，尖晶石夹杂物在热力学上并不稳定[5 ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~37 ] .需要特别指出的是，早期认为Ca将Al从MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物中置换会比从Al2 O3 夹杂物中更困难，因而向钢中添加Ca并不能有效处理MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物.实际上，近20年来已有大量研究[5 ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~38 ] 证明了钢中溶解Ca可以使MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物变性，并生成液态的CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，其演变的机理是Ca将夹杂物中的Mg首先置换，而不是首先将Al置换.该反应机理可以由式(1) 表示.图5 [36 ] 的元素线扫描图则给出了该机理的证据，图中夹杂物的Ca元素和Mg元素分布呈互补关系. ...
... ,34 ~38 ]证明了钢中溶解Ca可以使MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物变性，并生成液态的CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，其演变的机理是Ca将夹杂物中的Mg首先置换，而不是首先将Al置换.该反应机理可以由式(1) 表示.图5 [36 ] 的元素线扫描图则给出了该机理的证据，图中夹杂物的Ca元素和Mg元素分布呈互补关系. ...
... 如上所述，微量元素Mg和Ca对钢中的夹杂物生成和演变行为有着至关重要的影响.许多学者[2 ,5 ,11 ,22 ~24 ,34 ,37 ,49 ] 认为，除了合金元素加入，钢中的Mg和Ca元素主要源自精炼渣和耐火材料中MgO和CaO的还原.同时，镁碳质耐火材料中的C可以将MgO还原生成Mg.在高碳钢中，钢中溶解的C也可能将MgO和CaO还原[50 ,51 ] .因此，对于铝镇静钢，反应式(3)~(5)常用来描述钢中溶解Mg的来源，而反应式(6)和(7)常用来解释溶解Ca的来源. ...
Control of MgO·Al2 O3 spinel inclusions in stainless steels
5
2010
... 尖晶石常在钢中被发现，一般认为这类夹杂物对钢的使用性能不利.因此，对MgO·Al2 O3 尖晶石的生成与控制已有大量研究[5 ,22 ,23 ,35 ~38 ] .Park等[35 ] 、Yang等[36 ] 、Liu等[37 ] 和Deng等[38 ] 均对尖晶石夹杂物的生成和演变行为进行了较为详细的阐述.虽然目前对尖晶石夹杂物生成机理有不同的分类，但具有相似的特点.尖晶石有以下几种生成机理：(I) Al2 O3 夹杂物与钢液中的溶解Mg反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物；(II) MgO耐火材料剥落，并与钢液(包括钢中夹杂物和溶解元素)反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物；(III) 在冷却凝固过程中，液态硅酸盐夹杂物中结晶析出MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物. ...
... [35 ]、Yang等[36 ] 、Liu等[37 ] 和Deng等[38 ] 均对尖晶石夹杂物的生成和演变行为进行了较为详细的阐述.虽然目前对尖晶石夹杂物生成机理有不同的分类，但具有相似的特点.尖晶石有以下几种生成机理：(I) Al2 O3 夹杂物与钢液中的溶解Mg反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物；(II) MgO耐火材料剥落，并与钢液(包括钢中夹杂物和溶解元素)反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物；(III) 在冷却凝固过程中，液态硅酸盐夹杂物中结晶析出MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物. ...
... 此外，已有较多研究工作[21 ,35 ,42 ] 表明，硅锰镇静钢若采用较高碱度的精炼渣，钢中的硬脆夹杂物(如Al2 O3 和MgO·Al2 O3 夹杂物)出现的概率会明显增加.近年来，也有学者[79 ] 在精炼渣中添加碱金属氧化物从而改善精炼渣对帘线钢夹杂物的改性作用，并取得了一定的效果.不得不指出，现有研究认为低碱度精炼渣对夹杂物直接作用较弱，碱金属氧化物对帘线钢夹杂物的作用机制还有待进一步研究. ...
... 从热力学角度讲，这种方法是合理的.尽管如此，仍然有一些实际问题需要考虑：(1) 式(13) 和(14)中的Ca为溶解Ca，而工业实际测量的Ca含量通常为全钙含量(T.[Ca])，溶解Ca含量在工业上仍然比较难获得；(2) [Ca]-[O]平衡的热力学数据相差比较大[35 ~38 ] ，这意味着式(13) 的平衡常数K 13 和Ca活度的计算会有很大的偏差，其准确性仍有待验证.基于这些问题，有关钙铝比的取值也有不同的结果，文献[85 ~87 ]中报道较多的为0.08~0.14.此外，钙在添加过程中会大量气化，其收得率并不稳定，再加上溶解Ca测量和热力学数据偏差的问题，目前钙处理仍然难以实现精准控制. ...
... 需要说明的是，钙铝比的提出主要是针对钢中Al2 O3 夹杂物.实际上，铝镇静钢经过较长时间精炼后，钢中夹杂物会发生演变，并不是以Al2 O3 为主.因此，钙处理的对象也变成演变后的夹杂物，如MgO·Al2 O3 夹杂物等.有很多学者[35 ,36 ] 研究了钙处理过程的夹杂物演变机理.研究表明，钙处理对MgO·Al2 O3 夹杂物的变性仍然有效，钙处理后产物仍然为CaO-Al2 O3 系夹杂物.由于钢中的钙和氧大部分以CaO-Al2 O3 系夹杂物形式存在，因此可通过T.[Ca] / T.[O]值(T.[O]为全氧含量)来评估钙处理效果[88 ,89 ] .表3 列出CaO-Al2 O3 系夹杂物的T.[Ca] / T.[O]值.从中可以看出，T.[Ca] / T.[O]控制在0.63~1.25之间即可生成液态夹杂物.本课题组[90 ] 在此基础上，结合钢种成分和夹杂物演变的规律，进一步提出了低硫钢精炼钙处理的控制标准，即控制T.[Ca] / T.[O]在0.91~1.25范围内.与钙铝比控制标准相比，该标准以T.[Ca]作为参照，尽可能避免了测量和热力学数据的影响，应用更方便.采用该标准控制Ca含量远低于钙铝比要求的Ca含量，不仅降低了成本，还取得了良好的应用效果. ...
Formation and modification of MgO·Al2 O3 -based inclusions in alloy steels
5
2012
... 尖晶石常在钢中被发现，一般认为这类夹杂物对钢的使用性能不利.因此，对MgO·Al2 O3 尖晶石的生成与控制已有大量研究[5 ,22 ,23 ,35 ~38 ] .Park等[35 ] 、Yang等[36 ] 、Liu等[37 ] 和Deng等[38 ] 均对尖晶石夹杂物的生成和演变行为进行了较为详细的阐述.虽然目前对尖晶石夹杂物生成机理有不同的分类，但具有相似的特点.尖晶石有以下几种生成机理：(I) Al2 O3 夹杂物与钢液中的溶解Mg反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物；(II) MgO耐火材料剥落，并与钢液(包括钢中夹杂物和溶解元素)反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物；(III) 在冷却凝固过程中，液态硅酸盐夹杂物中结晶析出MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物. ...
... 实际上，当钢中含有如Ca、Ti等一些元素后，尖晶石夹杂物在热力学上并不稳定[5 ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~37 ] .需要特别指出的是，早期认为Ca将Al从MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物中置换会比从Al2 O3 夹杂物中更困难，因而向钢中添加Ca并不能有效处理MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物.实际上，近20年来已有大量研究[5 ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~38 ] 证明了钢中溶解Ca可以使MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物变性，并生成液态的CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，其演变的机理是Ca将夹杂物中的Mg首先置换，而不是首先将Al置换.该反应机理可以由式(1) 表示.图5 [36 ] 的元素线扫描图则给出了该机理的证据，图中夹杂物的Ca元素和Mg元素分布呈互补关系. ...
... [
36 ]
SEM image (a) and elemental line scans (b) of a MgO·Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> inclusion after Ca treatment<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R36">36</xref>]</sup> Fig.5 ![]()
[ C a ] + M g O · x A l 2 O 3 = C a O · x A l 2 O 3 + [ M g ] (1) 此外，当钢中Mn含量高到一定程度时，MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物还会生成(Mn, Mg)O·Al2 O3 尖晶石夹杂物[24 ] ，如图1 中(d)所示.本课题组[24 ] 的高温模拟实验表明，MgO·Al2 O3 夹杂物的尖晶石结构对这种夹杂物的生成起到了有利作用.另一方面，当钢中加入Ti时，MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物会进一步转变成液态的MgO-Al2 O3 -TiOx 图1 中(g)所示，其反应机理可以由式(2) 表示.同样，本课题组[11 ] 利用MgO·Al2 O3 尖晶石耐火材料在实验室证明了该演变行为. ...
... [
36 ]
Fig.5 ![]()
[ C a ] + M g O · x A l 2 O 3 = C a O · x A l 2 O 3 + [ M g ] (1) 此外，当钢中Mn含量高到一定程度时，MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物还会生成(Mn, Mg)O·Al2 O3 尖晶石夹杂物[24 ] ，如图1 中(d)所示.本课题组[24 ] 的高温模拟实验表明，MgO·Al2 O3 夹杂物的尖晶石结构对这种夹杂物的生成起到了有利作用.另一方面，当钢中加入Ti时，MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物会进一步转变成液态的MgO-Al2 O3 -TiOx 图1 中(g)所示，其反应机理可以由式(2) 表示.同样，本课题组[11 ] 利用MgO·Al2 O3 尖晶石耐火材料在实验室证明了该演变行为. ...
... 需要说明的是，钙铝比的提出主要是针对钢中Al2 O3 夹杂物.实际上，铝镇静钢经过较长时间精炼后，钢中夹杂物会发生演变，并不是以Al2 O3 为主.因此，钙处理的对象也变成演变后的夹杂物，如MgO·Al2 O3 夹杂物等.有很多学者[35 ,36 ] 研究了钙处理过程的夹杂物演变机理.研究表明，钙处理对MgO·Al2 O3 夹杂物的变性仍然有效，钙处理后产物仍然为CaO-Al2 O3 系夹杂物.由于钢中的钙和氧大部分以CaO-Al2 O3 系夹杂物形式存在，因此可通过T.[Ca] / T.[O]值(T.[O]为全氧含量)来评估钙处理效果[88 ,89 ] .表3 列出CaO-Al2 O3 系夹杂物的T.[Ca] / T.[O]值.从中可以看出，T.[Ca] / T.[O]控制在0.63~1.25之间即可生成液态夹杂物.本课题组[90 ] 在此基础上，结合钢种成分和夹杂物演变的规律，进一步提出了低硫钢精炼钙处理的控制标准，即控制T.[Ca] / T.[O]在0.91~1.25范围内.与钙铝比控制标准相比，该标准以T.[Ca]作为参照，尽可能避免了测量和热力学数据的影响，应用更方便.采用该标准控制Ca含量远低于钙铝比要求的Ca含量，不仅降低了成本，还取得了良好的应用效果. ...
Composition changes of inclusions by reaction with slag and refractory: A review
3
2020
... 尖晶石常在钢中被发现，一般认为这类夹杂物对钢的使用性能不利.因此，对MgO·Al2 O3 尖晶石的生成与控制已有大量研究[5 ,22 ,23 ,35 ~38 ] .Park等[35 ] 、Yang等[36 ] 、Liu等[37 ] 和Deng等[38 ] 均对尖晶石夹杂物的生成和演变行为进行了较为详细的阐述.虽然目前对尖晶石夹杂物生成机理有不同的分类，但具有相似的特点.尖晶石有以下几种生成机理：(I) Al2 O3 夹杂物与钢液中的溶解Mg反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物；(II) MgO耐火材料剥落，并与钢液(包括钢中夹杂物和溶解元素)反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物；(III) 在冷却凝固过程中，液态硅酸盐夹杂物中结晶析出MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物. ...
... 实际上，当钢中含有如Ca、Ti等一些元素后，尖晶石夹杂物在热力学上并不稳定[5 ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~37 ] .需要特别指出的是，早期认为Ca将Al从MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物中置换会比从Al2 O3 夹杂物中更困难，因而向钢中添加Ca并不能有效处理MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物.实际上，近20年来已有大量研究[5 ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~38 ] 证明了钢中溶解Ca可以使MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物变性，并生成液态的CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，其演变的机理是Ca将夹杂物中的Mg首先置换，而不是首先将Al置换.该反应机理可以由式(1) 表示.图5 [36 ] 的元素线扫描图则给出了该机理的证据，图中夹杂物的Ca元素和Mg元素分布呈互补关系. ...
... 如上所述，微量元素Mg和Ca对钢中的夹杂物生成和演变行为有着至关重要的影响.许多学者[2 ,5 ,11 ,22 ~24 ,34 ,37 ,49 ] 认为，除了合金元素加入，钢中的Mg和Ca元素主要源自精炼渣和耐火材料中MgO和CaO的还原.同时，镁碳质耐火材料中的C可以将MgO还原生成Mg.在高碳钢中，钢中溶解的C也可能将MgO和CaO还原[50 ,51 ] .因此，对于铝镇静钢，反应式(3)~(5)常用来描述钢中溶解Mg的来源，而反应式(6)和(7)常用来解释溶解Ca的来源. ...
Formation, evolution and removal of MgO·Al2 O3 spinel inclusions in steel
10
2021
... 尖晶石常在钢中被发现，一般认为这类夹杂物对钢的使用性能不利.因此，对MgO·Al2 O3 尖晶石的生成与控制已有大量研究[5 ,22 ,23 ,35 ~38 ] .Park等[35 ] 、Yang等[36 ] 、Liu等[37 ] 和Deng等[38 ] 均对尖晶石夹杂物的生成和演变行为进行了较为详细的阐述.虽然目前对尖晶石夹杂物生成机理有不同的分类，但具有相似的特点.尖晶石有以下几种生成机理：(I) Al2 O3 夹杂物与钢液中的溶解Mg反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物；(II) MgO耐火材料剥落，并与钢液(包括钢中夹杂物和溶解元素)反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物；(III) 在冷却凝固过程中，液态硅酸盐夹杂物中结晶析出MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物. ...
... [38 ]均对尖晶石夹杂物的生成和演变行为进行了较为详细的阐述.虽然目前对尖晶石夹杂物生成机理有不同的分类，但具有相似的特点.尖晶石有以下几种生成机理：(I) Al2 O3 夹杂物与钢液中的溶解Mg反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物；(II) MgO耐火材料剥落，并与钢液(包括钢中夹杂物和溶解元素)反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物；(III) 在冷却凝固过程中，液态硅酸盐夹杂物中结晶析出MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物. ...
... 实际上，当钢中含有如Ca、Ti等一些元素后，尖晶石夹杂物在热力学上并不稳定[5 ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~37 ] .需要特别指出的是，早期认为Ca将Al从MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物中置换会比从Al2 O3 夹杂物中更困难，因而向钢中添加Ca并不能有效处理MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物.实际上，近20年来已有大量研究[5 ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~38 ] 证明了钢中溶解Ca可以使MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物变性，并生成液态的CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，其演变的机理是Ca将夹杂物中的Mg首先置换，而不是首先将Al置换.该反应机理可以由式(1) 表示.图5 [36 ] 的元素线扫描图则给出了该机理的证据，图中夹杂物的Ca元素和Mg元素分布呈互补关系. ...
... 依据式(3 )~(7 )，可以明显看出精炼渣和耐火材料对夹杂物的生成和演变具有重要的作用.本课题组[5 ,11 ,24 ,38 ,41 ] 近年来关注了钢中溶解Mg和溶解Ca的生成动力学，研究发现，钢液中溶解Mg生成速率明显大于钢中溶解Ca.这其中的原因主要有：(1) MgO相比CaO的稳定性更差，在同等氧势下，其更易被还原；(2) MgO耐火材料在钢包广泛使用，相比精炼渣，钢包内壁与钢液有巨大的接触面积，因而溶解Mg的供应源更多；(3) MgO在渣中趋于饱和，其在耐火材料和渣中的活度均接近于1 (固态纯物质标准态)，远大于渣中CaO的活度.由于溶解Mg的生成更快，因此在精炼过程中MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物一般先于CaO-Al2 O3 系夹杂物生成. ...
... 为了获得最佳处理效果，对钙处理的标准已有很多研究.目前，在企业中应用比较多的控制标准是钙铝比(即w [Ca] / w [Al])，其是在式(13) 的基础上提出来的.钙处理的产物主要是CaO-Al2 O3 系夹杂物，依据夹杂物的熔点(如表3 [38 ] 所示)，炼钢温度下(约1600℃)的液态夹杂物12CaO·7Al2 O3 、CaO·Al2 O3 和3CaO·Al2 O3 通常是钙处理的目标产物.CaO-Al2 O3 系夹杂物中的Al2 O3 和CaO活度可以通过测量或者模型计算获得.因此，当目标夹杂物与钢液平衡时，通过反应式(13) 的平衡常数(即式(14) )即可计算获得钙铝比. ...
... 不同夹杂物的熔点[38 ] 和其对应的T.[Ca] / T.[O]值 ...
... Melting points (T m )[38 ] and T.[Ca] / T.[O] values of different inclusions ...
... [
38 ]
T.[Ca] / T.[O] CaO·6Al2 O3 1850 0.13 CaO·2Al2 O3 1750 0.36 CaO·Al2 O3 1605 0.63 12CaO·7Al2 O3 1455 0.91 3CaO·Al2 O3 1535 1.25 Note: T.[Ca]—total calcium content, T.[O]—total oxygen content ...
... 从热力学角度讲，这种方法是合理的.尽管如此，仍然有一些实际问题需要考虑：(1) 式(13) 和(14)中的Ca为溶解Ca，而工业实际测量的Ca含量通常为全钙含量(T.[Ca])，溶解Ca含量在工业上仍然比较难获得；(2) [Ca]-[O]平衡的热力学数据相差比较大[35 ~38 ] ，这意味着式(13) 的平衡常数K 13 和Ca活度的计算会有很大的偏差，其准确性仍有待验证.基于这些问题，有关钙铝比的取值也有不同的结果，文献[85 ~87 ]中报道较多的为0.08~0.14.此外，钙在添加过程中会大量气化，其收得率并不稳定，再加上溶解Ca测量和热力学数据偏差的问题，目前钙处理仍然难以实现精准控制. ...
... 本课题组[38 ,58 ] 研究发现，钙处理的时机对钢液的洁净度也有重大影响.目前，国内有一些企业在真空精炼(VD或RH)之前对钢种进行钙处理.这样操作的目的是希望真空精炼过程将变性处理的夹杂物尽可能去除.如前文所述，钙处理后的夹杂物呈液态，相比固态的Al2 O3 和MgO·Al2 O3 等固态夹杂物，液态夹杂物的去除效率更低.因此，在VD或RH精炼之前进行钙处理会恶化VD或RH的夹杂物去除效果，钢中的全氧含量会明显偏高.作者已在国内邢台钢铁、山东钢铁和华菱钢铁等多家钢铁企业开展了相关验证研究，发现这不是一个偶然现象.此外，这种钙处理也并非真正有效，因为Ca会在VD或RH处理过程中逸出，钢中残余Ca很低.因此，如果需要改善钢液可浇性，建议在精炼结束之后再进行钙处理. ...
Effect of refractory on nonmetallic inclusions in Si-Mn-killed steel
2
2019
... 目前已有较多研究[23 ,39 ,40 ] 利用耐火材料(Al2 O3 或MgO)模拟夹杂物在实验室证明了机理(I)和(II)；而在工业生产中，钢中的MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物通常具有均匀的成分分布，通过元素分布则很难推测其生成机理.本课题组[41 ] 在实验过程中捕获了Al2 O3 夹杂物生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物的证据，如图4 [41 ] 所示.MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物的生成非常迅速，当钢中有溶解Mg时，直径5 µm的Al2 O3 夹杂物只需要3 s即可转变成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物[40 ] .这也解释了工业中的尖晶石夹杂物通常具有较均匀的成分分布.此外，对于机理(II)，剥落的MgO与钢液的Al2 O3 夹杂物直接反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物虽然在热力学上可行，但现在仍然缺乏有效的证据报道. ...
... 此外，在硅锰镇静钢中有时也会出现一些硬脆夹杂物，如Al2 O3 和MgO·Al2 O3 尖晶石等[20 ,21 ] .研究[39 ] 表明，如果硅锰镇静钢中带入Al2 O3 夹杂物，其也很有可能演变生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物. ...
Kinetics of transformation of Al2 O3 to MgO·Al2 O3 spinel inclusions in Mg-containing steel
2
2018
... 目前已有较多研究[23 ,39 ,40 ] 利用耐火材料(Al2 O3 或MgO)模拟夹杂物在实验室证明了机理(I)和(II)；而在工业生产中，钢中的MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物通常具有均匀的成分分布，通过元素分布则很难推测其生成机理.本课题组[41 ] 在实验过程中捕获了Al2 O3 夹杂物生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物的证据，如图4 [41 ] 所示.MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物的生成非常迅速，当钢中有溶解Mg时，直径5 µm的Al2 O3 夹杂物只需要3 s即可转变成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物[40 ] .这也解释了工业中的尖晶石夹杂物通常具有较均匀的成分分布.此外，对于机理(II)，剥落的MgO与钢液的Al2 O3 夹杂物直接反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物虽然在热力学上可行，但现在仍然缺乏有效的证据报道. ...
... [40 ].这也解释了工业中的尖晶石夹杂物通常具有较均匀的成分分布.此外，对于机理(II)，剥落的MgO与钢液的Al2 O3 夹杂物直接反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物虽然在热力学上可行，但现在仍然缺乏有效的证据报道. ...
Effects of refractory and ladle glaze on evolution of non-metallic inclusions in Al-killed steel
7
2017
... 目前已有较多研究[23 ,39 ,40 ] 利用耐火材料(Al2 O3 或MgO)模拟夹杂物在实验室证明了机理(I)和(II)；而在工业生产中，钢中的MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物通常具有均匀的成分分布，通过元素分布则很难推测其生成机理.本课题组[41 ] 在实验过程中捕获了Al2 O3 夹杂物生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物的证据，如图4 [41 ] 所示.MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物的生成非常迅速，当钢中有溶解Mg时，直径5 µm的Al2 O3 夹杂物只需要3 s即可转变成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物[40 ] .这也解释了工业中的尖晶石夹杂物通常具有较均匀的成分分布.此外，对于机理(II)，剥落的MgO与钢液的Al2 O3 夹杂物直接反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物虽然在热力学上可行，但现在仍然缺乏有效的证据报道. ...
... [41 ]所示.MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物的生成非常迅速，当钢中有溶解Mg时，直径5 µm的Al2 O3 夹杂物只需要3 s即可转变成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物[40 ] .这也解释了工业中的尖晶石夹杂物通常具有较均匀的成分分布.此外，对于机理(II)，剥落的MgO与钢液的Al2 O3 夹杂物直接反应生成MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物虽然在热力学上可行，但现在仍然缺乏有效的证据报道. ...
... [
41 ]
Elemental mappings of spinel layer formed at the edge of an alumina inclusion<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R41">41</xref>]</sup> Fig.4 ![]()
实际上，当钢中含有如Ca、Ti等一些元素后，尖晶石夹杂物在热力学上并不稳定[5 ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~37 ] .需要特别指出的是，早期认为Ca将Al从MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物中置换会比从Al2 O3 夹杂物中更困难，因而向钢中添加Ca并不能有效处理MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物.实际上，近20年来已有大量研究[5 ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~38 ] 证明了钢中溶解Ca可以使MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物变性，并生成液态的CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，其演变的机理是Ca将夹杂物中的Mg首先置换，而不是首先将Al置换.该反应机理可以由式(1) 表示.图5 [36 ] 的元素线扫描图则给出了该机理的证据，图中夹杂物的Ca元素和Mg元素分布呈互补关系. ...
... [
41 ]
Fig.4 ![]()
实际上，当钢中含有如Ca、Ti等一些元素后，尖晶石夹杂物在热力学上并不稳定[5 ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~37 ] .需要特别指出的是，早期认为Ca将Al从MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物中置换会比从Al2 O3 夹杂物中更困难，因而向钢中添加Ca并不能有效处理MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物.实际上，近20年来已有大量研究[5 ,11 ,12 ,22 ~25 ,34 ~38 ] 证明了钢中溶解Ca可以使MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物变性，并生成液态的CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物，其演变的机理是Ca将夹杂物中的Mg首先置换，而不是首先将Al置换.该反应机理可以由式(1) 表示.图5 [36 ] 的元素线扫描图则给出了该机理的证据，图中夹杂物的Ca元素和Mg元素分布呈互补关系. ...
... 依据式(3 )~(7 )，可以明显看出精炼渣和耐火材料对夹杂物的生成和演变具有重要的作用.本课题组[5 ,11 ,24 ,38 ,41 ] 近年来关注了钢中溶解Mg和溶解Ca的生成动力学，研究发现，钢液中溶解Mg生成速率明显大于钢中溶解Ca.这其中的原因主要有：(1) MgO相比CaO的稳定性更差，在同等氧势下，其更易被还原；(2) MgO耐火材料在钢包广泛使用，相比精炼渣，钢包内壁与钢液有巨大的接触面积，因而溶解Mg的供应源更多；(3) MgO在渣中趋于饱和，其在耐火材料和渣中的活度均接近于1 (固态纯物质标准态)，远大于渣中CaO的活度.由于溶解Mg的生成更快，因此在精炼过程中MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物一般先于CaO-Al2 O3 系夹杂物生成. ...
... 本课题组[41 ] 采用转炉吹炼后的粗钢用铝脱氧，在坩埚和精炼渣的作用下，钢中的Al2 O3 夹杂物仍然会生成MgO·Al2 O3 夹杂物和CaO-Al2 O3 系夹杂物.当采用含CaO耐火材料后，帘线钢中MnO-SiO2 夹杂物也会演变生成CaO-MnO-SiO2 系夹杂物[14 ] .这些均表明精炼渣和耐火材料对夹杂物的影响是显而易见的. ...
... 此外，图6 给出了工业实际精炼钢包的示意图.从图中可以看出，除了精炼渣和耐火材料，钢包挂渣(又称钢包釉)实际上也与钢液接触，其是在浇注过程中精炼渣随着钢液面下降而黏附在钢包内壁形成的.有研究[3 ,10 ,52 ] 指出钢包挂渣是钢中夹杂物的重要来源.本课题组[2 ,41 ] 近年来进一步确认了钢包挂渣对钢中夹杂物的影响机理：一方面，钢包挂渣自身的剥落会形成钢中的夹杂物，另一方面钢包挂渣同样会对钢中夹杂物的生成和演变行为产生重要影响.在实际钢包中，除了脱氧产物外，还包括其他来源的夹杂物，如合金带入、粗钢遗传(如图2 [23 ] )以及耐火材料和钢包挂渣的剥落等.对于帘线钢，也有很多学者[13 ,20 ,46 ] 指出CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物源自精炼渣.由此可见，精炼渣和耐火材料的影响仍然至关重要. ...
State of the art in the control of inclusions in tire cord steels and saw wire steels—A review
4
2019
... 如表1 [2 ~19 ] 所示，SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物和CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物为硅锰镇静钢中常见的夹杂物类型.通常认为钢中的SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物是Si-Mn脱氧的产物(MnO-SiO2 )与钢液中溶解Al反应生成的结果[42 ,43 ] .对于钢中CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物，对其生成机理目前仍有争论[42 ] .部分学者[43 ~45 ] 认为，精炼渣影响了钢液中溶解元素的平衡而导致此类夹杂物生成，但较多学者则认为其来自精炼渣卷渣[20 ,46 ] ，或是卷渣后与钢液反应生成的[13 ,47 ] .本课题组[14 ,48 ] 研究发现，Si-Mn脱氧产物(MnO-SiO2 )在精炼过程中也会演变生成CaO-MnO-SiO2 系夹杂物，甚至CaO-SiO2 系夹杂物.这与使用的含CaO耐火材料密切相关. ...
... [42 ].部分学者[43 ~45 ] 认为，精炼渣影响了钢液中溶解元素的平衡而导致此类夹杂物生成，但较多学者则认为其来自精炼渣卷渣[20 ,46 ] ，或是卷渣后与钢液反应生成的[13 ,47 ] .本课题组[14 ,48 ] 研究发现，Si-Mn脱氧产物(MnO-SiO2 )在精炼过程中也会演变生成CaO-MnO-SiO2 系夹杂物，甚至CaO-SiO2 系夹杂物.这与使用的含CaO耐火材料密切相关. ...
... 此外，已有较多研究工作[21 ,35 ,42 ] 表明，硅锰镇静钢若采用较高碱度的精炼渣，钢中的硬脆夹杂物(如Al2 O3 和MgO·Al2 O3 夹杂物)出现的概率会明显增加.近年来，也有学者[79 ] 在精炼渣中添加碱金属氧化物从而改善精炼渣对帘线钢夹杂物的改性作用，并取得了一定的效果.不得不指出，现有研究认为低碱度精炼渣对夹杂物直接作用较弱，碱金属氧化物对帘线钢夹杂物的作用机制还有待进一步研究. ...
... 对于帘线钢，钢中Al元素的控制是控制钢中硬脆Al2 O3 和MgO·Al2 O3 夹杂物的关键.除了采用极低Al的合金外，目前主要通过精炼渣系来调控夹杂物的成分[42 ,43 ,46 ] .图10 [48 ] 为CaO-SiO2 -Al2 O3 -5%MgO渣系与帘线钢液平衡的等铝活度曲线图(以质量1%作为标准态).由图可以看出，如果仅考虑钢渣平衡，当渣中的Al2 O3 含量高达20%时，钢中的Al含量仍小于5 × 10-6 ，而实际帘线钢精炼渣的Al2 O3 含量远低于20%，钢中的Al含量通常高于5 × 10-6 .究其原因，就是耐火材料和合金等的影响不可忽视.刘宗辉和秦凤婷[99 ] 指出，耐火材料中添加的金属Al抗氧化剂会显著影响帘线钢的Al含量.通过用Si完全替代镁碳砖中的Al抗氧化剂，可以使帘线钢中的Al含量降低2.7 × 10-6 .耐火材料中的Al2 O3 杂质同样会影响帘线钢的Al含量.因此，部分企业采用了专用钢包来生产高端帘线钢. ...
Top slag refining for inclusion composition transform control in tire cord steel
3
2012
... 如表1 [2 ~19 ] 所示，SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物和CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物为硅锰镇静钢中常见的夹杂物类型.通常认为钢中的SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物是Si-Mn脱氧的产物(MnO-SiO2 )与钢液中溶解Al反应生成的结果[42 ,43 ] .对于钢中CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物，对其生成机理目前仍有争论[42 ] .部分学者[43 ~45 ] 认为，精炼渣影响了钢液中溶解元素的平衡而导致此类夹杂物生成，但较多学者则认为其来自精炼渣卷渣[20 ,46 ] ，或是卷渣后与钢液反应生成的[13 ,47 ] .本课题组[14 ,48 ] 研究发现，Si-Mn脱氧产物(MnO-SiO2 )在精炼过程中也会演变生成CaO-MnO-SiO2 系夹杂物，甚至CaO-SiO2 系夹杂物.这与使用的含CaO耐火材料密切相关. ...
... [43 ~45 ]认为，精炼渣影响了钢液中溶解元素的平衡而导致此类夹杂物生成，但较多学者则认为其来自精炼渣卷渣[20 ,46 ] ，或是卷渣后与钢液反应生成的[13 ,47 ] .本课题组[14 ,48 ] 研究发现，Si-Mn脱氧产物(MnO-SiO2 )在精炼过程中也会演变生成CaO-MnO-SiO2 系夹杂物，甚至CaO-SiO2 系夹杂物.这与使用的含CaO耐火材料密切相关. ...
... 对于帘线钢，钢中Al元素的控制是控制钢中硬脆Al2 O3 和MgO·Al2 O3 夹杂物的关键.除了采用极低Al的合金外，目前主要通过精炼渣系来调控夹杂物的成分[42 ,43 ,46 ] .图10 [48 ] 为CaO-SiO2 -Al2 O3 -5%MgO渣系与帘线钢液平衡的等铝活度曲线图(以质量1%作为标准态).由图可以看出，如果仅考虑钢渣平衡，当渣中的Al2 O3 含量高达20%时，钢中的Al含量仍小于5 × 10-6 ，而实际帘线钢精炼渣的Al2 O3 含量远低于20%，钢中的Al含量通常高于5 × 10-6 .究其原因，就是耐火材料和合金等的影响不可忽视.刘宗辉和秦凤婷[99 ] 指出，耐火材料中添加的金属Al抗氧化剂会显著影响帘线钢的Al含量.通过用Si完全替代镁碳砖中的Al抗氧化剂，可以使帘线钢中的Al含量降低2.7 × 10-6 .耐火材料中的Al2 O3 杂质同样会影响帘线钢的Al含量.因此，部分企业采用了专用钢包来生产高端帘线钢. ...
Inclusion composition control in tyre cord steel by top slag refining
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2014
Inclusions chemistry for Mn/Si deoxidized steels: Thermodynamic predictions and experimental confirmations
1
2004
... 如表1 [2 ~19 ] 所示，SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物和CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物为硅锰镇静钢中常见的夹杂物类型.通常认为钢中的SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物是Si-Mn脱氧的产物(MnO-SiO2 )与钢液中溶解Al反应生成的结果[42 ,43 ] .对于钢中CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物，对其生成机理目前仍有争论[42 ] .部分学者[43 ~45 ] 认为，精炼渣影响了钢液中溶解元素的平衡而导致此类夹杂物生成，但较多学者则认为其来自精炼渣卷渣[20 ,46 ] ，或是卷渣后与钢液反应生成的[13 ,47 ] .本课题组[14 ,48 ] 研究发现，Si-Mn脱氧产物(MnO-SiO2 )在精炼过程中也会演变生成CaO-MnO-SiO2 系夹杂物，甚至CaO-SiO2 系夹杂物.这与使用的含CaO耐火材料密切相关. ...
高清浄度鋼における介在物の生成起源
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2007
... 如表1 [2 ~19 ] 所示，SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物和CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物为硅锰镇静钢中常见的夹杂物类型.通常认为钢中的SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物是Si-Mn脱氧的产物(MnO-SiO2 )与钢液中溶解Al反应生成的结果[42 ,43 ] .对于钢中CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物，对其生成机理目前仍有争论[42 ] .部分学者[43 ~45 ] 认为，精炼渣影响了钢液中溶解元素的平衡而导致此类夹杂物生成，但较多学者则认为其来自精炼渣卷渣[20 ,46 ] ，或是卷渣后与钢液反应生成的[13 ,47 ] .本课题组[14 ,48 ] 研究发现，Si-Mn脱氧产物(MnO-SiO2 )在精炼过程中也会演变生成CaO-MnO-SiO2 系夹杂物，甚至CaO-SiO2 系夹杂物.这与使用的含CaO耐火材料密切相关. ...
... 此外，图6 给出了工业实际精炼钢包的示意图.从图中可以看出，除了精炼渣和耐火材料，钢包挂渣(又称钢包釉)实际上也与钢液接触，其是在浇注过程中精炼渣随着钢液面下降而黏附在钢包内壁形成的.有研究[3 ,10 ,52 ] 指出钢包挂渣是钢中夹杂物的重要来源.本课题组[2 ,41 ] 近年来进一步确认了钢包挂渣对钢中夹杂物的影响机理：一方面，钢包挂渣自身的剥落会形成钢中的夹杂物，另一方面钢包挂渣同样会对钢中夹杂物的生成和演变行为产生重要影响.在实际钢包中，除了脱氧产物外，还包括其他来源的夹杂物，如合金带入、粗钢遗传(如图2 [23 ] )以及耐火材料和钢包挂渣的剥落等.对于帘线钢，也有很多学者[13 ,20 ,46 ] 指出CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物源自精炼渣.由此可见，精炼渣和耐火材料的影响仍然至关重要. ...
... 对于帘线钢，钢中Al元素的控制是控制钢中硬脆Al2 O3 和MgO·Al2 O3 夹杂物的关键.除了采用极低Al的合金外，目前主要通过精炼渣系来调控夹杂物的成分[42 ,43 ,46 ] .图10 [48 ] 为CaO-SiO2 -Al2 O3 -5%MgO渣系与帘线钢液平衡的等铝活度曲线图(以质量1%作为标准态).由图可以看出，如果仅考虑钢渣平衡，当渣中的Al2 O3 含量高达20%时，钢中的Al含量仍小于5 × 10-6 ，而实际帘线钢精炼渣的Al2 O3 含量远低于20%，钢中的Al含量通常高于5 × 10-6 .究其原因，就是耐火材料和合金等的影响不可忽视.刘宗辉和秦凤婷[99 ] 指出，耐火材料中添加的金属Al抗氧化剂会显著影响帘线钢的Al含量.通过用Si完全替代镁碳砖中的Al抗氧化剂，可以使帘线钢中的Al含量降低2.7 × 10-6 .耐火材料中的Al2 O3 杂质同样会影响帘线钢的Al含量.因此，部分企业采用了专用钢包来生产高端帘线钢. ...
高清浄度鋼における介在物の生成起源
3
2007
... 如表1 [2 ~19 ] 所示，SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物和CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物为硅锰镇静钢中常见的夹杂物类型.通常认为钢中的SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物是Si-Mn脱氧的产物(MnO-SiO2 )与钢液中溶解Al反应生成的结果[42 ,43 ] .对于钢中CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物，对其生成机理目前仍有争论[42 ] .部分学者[43 ~45 ] 认为，精炼渣影响了钢液中溶解元素的平衡而导致此类夹杂物生成，但较多学者则认为其来自精炼渣卷渣[20 ,46 ] ，或是卷渣后与钢液反应生成的[13 ,47 ] .本课题组[14 ,48 ] 研究发现，Si-Mn脱氧产物(MnO-SiO2 )在精炼过程中也会演变生成CaO-MnO-SiO2 系夹杂物，甚至CaO-SiO2 系夹杂物.这与使用的含CaO耐火材料密切相关. ...
... 此外，图6 给出了工业实际精炼钢包的示意图.从图中可以看出，除了精炼渣和耐火材料，钢包挂渣(又称钢包釉)实际上也与钢液接触，其是在浇注过程中精炼渣随着钢液面下降而黏附在钢包内壁形成的.有研究[3 ,10 ,52 ] 指出钢包挂渣是钢中夹杂物的重要来源.本课题组[2 ,41 ] 近年来进一步确认了钢包挂渣对钢中夹杂物的影响机理：一方面，钢包挂渣自身的剥落会形成钢中的夹杂物，另一方面钢包挂渣同样会对钢中夹杂物的生成和演变行为产生重要影响.在实际钢包中，除了脱氧产物外，还包括其他来源的夹杂物，如合金带入、粗钢遗传(如图2 [23 ] )以及耐火材料和钢包挂渣的剥落等.对于帘线钢，也有很多学者[13 ,20 ,46 ] 指出CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物源自精炼渣.由此可见，精炼渣和耐火材料的影响仍然至关重要. ...
... 对于帘线钢，钢中Al元素的控制是控制钢中硬脆Al2 O3 和MgO·Al2 O3 夹杂物的关键.除了采用极低Al的合金外，目前主要通过精炼渣系来调控夹杂物的成分[42 ,43 ,46 ] .图10 [48 ] 为CaO-SiO2 -Al2 O3 -5%MgO渣系与帘线钢液平衡的等铝活度曲线图(以质量1%作为标准态).由图可以看出，如果仅考虑钢渣平衡，当渣中的Al2 O3 含量高达20%时，钢中的Al含量仍小于5 × 10-6 ，而实际帘线钢精炼渣的Al2 O3 含量远低于20%，钢中的Al含量通常高于5 × 10-6 .究其原因，就是耐火材料和合金等的影响不可忽视.刘宗辉和秦凤婷[99 ] 指出，耐火材料中添加的金属Al抗氧化剂会显著影响帘线钢的Al含量.通过用Si完全替代镁碳砖中的Al抗氧化剂，可以使帘线钢中的Al含量降低2.7 × 10-6 .耐火材料中的Al2 O3 杂质同样会影响帘线钢的Al含量.因此，部分企业采用了专用钢包来生产高端帘线钢. ...
Understanding the formation and evolution of oxide inclusions in Si-deoxidized spring steel
2
2019
... 如表1 [2 ~19 ] 所示，SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物和CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物为硅锰镇静钢中常见的夹杂物类型.通常认为钢中的SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物是Si-Mn脱氧的产物(MnO-SiO2 )与钢液中溶解Al反应生成的结果[42 ,43 ] .对于钢中CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物，对其生成机理目前仍有争论[42 ] .部分学者[43 ~45 ] 认为，精炼渣影响了钢液中溶解元素的平衡而导致此类夹杂物生成，但较多学者则认为其来自精炼渣卷渣[20 ,46 ] ，或是卷渣后与钢液反应生成的[13 ,47 ] .本课题组[14 ,48 ] 研究发现，Si-Mn脱氧产物(MnO-SiO2 )在精炼过程中也会演变生成CaO-MnO-SiO2 系夹杂物，甚至CaO-SiO2 系夹杂物.这与使用的含CaO耐火材料密切相关. ...
... 此外，研究[47 ] 表明，帘线钢中CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物尺寸相对较大.为了控制钢中的CaO-SiO2 系夹杂物，不仅需要防止渣的带入，还需要控制钢中Ca的来源.如前文所述，帘线钢精炼渣对钢中夹杂物的直接作用很弱，而当采用含CaO耐火材料后，帘线钢中MnO-SiO2 夹杂物也会演变生成CaO-SiO2 系夹杂物.因此，不建议使用含CaO的耐火材料生产帘线钢. ...
Effect of slag adjustment on inclusions in Si-Mn-killed steel during ladle furnace (LF) refining process
8
2021
... 如表1 [2 ~19 ] 所示，SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物和CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物为硅锰镇静钢中常见的夹杂物类型.通常认为钢中的SiO2 -MnO-Al2 O3 系夹杂物是Si-Mn脱氧的产物(MnO-SiO2 )与钢液中溶解Al反应生成的结果[42 ,43 ] .对于钢中CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物，对其生成机理目前仍有争论[42 ] .部分学者[43 ~45 ] 认为，精炼渣影响了钢液中溶解元素的平衡而导致此类夹杂物生成，但较多学者则认为其来自精炼渣卷渣[20 ,46 ] ，或是卷渣后与钢液反应生成的[13 ,47 ] .本课题组[14 ,48 ] 研究发现，Si-Mn脱氧产物(MnO-SiO2 )在精炼过程中也会演变生成CaO-MnO-SiO2 系夹杂物，甚至CaO-SiO2 系夹杂物.这与使用的含CaO耐火材料密切相关. ...
... 对于硅锰镇静钢，研究[13 ,14 ,77 ] 表明，当精炼渣的碱度十分低时(R ≈ 1)，精炼渣对钢中夹杂物的直接作用十分微弱.本课题组[14 ] 通过示踪的方法也证明了这一观点.尽管如此，与铝镇静钢不同，硅锰镇静钢中的氧活度与渣中的SiO2 活度密切相关.基于硅脱氧反应(式(12) )，可以计算获得CaO-SiO2 -Al2 O3 -5%MgO渣系等氧活度曲线(图9 [48 ] ，以质量1%作为标准态).从图可以看出，精炼渣碱度的变化会明显影响钢液中溶解氧活度.因钢中氧活度的变化，钢液与耐火材料以及夹杂物等的平衡关系将随之改变，从而间接影响钢中的夹杂物.依据Guo等[78 ] 和本课题组[48 ] 的研究结果，在帘线钢精炼过程采用精炼渣变碱度操作(即精炼初期精炼渣采用较高碱度，中后期再降低碱度)虽然并不影响夹杂物的总体演变规律，但是会引起夹杂物成分波动，并产生一些坚硬不变形的夹杂物，从而影响帘线钢的质量.因此，稳定的精炼渣更有利于夹杂物控制. ...
... [48 ]的研究结果，在帘线钢精炼过程采用精炼渣变碱度操作(即精炼初期精炼渣采用较高碱度，中后期再降低碱度)虽然并不影响夹杂物的总体演变规律，但是会引起夹杂物成分波动，并产生一些坚硬不变形的夹杂物，从而影响帘线钢的质量.因此，稳定的精炼渣更有利于夹杂物控制. ...
... [
48 ]
Iso-activity lines of oxygen (10<sup>-4</sup>) in CaO-SiO<sub>2</sub>-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-5%MgO system calculated by FactSage (1600<sup>o</sup>C, <i>R</i>—slag basicity)<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R48">48</xref>]</sup> Fig.9 ![]()
[ S i ] + 2 [ O ] = ( S i O 2 ) (12) 此外，已有较多研究工作[21 ,35 ,42 ] 表明，硅锰镇静钢若采用较高碱度的精炼渣，钢中的硬脆夹杂物(如Al2 O3 和MgO·Al2 O3 夹杂物)出现的概率会明显增加.近年来，也有学者[79 ] 在精炼渣中添加碱金属氧化物从而改善精炼渣对帘线钢夹杂物的改性作用，并取得了一定的效果.不得不指出，现有研究认为低碱度精炼渣对夹杂物直接作用较弱，碱金属氧化物对帘线钢夹杂物的作用机制还有待进一步研究. ...
... [
48 ]
Fig.9 ![]()
[ S i ] + 2 [ O ] = ( S i O 2 ) (12) 此外，已有较多研究工作[21 ,35 ,42 ] 表明，硅锰镇静钢若采用较高碱度的精炼渣，钢中的硬脆夹杂物(如Al2 O3 和MgO·Al2 O3 夹杂物)出现的概率会明显增加.近年来，也有学者[79 ] 在精炼渣中添加碱金属氧化物从而改善精炼渣对帘线钢夹杂物的改性作用，并取得了一定的效果.不得不指出，现有研究认为低碱度精炼渣对夹杂物直接作用较弱，碱金属氧化物对帘线钢夹杂物的作用机制还有待进一步研究. ...
... 对于帘线钢，钢中Al元素的控制是控制钢中硬脆Al2 O3 和MgO·Al2 O3 夹杂物的关键.除了采用极低Al的合金外，目前主要通过精炼渣系来调控夹杂物的成分[42 ,43 ,46 ] .图10 [48 ] 为CaO-SiO2 -Al2 O3 -5%MgO渣系与帘线钢液平衡的等铝活度曲线图(以质量1%作为标准态).由图可以看出，如果仅考虑钢渣平衡，当渣中的Al2 O3 含量高达20%时，钢中的Al含量仍小于5 × 10-6 ，而实际帘线钢精炼渣的Al2 O3 含量远低于20%，钢中的Al含量通常高于5 × 10-6 .究其原因，就是耐火材料和合金等的影响不可忽视.刘宗辉和秦凤婷[99 ] 指出，耐火材料中添加的金属Al抗氧化剂会显著影响帘线钢的Al含量.通过用Si完全替代镁碳砖中的Al抗氧化剂，可以使帘线钢中的Al含量降低2.7 × 10-6 .耐火材料中的Al2 O3 杂质同样会影响帘线钢的Al含量.因此，部分企业采用了专用钢包来生产高端帘线钢. ...
... [
48 ]
Iso-activity lines of Al (10<sup>-4</sup>) in CaO-SiO<sub>2</sub>-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-5%MgO system calculated by FactSage (1600<sup>o</sup>C)<sup> [<xref ref-type="bibr" rid="R48">48</xref>]</sup> Fig.10 ![]()
此外，研究[47 ] 表明，帘线钢中CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物尺寸相对较大.为了控制钢中的CaO-SiO2 系夹杂物，不仅需要防止渣的带入，还需要控制钢中Ca的来源.如前文所述，帘线钢精炼渣对钢中夹杂物的直接作用很弱，而当采用含CaO耐火材料后，帘线钢中MnO-SiO2 夹杂物也会演变生成CaO-SiO2 系夹杂物.因此，不建议使用含CaO的耐火材料生产帘线钢. ...
... [
48 ]
Fig.10 ![]()
此外，研究[47 ] 表明，帘线钢中CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物尺寸相对较大.为了控制钢中的CaO-SiO2 系夹杂物，不仅需要防止渣的带入，还需要控制钢中Ca的来源.如前文所述，帘线钢精炼渣对钢中夹杂物的直接作用很弱，而当采用含CaO耐火材料后，帘线钢中MnO-SiO2 夹杂物也会演变生成CaO-SiO2 系夹杂物.因此，不建议使用含CaO的耐火材料生产帘线钢. ...
Mechanism of reaction between refractory materials and aluminum deoxidised molten steel
1
1996
... 如上所述，微量元素Mg和Ca对钢中的夹杂物生成和演变行为有着至关重要的影响.许多学者[2 ,5 ,11 ,22 ~24 ,34 ,37 ,49 ] 认为，除了合金元素加入，钢中的Mg和Ca元素主要源自精炼渣和耐火材料中MgO和CaO的还原.同时，镁碳质耐火材料中的C可以将MgO还原生成Mg.在高碳钢中，钢中溶解的C也可能将MgO和CaO还原[50 ,51 ] .因此，对于铝镇静钢，反应式(3)~(5)常用来描述钢中溶解Mg的来源，而反应式(6)和(7)常用来解释溶解Ca的来源. ...
スピネル系介在物に関する従来の知見と今後の技術課題
1
1997
... 如上所述，微量元素Mg和Ca对钢中的夹杂物生成和演变行为有着至关重要的影响.许多学者[2 ,5 ,11 ,22 ~24 ,34 ,37 ,49 ] 认为，除了合金元素加入，钢中的Mg和Ca元素主要源自精炼渣和耐火材料中MgO和CaO的还原.同时，镁碳质耐火材料中的C可以将MgO还原生成Mg.在高碳钢中，钢中溶解的C也可能将MgO和CaO还原[50 ,51 ] .因此，对于铝镇静钢，反应式(3)~(5)常用来描述钢中溶解Mg的来源，而反应式(6)和(7)常用来解释溶解Ca的来源. ...
スピネル系介在物に関する従来の知見と今後の技術課題
1
1997
... 如上所述，微量元素Mg和Ca对钢中的夹杂物生成和演变行为有着至关重要的影响.许多学者[2 ,5 ,11 ,22 ~24 ,34 ,37 ,49 ] 认为，除了合金元素加入，钢中的Mg和Ca元素主要源自精炼渣和耐火材料中MgO和CaO的还原.同时，镁碳质耐火材料中的C可以将MgO还原生成Mg.在高碳钢中，钢中溶解的C也可能将MgO和CaO还原[50 ,51 ] .因此，对于铝镇静钢，反应式(3)~(5)常用来描述钢中溶解Mg的来源，而反应式(6)和(7)常用来解释溶解Ca的来源. ...
Effects of Al and Ca in ferrosilicon alloys for deoxidation on inclusion composition in type 304 stainless steel
2
2001
... 如上所述，微量元素Mg和Ca对钢中的夹杂物生成和演变行为有着至关重要的影响.许多学者[2 ,5 ,11 ,22 ~24 ,34 ,37 ,49 ] 认为，除了合金元素加入，钢中的Mg和Ca元素主要源自精炼渣和耐火材料中MgO和CaO的还原.同时，镁碳质耐火材料中的C可以将MgO还原生成Mg.在高碳钢中，钢中溶解的C也可能将MgO和CaO还原[50 ,51 ] .因此，对于铝镇静钢，反应式(3)~(5)常用来描述钢中溶解Mg的来源，而反应式(6)和(7)常用来解释溶解Ca的来源. ...
... 此外，有研究[82 ] 指出合金中含有大量的夹杂物.脱氧合金化过程中，合金的洁净度也会影响钢液的洁净度[83 ] .近年来，随着对钢种质量需求的提升，合金的洁净度问题逐渐受到重视.除了夹杂物，合金中还含有一些微量元素[51 ] ，如Ti、Al、Ca和Mg等.从前文可知，这些微量元素对钢中已有的夹杂物也会产生重要影响.因此，选用优质的洁净合金是生产高端特殊钢种的重要前提.比如，轴承钢中的Ti主要来自铁合金[84 ] .由于合金中含有较多夹杂物，合金的加入时机也需要考虑.通常，合金化过程应该尽早在精炼前期完成，以使合金带入的夹杂物有更多的时间去除. ...
Ladle glaze: major source of oxide inclusions during ladle treatment of steel
1
2004
... 此外，图6 给出了工业实际精炼钢包的示意图.从图中可以看出，除了精炼渣和耐火材料，钢包挂渣(又称钢包釉)实际上也与钢液接触，其是在浇注过程中精炼渣随着钢液面下降而黏附在钢包内壁形成的.有研究[3 ,10 ,52 ] 指出钢包挂渣是钢中夹杂物的重要来源.本课题组[2 ,41 ] 近年来进一步确认了钢包挂渣对钢中夹杂物的影响机理：一方面，钢包挂渣自身的剥落会形成钢中的夹杂物，另一方面钢包挂渣同样会对钢中夹杂物的生成和演变行为产生重要影响.在实际钢包中，除了脱氧产物外，还包括其他来源的夹杂物，如合金带入、粗钢遗传(如图2 [23 ] )以及耐火材料和钢包挂渣的剥落等.对于帘线钢，也有很多学者[13 ,20 ,46 ] 指出CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物源自精炼渣.由此可见，精炼渣和耐火材料的影响仍然至关重要. ...
Behavior of alumina-magnesia complex inclusions and magnesia inclusions on the surface of molten low-carbon steels
3
2001
... 通常，钢液中的Al2 O3 极易互相吸引而聚合，并生成Al2 O3 簇群[53 ,54 ] .至于MgO·Al2 O3 夹杂物能否在钢液中互相吸引而碰撞长大，目前还有争论[54 ,55 ] .一些学者[53 ,55 ] 向钢液中添加Mg后发现，MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物可以碰撞长大；而Kang等[54 ] 采用工业试样研究发现，MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物则很难聚合.尽管如此，这些研究[53 ~55 ] 均指出，MgO·Al2 O3 夹杂物相比Al2 O3 夹杂物发生碰撞聚合的趋势要小得多.对于CaO-Al2 O3 系夹杂物，Kang等[54 ] 发现其也不容易因互相吸引而发生碰撞聚合，但钢液的流动可以促使其碰撞长大.实际生产中，大尺寸的CaO-Al2 O3 系夹杂物经常出现，其长大机制仍需要进一步研究. ...
... [53 ,55 ]向钢液中添加Mg后发现，MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物可以碰撞长大；而Kang等[54 ] 采用工业试样研究发现，MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物则很难聚合.尽管如此，这些研究[53 ~55 ] 均指出，MgO·Al2 O3 夹杂物相比Al2 O3 夹杂物发生碰撞聚合的趋势要小得多.对于CaO-Al2 O3 系夹杂物，Kang等[54 ] 发现其也不容易因互相吸引而发生碰撞聚合，但钢液的流动可以促使其碰撞长大.实际生产中，大尺寸的CaO-Al2 O3 系夹杂物经常出现，其长大机制仍需要进一步研究. ...
... [53 ~55 ]均指出，MgO·Al2 O3 夹杂物相比Al2 O3 夹杂物发生碰撞聚合的趋势要小得多.对于CaO-Al2 O3 系夹杂物，Kang等[54 ] 发现其也不容易因互相吸引而发生碰撞聚合，但钢液的流动可以促使其碰撞长大.实际生产中，大尺寸的CaO-Al2 O3 系夹杂物经常出现，其长大机制仍需要进一步研究. ...
Observation on physical growth of nonmetallic inclusion in liquid steel during ladle treatment
4
2011
... 通常，钢液中的Al2 O3 极易互相吸引而聚合，并生成Al2 O3 簇群[53 ,54 ] .至于MgO·Al2 O3 夹杂物能否在钢液中互相吸引而碰撞长大，目前还有争论[54 ,55 ] .一些学者[53 ,55 ] 向钢液中添加Mg后发现，MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物可以碰撞长大；而Kang等[54 ] 采用工业试样研究发现，MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物则很难聚合.尽管如此，这些研究[53 ~55 ] 均指出，MgO·Al2 O3 夹杂物相比Al2 O3 夹杂物发生碰撞聚合的趋势要小得多.对于CaO-Al2 O3 系夹杂物，Kang等[54 ] 发现其也不容易因互相吸引而发生碰撞聚合，但钢液的流动可以促使其碰撞长大.实际生产中，大尺寸的CaO-Al2 O3 系夹杂物经常出现，其长大机制仍需要进一步研究. ...
... [54 ,55 ].一些学者[53 ,55 ] 向钢液中添加Mg后发现，MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物可以碰撞长大；而Kang等[54 ] 采用工业试样研究发现，MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物则很难聚合.尽管如此，这些研究[53 ~55 ] 均指出，MgO·Al2 O3 夹杂物相比Al2 O3 夹杂物发生碰撞聚合的趋势要小得多.对于CaO-Al2 O3 系夹杂物，Kang等[54 ] 发现其也不容易因互相吸引而发生碰撞聚合，但钢液的流动可以促使其碰撞长大.实际生产中，大尺寸的CaO-Al2 O3 系夹杂物经常出现，其长大机制仍需要进一步研究. ...
... [54 ]采用工业试样研究发现，MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物则很难聚合.尽管如此，这些研究[53 ~55 ] 均指出，MgO·Al2 O3 夹杂物相比Al2 O3 夹杂物发生碰撞聚合的趋势要小得多.对于CaO-Al2 O3 系夹杂物，Kang等[54 ] 发现其也不容易因互相吸引而发生碰撞聚合，但钢液的流动可以促使其碰撞长大.实际生产中，大尺寸的CaO-Al2 O3 系夹杂物经常出现，其长大机制仍需要进一步研究. ...
... [54 ]发现其也不容易因互相吸引而发生碰撞聚合，但钢液的流动可以促使其碰撞长大.实际生产中，大尺寸的CaO-Al2 O3 系夹杂物经常出现，其长大机制仍需要进一步研究. ...
Effect of magnesium addition on behavior of collision and agglomeration between solid inclusion particles on H13 steel melts
3
2017
... 通常，钢液中的Al2 O3 极易互相吸引而聚合，并生成Al2 O3 簇群[53 ,54 ] .至于MgO·Al2 O3 夹杂物能否在钢液中互相吸引而碰撞长大，目前还有争论[54 ,55 ] .一些学者[53 ,55 ] 向钢液中添加Mg后发现，MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物可以碰撞长大；而Kang等[54 ] 采用工业试样研究发现，MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物则很难聚合.尽管如此，这些研究[53 ~55 ] 均指出，MgO·Al2 O3 夹杂物相比Al2 O3 夹杂物发生碰撞聚合的趋势要小得多.对于CaO-Al2 O3 系夹杂物，Kang等[54 ] 发现其也不容易因互相吸引而发生碰撞聚合，但钢液的流动可以促使其碰撞长大.实际生产中，大尺寸的CaO-Al2 O3 系夹杂物经常出现，其长大机制仍需要进一步研究. ...
... ,55 ]向钢液中添加Mg后发现，MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物可以碰撞长大；而Kang等[54 ] 采用工业试样研究发现，MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物则很难聚合.尽管如此，这些研究[53 ~55 ] 均指出，MgO·Al2 O3 夹杂物相比Al2 O3 夹杂物发生碰撞聚合的趋势要小得多.对于CaO-Al2 O3 系夹杂物，Kang等[54 ] 发现其也不容易因互相吸引而发生碰撞聚合，但钢液的流动可以促使其碰撞长大.实际生产中，大尺寸的CaO-Al2 O3 系夹杂物经常出现，其长大机制仍需要进一步研究. ...
... ~55 ]均指出，MgO·Al2 O3 夹杂物相比Al2 O3 夹杂物发生碰撞聚合的趋势要小得多.对于CaO-Al2 O3 系夹杂物，Kang等[54 ] 发现其也不容易因互相吸引而发生碰撞聚合，但钢液的流动可以促使其碰撞长大.实际生产中，大尺寸的CaO-Al2 O3 系夹杂物经常出现，其长大机制仍需要进一步研究. ...
超低氧车轮钢精炼过程非金属夹杂物的转变
1
2010
... 此外，传统观点认为液态夹杂物易于碰撞长大，因而更容易被去除[56 ] .这仅仅是从液态夹杂物在钢液中易上浮的角度考虑的，并没有考虑其在钢-渣界面的具体分离行为.近年来，较多的工业实践[57 ,58 ] 表明，固态夹杂物相比液态夹杂物更容易去除.也有部分学者[4 ,7 ,59 ~61 ] 注意到固态和液态夹杂物的去除差异.Reis等[59 ] 报道夹杂物的去除效率与夹杂物的固相比例密切相关，夹杂物固相比例越高，去除率越大；Yang等[7 ] 和Xu等[60 ] 发现在RH处理过程中固态夹杂物比液态夹杂物更易去除. ...
超低氧车轮钢精炼过程非金属夹杂物的转变
1
2010
... 此外，传统观点认为液态夹杂物易于碰撞长大，因而更容易被去除[56 ] .这仅仅是从液态夹杂物在钢液中易上浮的角度考虑的，并没有考虑其在钢-渣界面的具体分离行为.近年来，较多的工业实践[57 ,58 ] 表明，固态夹杂物相比液态夹杂物更容易去除.也有部分学者[4 ,7 ,59 ~61 ] 注意到固态和液态夹杂物的去除差异.Reis等[59 ] 报道夹杂物的去除效率与夹杂物的固相比例密切相关，夹杂物固相比例越高，去除率越大；Yang等[7 ] 和Xu等[60 ] 发现在RH处理过程中固态夹杂物比液态夹杂物更易去除. ...
超低氧洁净钢的精炼渣碱度选择
2
2013
... 此外，传统观点认为液态夹杂物易于碰撞长大，因而更容易被去除[56 ] .这仅仅是从液态夹杂物在钢液中易上浮的角度考虑的，并没有考虑其在钢-渣界面的具体分离行为.近年来，较多的工业实践[57 ,58 ] 表明，固态夹杂物相比液态夹杂物更容易去除.也有部分学者[4 ,7 ,59 ~61 ] 注意到固态和液态夹杂物的去除差异.Reis等[59 ] 报道夹杂物的去除效率与夹杂物的固相比例密切相关，夹杂物固相比例越高，去除率越大；Yang等[7 ] 和Xu等[60 ] 发现在RH处理过程中固态夹杂物比液态夹杂物更易去除. ...
... 如前文提到，钙处理后钢中大型CaO-Al2 O3 系夹杂物出现的概率明显增加[11 ,94 ] .这表明要控制钢中的大型夹杂物，取消变性处理是一个非常必要的手段.此外，已有一些研究[8 ] 表明，钢中的DS类夹杂物与CaO-Al2 O3 系夹杂物密切相关.依据CaO-Al2 O3 系夹杂物的形成机理推测，控制钢中的Ca含量对控制大型夹杂物也是有益的.因此，对于轴承钢等高端产品，精炼过程不适宜使用过高碱度的精炼渣[57 ,100 ] ，也不宜采用含CaO耐火材料以及Ca含量较高的合金. ...
超低氧洁净钢的精炼渣碱度选择
2
2013
... 此外，传统观点认为液态夹杂物易于碰撞长大，因而更容易被去除[56 ] .这仅仅是从液态夹杂物在钢液中易上浮的角度考虑的，并没有考虑其在钢-渣界面的具体分离行为.近年来，较多的工业实践[57 ,58 ] 表明，固态夹杂物相比液态夹杂物更容易去除.也有部分学者[4 ,7 ,59 ~61 ] 注意到固态和液态夹杂物的去除差异.Reis等[59 ] 报道夹杂物的去除效率与夹杂物的固相比例密切相关，夹杂物固相比例越高，去除率越大；Yang等[7 ] 和Xu等[60 ] 发现在RH处理过程中固态夹杂物比液态夹杂物更易去除. ...
... 如前文提到，钙处理后钢中大型CaO-Al2 O3 系夹杂物出现的概率明显增加[11 ,94 ] .这表明要控制钢中的大型夹杂物，取消变性处理是一个非常必要的手段.此外，已有一些研究[8 ] 表明，钢中的DS类夹杂物与CaO-Al2 O3 系夹杂物密切相关.依据CaO-Al2 O3 系夹杂物的形成机理推测，控制钢中的Ca含量对控制大型夹杂物也是有益的.因此，对于轴承钢等高端产品，精炼过程不适宜使用过高碱度的精炼渣[57 ,100 ] ，也不宜采用含CaO耐火材料以及Ca含量较高的合金. ...
铝镇静钢中夹杂物形态对其去除的影响
3
2018
... 此外，传统观点认为液态夹杂物易于碰撞长大，因而更容易被去除[56 ] .这仅仅是从液态夹杂物在钢液中易上浮的角度考虑的，并没有考虑其在钢-渣界面的具体分离行为.近年来，较多的工业实践[57 ,58 ] 表明，固态夹杂物相比液态夹杂物更容易去除.也有部分学者[4 ,7 ,59 ~61 ] 注意到固态和液态夹杂物的去除差异.Reis等[59 ] 报道夹杂物的去除效率与夹杂物的固相比例密切相关，夹杂物固相比例越高，去除率越大；Yang等[7 ] 和Xu等[60 ] 发现在RH处理过程中固态夹杂物比液态夹杂物更易去除. ...
... Nakajima等[62 ,63 ] 提出了描述夹杂物在钢-渣界面分离的数学模型，Shannon等[64 ] 和Liu等[65 ] 对模型进行了修正和完善.这些模型考虑了夹杂物形状和Reynolds数(Re )的影响，而且指出了夹杂物和钢-渣界面之间形成钢液膜的条件.由于没有考虑夹杂物具体的形态，这些模型仍需要进一步完善.本课题组[58 ,66 ~68 ] 采用物理和数值模拟揭示了固态和液态夹杂物在钢-渣界面的分离行为.研究发现，固态夹杂物在钢-渣界面的分离时间极短，在与界面接触瞬间即可被渣层吸收而去除；而液态夹杂物在钢-渣界面的停留时间远大于固态夹杂物的停留时间.在夹杂物去除过程中，由于液态夹杂物易被钢液润湿(参见表2 [69 ,70 ] )，夹杂物和钢-渣界面之间会形成钢液膜.这层液膜会使液态夹杂物在钢-渣界面处停留，直到液膜破裂，液态夹杂物才可以进入渣层并溶解.图7 给出了固态和液态夹杂物的分离运动示意图.从图中可以看出，液膜形成与否对夹杂物的分离运动行为产生了重要影响. ...
... 本课题组[38 ,58 ] 研究发现，钙处理的时机对钢液的洁净度也有重大影响.目前，国内有一些企业在真空精炼(VD或RH)之前对钢种进行钙处理.这样操作的目的是希望真空精炼过程将变性处理的夹杂物尽可能去除.如前文所述，钙处理后的夹杂物呈液态，相比固态的Al2 O3 和MgO·Al2 O3 等固态夹杂物，液态夹杂物的去除效率更低.因此，在VD或RH精炼之前进行钙处理会恶化VD或RH的夹杂物去除效果，钢中的全氧含量会明显偏高.作者已在国内邢台钢铁、山东钢铁和华菱钢铁等多家钢铁企业开展了相关验证研究，发现这不是一个偶然现象.此外，这种钙处理也并非真正有效，因为Ca会在VD或RH处理过程中逸出，钢中残余Ca很低.因此，如果需要改善钢液可浇性，建议在精炼结束之后再进行钙处理. ...
铝镇静钢中夹杂物形态对其去除的影响
3
2018
... 此外，传统观点认为液态夹杂物易于碰撞长大，因而更容易被去除[56 ] .这仅仅是从液态夹杂物在钢液中易上浮的角度考虑的，并没有考虑其在钢-渣界面的具体分离行为.近年来，较多的工业实践[57 ,58 ] 表明，固态夹杂物相比液态夹杂物更容易去除.也有部分学者[4 ,7 ,59 ~61 ] 注意到固态和液态夹杂物的去除差异.Reis等[59 ] 报道夹杂物的去除效率与夹杂物的固相比例密切相关，夹杂物固相比例越高，去除率越大；Yang等[7 ] 和Xu等[60 ] 发现在RH处理过程中固态夹杂物比液态夹杂物更易去除. ...
... Nakajima等[62 ,63 ] 提出了描述夹杂物在钢-渣界面分离的数学模型，Shannon等[64 ] 和Liu等[65 ] 对模型进行了修正和完善.这些模型考虑了夹杂物形状和Reynolds数(Re )的影响，而且指出了夹杂物和钢-渣界面之间形成钢液膜的条件.由于没有考虑夹杂物具体的形态，这些模型仍需要进一步完善.本课题组[58 ,66 ~68 ] 采用物理和数值模拟揭示了固态和液态夹杂物在钢-渣界面的分离行为.研究发现，固态夹杂物在钢-渣界面的分离时间极短，在与界面接触瞬间即可被渣层吸收而去除；而液态夹杂物在钢-渣界面的停留时间远大于固态夹杂物的停留时间.在夹杂物去除过程中，由于液态夹杂物易被钢液润湿(参见表2 [69 ,70 ] )，夹杂物和钢-渣界面之间会形成钢液膜.这层液膜会使液态夹杂物在钢-渣界面处停留，直到液膜破裂，液态夹杂物才可以进入渣层并溶解.图7 给出了固态和液态夹杂物的分离运动示意图.从图中可以看出，液膜形成与否对夹杂物的分离运动行为产生了重要影响. ...
... 本课题组[38 ,58 ] 研究发现，钙处理的时机对钢液的洁净度也有重大影响.目前，国内有一些企业在真空精炼(VD或RH)之前对钢种进行钙处理.这样操作的目的是希望真空精炼过程将变性处理的夹杂物尽可能去除.如前文所述，钙处理后的夹杂物呈液态，相比固态的Al2 O3 和MgO·Al2 O3 等固态夹杂物，液态夹杂物的去除效率更低.因此，在VD或RH精炼之前进行钙处理会恶化VD或RH的夹杂物去除效果，钢中的全氧含量会明显偏高.作者已在国内邢台钢铁、山东钢铁和华菱钢铁等多家钢铁企业开展了相关验证研究，发现这不是一个偶然现象.此外，这种钙处理也并非真正有效，因为Ca会在VD或RH处理过程中逸出，钢中残余Ca很低.因此，如果需要改善钢液可浇性，建议在精炼结束之后再进行钙处理. ...
Efficiency of inclusion absorption by slags during secondary refining of steel
2
2014
... 此外，传统观点认为液态夹杂物易于碰撞长大，因而更容易被去除[56 ] .这仅仅是从液态夹杂物在钢液中易上浮的角度考虑的，并没有考虑其在钢-渣界面的具体分离行为.近年来，较多的工业实践[57 ,58 ] 表明，固态夹杂物相比液态夹杂物更容易去除.也有部分学者[4 ,7 ,59 ~61 ] 注意到固态和液态夹杂物的去除差异.Reis等[59 ] 报道夹杂物的去除效率与夹杂物的固相比例密切相关，夹杂物固相比例越高，去除率越大；Yang等[7 ] 和Xu等[60 ] 发现在RH处理过程中固态夹杂物比液态夹杂物更易去除. ...
... [59 ]报道夹杂物的去除效率与夹杂物的固相比例密切相关，夹杂物固相比例越高，去除率越大；Yang等[7 ] 和Xu等[60 ] 发现在RH处理过程中固态夹杂物比液态夹杂物更易去除. ...
Investigation on the removal efficiency of inclusions in Al-killed liquid steel in different refining processes
1
2017
... 此外，传统观点认为液态夹杂物易于碰撞长大，因而更容易被去除[56 ] .这仅仅是从液态夹杂物在钢液中易上浮的角度考虑的，并没有考虑其在钢-渣界面的具体分离行为.近年来，较多的工业实践[57 ,58 ] 表明，固态夹杂物相比液态夹杂物更容易去除.也有部分学者[4 ,7 ,59 ~61 ] 注意到固态和液态夹杂物的去除差异.Reis等[59 ] 报道夹杂物的去除效率与夹杂物的固相比例密切相关，夹杂物固相比例越高，去除率越大；Yang等[7 ] 和Xu等[60 ] 发现在RH处理过程中固态夹杂物比液态夹杂物更易去除. ...
Evolution of nonmetallic inclusions with varied argon stirring condition during vacuum degassing refining of a bearing steel
1
2021
... 此外，传统观点认为液态夹杂物易于碰撞长大，因而更容易被去除[56 ] .这仅仅是从液态夹杂物在钢液中易上浮的角度考虑的，并没有考虑其在钢-渣界面的具体分离行为.近年来，较多的工业实践[57 ,58 ] 表明，固态夹杂物相比液态夹杂物更容易去除.也有部分学者[4 ,7 ,59 ~61 ] 注意到固态和液态夹杂物的去除差异.Reis等[59 ] 报道夹杂物的去除效率与夹杂物的固相比例密切相关，夹杂物固相比例越高，去除率越大；Yang等[7 ] 和Xu等[60 ] 发现在RH处理过程中固态夹杂物比液态夹杂物更易去除. ...
Inclusion transfer behavior across molten steel-slag interfaces
1
1992
... Nakajima等[62 ,63 ] 提出了描述夹杂物在钢-渣界面分离的数学模型，Shannon等[64 ] 和Liu等[65 ] 对模型进行了修正和完善.这些模型考虑了夹杂物形状和Reynolds数(Re )的影响，而且指出了夹杂物和钢-渣界面之间形成钢液膜的条件.由于没有考虑夹杂物具体的形态，这些模型仍需要进一步完善.本课题组[58 ,66 ~68 ] 采用物理和数值模拟揭示了固态和液态夹杂物在钢-渣界面的分离行为.研究发现，固态夹杂物在钢-渣界面的分离时间极短，在与界面接触瞬间即可被渣层吸收而去除；而液态夹杂物在钢-渣界面的停留时间远大于固态夹杂物的停留时间.在夹杂物去除过程中，由于液态夹杂物易被钢液润湿(参见表2 [69 ,70 ] )，夹杂物和钢-渣界面之间会形成钢液膜.这层液膜会使液态夹杂物在钢-渣界面处停留，直到液膜破裂，液态夹杂物才可以进入渣层并溶解.图7 给出了固态和液态夹杂物的分离运动示意图.从图中可以看出，液膜形成与否对夹杂物的分离运动行为产生了重要影响. ...
A mathematical model to study liquid inclusion behavior at the steel-slag interface
1
2005
... Nakajima等[62 ,63 ] 提出了描述夹杂物在钢-渣界面分离的数学模型，Shannon等[64 ] 和Liu等[65 ] 对模型进行了修正和完善.这些模型考虑了夹杂物形状和Reynolds数(Re )的影响，而且指出了夹杂物和钢-渣界面之间形成钢液膜的条件.由于没有考虑夹杂物具体的形态，这些模型仍需要进一步完善.本课题组[58 ,66 ~68 ] 采用物理和数值模拟揭示了固态和液态夹杂物在钢-渣界面的分离行为.研究发现，固态夹杂物在钢-渣界面的分离时间极短，在与界面接触瞬间即可被渣层吸收而去除；而液态夹杂物在钢-渣界面的停留时间远大于固态夹杂物的停留时间.在夹杂物去除过程中，由于液态夹杂物易被钢液润湿(参见表2 [69 ,70 ] )，夹杂物和钢-渣界面之间会形成钢液膜.这层液膜会使液态夹杂物在钢-渣界面处停留，直到液膜破裂，液态夹杂物才可以进入渣层并溶解.图7 给出了固态和液态夹杂物的分离运动示意图.从图中可以看出，液膜形成与否对夹杂物的分离运动行为产生了重要影响. ...
Modeling Al2 O3 inclusion separation across steel-slag interfaces
1
2005
... Nakajima等[62 ,63 ] 提出了描述夹杂物在钢-渣界面分离的数学模型，Shannon等[64 ] 和Liu等[65 ] 对模型进行了修正和完善.这些模型考虑了夹杂物形状和Reynolds数(Re )的影响，而且指出了夹杂物和钢-渣界面之间形成钢液膜的条件.由于没有考虑夹杂物具体的形态，这些模型仍需要进一步完善.本课题组[58 ,66 ~68 ] 采用物理和数值模拟揭示了固态和液态夹杂物在钢-渣界面的分离行为.研究发现，固态夹杂物在钢-渣界面的分离时间极短，在与界面接触瞬间即可被渣层吸收而去除；而液态夹杂物在钢-渣界面的停留时间远大于固态夹杂物的停留时间.在夹杂物去除过程中，由于液态夹杂物易被钢液润湿(参见表2 [69 ,70 ] )，夹杂物和钢-渣界面之间会形成钢液膜.这层液膜会使液态夹杂物在钢-渣界面处停留，直到液膜破裂，液态夹杂物才可以进入渣层并溶解.图7 给出了固态和液态夹杂物的分离运动示意图.从图中可以看出，液膜形成与否对夹杂物的分离运动行为产生了重要影响. ...
Motion behavior of nonmetallic inclusions at the interface of steel and slag. Part I: Model development, validation, and preliminary analysis
1
2016
... Nakajima等[62 ,63 ] 提出了描述夹杂物在钢-渣界面分离的数学模型，Shannon等[64 ] 和Liu等[65 ] 对模型进行了修正和完善.这些模型考虑了夹杂物形状和Reynolds数(Re )的影响，而且指出了夹杂物和钢-渣界面之间形成钢液膜的条件.由于没有考虑夹杂物具体的形态，这些模型仍需要进一步完善.本课题组[58 ,66 ~68 ] 采用物理和数值模拟揭示了固态和液态夹杂物在钢-渣界面的分离行为.研究发现，固态夹杂物在钢-渣界面的分离时间极短，在与界面接触瞬间即可被渣层吸收而去除；而液态夹杂物在钢-渣界面的停留时间远大于固态夹杂物的停留时间.在夹杂物去除过程中，由于液态夹杂物易被钢液润湿(参见表2 [69 ,70 ] )，夹杂物和钢-渣界面之间会形成钢液膜.这层液膜会使液态夹杂物在钢-渣界面处停留，直到液膜破裂，液态夹杂物才可以进入渣层并溶解.图7 给出了固态和液态夹杂物的分离运动示意图.从图中可以看出，液膜形成与否对夹杂物的分离运动行为产生了重要影响. ...
Study on the separation process of non-metallic inclusions at the steel-slag interface using water modeling
1
2017
... Nakajima等[62 ,63 ] 提出了描述夹杂物在钢-渣界面分离的数学模型，Shannon等[64 ] 和Liu等[65 ] 对模型进行了修正和完善.这些模型考虑了夹杂物形状和Reynolds数(Re )的影响，而且指出了夹杂物和钢-渣界面之间形成钢液膜的条件.由于没有考虑夹杂物具体的形态，这些模型仍需要进一步完善.本课题组[58 ,66 ~68 ] 采用物理和数值模拟揭示了固态和液态夹杂物在钢-渣界面的分离行为.研究发现，固态夹杂物在钢-渣界面的分离时间极短，在与界面接触瞬间即可被渣层吸收而去除；而液态夹杂物在钢-渣界面的停留时间远大于固态夹杂物的停留时间.在夹杂物去除过程中，由于液态夹杂物易被钢液润湿(参见表2 [69 ,70 ] )，夹杂物和钢-渣界面之间会形成钢液膜.这层液膜会使液态夹杂物在钢-渣界面处停留，直到液膜破裂，液态夹杂物才可以进入渣层并溶解.图7 给出了固态和液态夹杂物的分离运动示意图.从图中可以看出，液膜形成与否对夹杂物的分离运动行为产生了重要影响. ...
固/液态夹杂物穿过钢渣界面的分离机理
0
2018
固/液态夹杂物穿过钢渣界面的分离机理
0
2018
钢-渣界面液态夹杂物分离过程数值模拟
1
2018
... Nakajima等[62 ,63 ] 提出了描述夹杂物在钢-渣界面分离的数学模型，Shannon等[64 ] 和Liu等[65 ] 对模型进行了修正和完善.这些模型考虑了夹杂物形状和Reynolds数(Re )的影响，而且指出了夹杂物和钢-渣界面之间形成钢液膜的条件.由于没有考虑夹杂物具体的形态，这些模型仍需要进一步完善.本课题组[58 ,66 ~68 ] 采用物理和数值模拟揭示了固态和液态夹杂物在钢-渣界面的分离行为.研究发现，固态夹杂物在钢-渣界面的分离时间极短，在与界面接触瞬间即可被渣层吸收而去除；而液态夹杂物在钢-渣界面的停留时间远大于固态夹杂物的停留时间.在夹杂物去除过程中，由于液态夹杂物易被钢液润湿(参见表2 [69 ,70 ] )，夹杂物和钢-渣界面之间会形成钢液膜.这层液膜会使液态夹杂物在钢-渣界面处停留，直到液膜破裂，液态夹杂物才可以进入渣层并溶解.图7 给出了固态和液态夹杂物的分离运动示意图.从图中可以看出，液膜形成与否对夹杂物的分离运动行为产生了重要影响. ...
钢-渣界面液态夹杂物分离过程数值模拟
1
2018
... Nakajima等[62 ,63 ] 提出了描述夹杂物在钢-渣界面分离的数学模型，Shannon等[64 ] 和Liu等[65 ] 对模型进行了修正和完善.这些模型考虑了夹杂物形状和Reynolds数(Re )的影响，而且指出了夹杂物和钢-渣界面之间形成钢液膜的条件.由于没有考虑夹杂物具体的形态，这些模型仍需要进一步完善.本课题组[58 ,66 ~68 ] 采用物理和数值模拟揭示了固态和液态夹杂物在钢-渣界面的分离行为.研究发现，固态夹杂物在钢-渣界面的分离时间极短，在与界面接触瞬间即可被渣层吸收而去除；而液态夹杂物在钢-渣界面的停留时间远大于固态夹杂物的停留时间.在夹杂物去除过程中，由于液态夹杂物易被钢液润湿(参见表2 [69 ,70 ] )，夹杂物和钢-渣界面之间会形成钢液膜.这层液膜会使液态夹杂物在钢-渣界面处停留，直到液膜破裂，液态夹杂物才可以进入渣层并溶解.图7 给出了固态和液态夹杂物的分离运动示意图.从图中可以看出，液膜形成与否对夹杂物的分离运动行为产生了重要影响. ...
4
2016
... Nakajima等[62 ,63 ] 提出了描述夹杂物在钢-渣界面分离的数学模型，Shannon等[64 ] 和Liu等[65 ] 对模型进行了修正和完善.这些模型考虑了夹杂物形状和Reynolds数(Re )的影响，而且指出了夹杂物和钢-渣界面之间形成钢液膜的条件.由于没有考虑夹杂物具体的形态，这些模型仍需要进一步完善.本课题组[58 ,66 ~68 ] 采用物理和数值模拟揭示了固态和液态夹杂物在钢-渣界面的分离行为.研究发现，固态夹杂物在钢-渣界面的分离时间极短，在与界面接触瞬间即可被渣层吸收而去除；而液态夹杂物在钢-渣界面的停留时间远大于固态夹杂物的停留时间.在夹杂物去除过程中，由于液态夹杂物易被钢液润湿(参见表2 [69 ,70 ] )，夹杂物和钢-渣界面之间会形成钢液膜.这层液膜会使液态夹杂物在钢-渣界面处停留，直到液膜破裂，液态夹杂物才可以进入渣层并溶解.图7 给出了固态和液态夹杂物的分离运动示意图.从图中可以看出，液膜形成与否对夹杂物的分离运动行为产生了重要影响. ...
... 1600℃时常见夹杂物与钢液的接触角[69 ,70 ] ...
... Contact angles between inclusions and liquid steel at 1600o C[69 ,70 ] ...
... 考虑到实际钢包中钢液流动的连续性，液态夹杂物在分离之前很有可能被钢液流再次带入钢液中，而固态夹杂物则能够很快进入渣层.这就导致液态夹杂物相比固态夹杂物很难被去除.从表2 [69 ,70 ] 可以看出，铝镇静钢中的Al2 O3 、MgO·Al2 O3 以及固态的CaO-Al2 O3 系夹杂物(如CaO·2Al2 O3 )均不被钢液润湿，而液态的CaO-Al2 O3 系夹杂物则易于被润湿.基于这些研究结果，可以推测在精炼过程中Al2 O3 和MgO·Al2 O3 夹杂物相比液态的CaO-Al2 O3 系夹杂物具有更高的去除效率. ...
4
2016
... Nakajima等[62 ,63 ] 提出了描述夹杂物在钢-渣界面分离的数学模型，Shannon等[64 ] 和Liu等[65 ] 对模型进行了修正和完善.这些模型考虑了夹杂物形状和Reynolds数(Re )的影响，而且指出了夹杂物和钢-渣界面之间形成钢液膜的条件.由于没有考虑夹杂物具体的形态，这些模型仍需要进一步完善.本课题组[58 ,66 ~68 ] 采用物理和数值模拟揭示了固态和液态夹杂物在钢-渣界面的分离行为.研究发现，固态夹杂物在钢-渣界面的分离时间极短，在与界面接触瞬间即可被渣层吸收而去除；而液态夹杂物在钢-渣界面的停留时间远大于固态夹杂物的停留时间.在夹杂物去除过程中，由于液态夹杂物易被钢液润湿(参见表2 [69 ,70 ] )，夹杂物和钢-渣界面之间会形成钢液膜.这层液膜会使液态夹杂物在钢-渣界面处停留，直到液膜破裂，液态夹杂物才可以进入渣层并溶解.图7 给出了固态和液态夹杂物的分离运动示意图.从图中可以看出，液膜形成与否对夹杂物的分离运动行为产生了重要影响. ...
... 1600℃时常见夹杂物与钢液的接触角[69 ,70 ] ...
... Contact angles between inclusions and liquid steel at 1600o C[69 ,70 ] ...
... 考虑到实际钢包中钢液流动的连续性，液态夹杂物在分离之前很有可能被钢液流再次带入钢液中，而固态夹杂物则能够很快进入渣层.这就导致液态夹杂物相比固态夹杂物很难被去除.从表2 [69 ,70 ] 可以看出，铝镇静钢中的Al2 O3 、MgO·Al2 O3 以及固态的CaO-Al2 O3 系夹杂物(如CaO·2Al2 O3 )均不被钢液润湿，而液态的CaO-Al2 O3 系夹杂物则易于被润湿.基于这些研究结果，可以推测在精炼过程中Al2 O3 和MgO·Al2 O3 夹杂物相比液态的CaO-Al2 O3 系夹杂物具有更高的去除效率. ...
Al2 O3 -MgO系, ZrO2 -CaO系およびAl2 O3 -CaO系基板と溶鉄とのぬれ性
4
1994
... Nakajima等[62 ,63 ] 提出了描述夹杂物在钢-渣界面分离的数学模型，Shannon等[64 ] 和Liu等[65 ] 对模型进行了修正和完善.这些模型考虑了夹杂物形状和Reynolds数(Re )的影响，而且指出了夹杂物和钢-渣界面之间形成钢液膜的条件.由于没有考虑夹杂物具体的形态，这些模型仍需要进一步完善.本课题组[58 ,66 ~68 ] 采用物理和数值模拟揭示了固态和液态夹杂物在钢-渣界面的分离行为.研究发现，固态夹杂物在钢-渣界面的分离时间极短，在与界面接触瞬间即可被渣层吸收而去除；而液态夹杂物在钢-渣界面的停留时间远大于固态夹杂物的停留时间.在夹杂物去除过程中，由于液态夹杂物易被钢液润湿(参见表2 [69 ,70 ] )，夹杂物和钢-渣界面之间会形成钢液膜.这层液膜会使液态夹杂物在钢-渣界面处停留，直到液膜破裂，液态夹杂物才可以进入渣层并溶解.图7 给出了固态和液态夹杂物的分离运动示意图.从图中可以看出，液膜形成与否对夹杂物的分离运动行为产生了重要影响. ...
... 1600℃时常见夹杂物与钢液的接触角[69 ,70 ] ...
... Contact angles between inclusions and liquid steel at 1600o C[69 ,70 ] ...
... 考虑到实际钢包中钢液流动的连续性，液态夹杂物在分离之前很有可能被钢液流再次带入钢液中，而固态夹杂物则能够很快进入渣层.这就导致液态夹杂物相比固态夹杂物很难被去除.从表2 [69 ,70 ] 可以看出，铝镇静钢中的Al2 O3 、MgO·Al2 O3 以及固态的CaO-Al2 O3 系夹杂物(如CaO·2Al2 O3 )均不被钢液润湿，而液态的CaO-Al2 O3 系夹杂物则易于被润湿.基于这些研究结果，可以推测在精炼过程中Al2 O3 和MgO·Al2 O3 夹杂物相比液态的CaO-Al2 O3 系夹杂物具有更高的去除效率. ...
Al2 O3 -MgO系, ZrO2 -CaO系およびAl2 O3 -CaO系基板と溶鉄とのぬれ性
4
1994
... Nakajima等[62 ,63 ] 提出了描述夹杂物在钢-渣界面分离的数学模型，Shannon等[64 ] 和Liu等[65 ] 对模型进行了修正和完善.这些模型考虑了夹杂物形状和Reynolds数(Re )的影响，而且指出了夹杂物和钢-渣界面之间形成钢液膜的条件.由于没有考虑夹杂物具体的形态，这些模型仍需要进一步完善.本课题组[58 ,66 ~68 ] 采用物理和数值模拟揭示了固态和液态夹杂物在钢-渣界面的分离行为.研究发现，固态夹杂物在钢-渣界面的分离时间极短，在与界面接触瞬间即可被渣层吸收而去除；而液态夹杂物在钢-渣界面的停留时间远大于固态夹杂物的停留时间.在夹杂物去除过程中，由于液态夹杂物易被钢液润湿(参见表2 [69 ,70 ] )，夹杂物和钢-渣界面之间会形成钢液膜.这层液膜会使液态夹杂物在钢-渣界面处停留，直到液膜破裂，液态夹杂物才可以进入渣层并溶解.图7 给出了固态和液态夹杂物的分离运动示意图.从图中可以看出，液膜形成与否对夹杂物的分离运动行为产生了重要影响. ...
... 1600℃时常见夹杂物与钢液的接触角[69 ,70 ] ...
... Contact angles between inclusions and liquid steel at 1600o C[69 ,70 ] ...
... 考虑到实际钢包中钢液流动的连续性，液态夹杂物在分离之前很有可能被钢液流再次带入钢液中，而固态夹杂物则能够很快进入渣层.这就导致液态夹杂物相比固态夹杂物很难被去除.从表2 [69 ,70 ] 可以看出，铝镇静钢中的Al2 O3 、MgO·Al2 O3 以及固态的CaO-Al2 O3 系夹杂物(如CaO·2Al2 O3 )均不被钢液润湿，而液态的CaO-Al2 O3 系夹杂物则易于被润湿.基于这些研究结果，可以推测在精炼过程中Al2 O3 和MgO·Al2 O3 夹杂物相比液态的CaO-Al2 O3 系夹杂物具有更高的去除效率. ...
Effect of inert gas flow rate on homogenization and inclusion removal in a gas stirred ladle
1
2010
... 此外，钢包内夹杂物的去除效果受钢-渣界面附近的流场影响较大.随着吹气量的变化，钢-渣界面附近的流场会发生改变，从而影响夹杂物的去除率.如果吹气量过大，钢包内夹杂物的去除率反而降低[71 ] .渣层的性质也会影响夹杂物去除率. ...
Thermodynamics on control of inclusions composition in ultraclean steels
2
1996
... 实际上，众多工业实践[72 ~74 ] 表明，实测氧活度明显比由式(8) 计算得到的钢-渣平衡氧活度高很多.若取Al2 O3 活度为1时，实测氧活度则与计算值接近[74 ] .这表明，渣中的Al2 O3 活度对铝脱氧反应影响并不大.因此，控制精炼渣中的Al2 O3 含量主要是考虑精炼渣的熔化特性和流动性，而非脱氧反应.有文献[75 ] 报道，渣中的Al2 O3 含量在30% (质量分数)左右即可获得较好的熔化和流动效果. ...
... 如前文所述，钢液中实测氧活度与Al2 O3 活度为1时的铝氧平衡计算值接近.因此，渣中的Al2 O3 活度对铝脱氧反应影响并不大，铝镇静钢中的氧活度则主要依靠钢液熔池的溶解Al含量控制.要获得较低的溶解氧活度，钢液中需要保证一定的Al含量.通常，钢中Al含量在0.02%~0.04%时，溶解氧已经极低.尽管如此，精炼渣中FeO对脱氧仍然有重要的影响.据文献[72 ] 计算，若钢渣达到平衡，渣中的FeO含量应小于0.1%.实际上，精炼渣中的FeO含量远高于这个值.因此，本课题组[74 ] 认为，实际精炼渣中的FeO在持续向钢液传递氧.Yang等[80 ] 也认为钢-渣界面存在一个由Fe-[O]平衡所对应的高氧边界层.尽管有学者[76 ] 提到高碱度可以降低FeO的活度系数，但这并不能轻易保证低FeO活度.本文作者认为，降低渣中的FeO含量比高碱度更为实际有效.因此，精炼过程除了保证钢中一定的Al含量，还应该特别强调造渣的重要性，即保持精炼白渣操作(低FeO状态). ...
Equilibrium between slag, steel and inclusions during ladle treatment: Comparison with production data
0
2007
Deoxidation mechanism of Al-killed steel during industrial refining process
6
2014
... 实际上，众多工业实践[72 ~74 ] 表明，实测氧活度明显比由式(8) 计算得到的钢-渣平衡氧活度高很多.若取Al2 O3 活度为1时，实测氧活度则与计算值接近[74 ] .这表明，渣中的Al2 O3 活度对铝脱氧反应影响并不大.因此，控制精炼渣中的Al2 O3 含量主要是考虑精炼渣的熔化特性和流动性，而非脱氧反应.有文献[75 ] 报道，渣中的Al2 O3 含量在30% (质量分数)左右即可获得较好的熔化和流动效果. ...
... [74 ].这表明，渣中的Al2 O3 活度对铝脱氧反应影响并不大.因此，控制精炼渣中的Al2 O3 含量主要是考虑精炼渣的熔化特性和流动性，而非脱氧反应.有文献[75 ] 报道，渣中的Al2 O3 含量在30% (质量分数)左右即可获得较好的熔化和流动效果. ...
... 式中，K 9 为平衡常数，a 为活度，4个不同形式的下角标分别代表氧化物或溶解元素.对于一个特定的钢种，钢中的Si含量和Al含量也基本固定.基于式(11) ，可通过a A l 2 O 3 2 / a S i O 2 3 a A l 2 O 3 2 / a S i O 2 3 2 被Al还原.由热力学计算软件FactSage计算得到的a A l 2 O 3 2 / a S i O 2 3 R 的变化趋势如图8 [74 ] 所示.从图中可以看出，随着R 的增加，a A l 2 O 3 2 / a S i O 2 3 R ≤ 3时，a A l 2 O 3 2 / a S i O 2 3 R > 3时，其值增加变得十分平缓.因此，铝镇静钢的精炼渣碱度通常应该大于3. ...
... [
74 ]
Effect of basicity on the value of <span class="formulaText"><inline-formula><math id="M18"><msubsup><mrow><mi>a</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">A</mi><msub><mrow><mi mathvariant="normal">l</mi></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">2</mn></mrow></msub><msub><mrow><mi mathvariant="normal">O</mi></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">3</mn></mrow></msub></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">2</mn></mrow></msubsup><mtext> </mtext><mo>/</mo><mtext> </mtext><msubsup><mrow><mi>a</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">S</mi><mi mathvariant="normal">i</mi><msub><mrow><mi mathvariant="normal">O</mi></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">2</mn></mrow></msub></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">3</mn></mrow></msubsup></math></span></inline-formula></span><sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R74">74</xref>]</sup> (<span class="formulaText"><inline-formula><math id="M19"><msub><mrow><mi>a</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">A</mi><msub><mrow><mi mathvariant="normal">l</mi></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">2</mn></mrow></msub><msub><mrow><mi mathvariant="normal">O</mi></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">3</mn></mrow></msub></mrow></msub></math></span></inline-formula></span>—activity of Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, <span class="formulaText"><inline-formula><math id="M20"><msub><mrow><mi>a</mi></mrow><mrow><mi mathvariant="normal">S</mi><mi mathvariant="normal">i</mi><msub><mrow><mi mathvariant="normal">O</mi></mrow><mrow><mn mathvariant="normal">2</mn></mrow></msub></mrow></msub></math></span></inline-formula></span>—activity of SiO<sub>2</sub>, <i>w</i>—mass fraction) Fig.8 ![]()
对于反应式(10)，尽管有学者[76 ] 提到高碱度可以降低渣中FeO的活度系数.由于FeO活度还与FeO含量有关，可以认为这种作用影响并不明显.相应理由将在讨论脱氧合金化时给出. ...
... [
74 ] (
a A l 2 O 3 —activity of Al
2 O
3 ,
a S i O 2 —activity of SiO
2 ,
w —mass fraction)
Fig.8 ![]()
对于反应式(10)，尽管有学者[76 ] 提到高碱度可以降低渣中FeO的活度系数.由于FeO活度还与FeO含量有关，可以认为这种作用影响并不明显.相应理由将在讨论脱氧合金化时给出. ...
... 如前文所述，钢液中实测氧活度与Al2 O3 活度为1时的铝氧平衡计算值接近.因此，渣中的Al2 O3 活度对铝脱氧反应影响并不大，铝镇静钢中的氧活度则主要依靠钢液熔池的溶解Al含量控制.要获得较低的溶解氧活度，钢液中需要保证一定的Al含量.通常，钢中Al含量在0.02%~0.04%时，溶解氧已经极低.尽管如此，精炼渣中FeO对脱氧仍然有重要的影响.据文献[72 ] 计算，若钢渣达到平衡，渣中的FeO含量应小于0.1%.实际上，精炼渣中的FeO含量远高于这个值.因此，本课题组[74 ] 认为，实际精炼渣中的FeO在持续向钢液传递氧.Yang等[80 ] 也认为钢-渣界面存在一个由Fe-[O]平衡所对应的高氧边界层.尽管有学者[76 ] 提到高碱度可以降低FeO的活度系数，但这并不能轻易保证低FeO活度.本文作者认为，降低渣中的FeO含量比高碱度更为实际有效.因此，精炼过程除了保证钢中一定的Al含量，还应该特别强调造渣的重要性，即保持精炼白渣操作(低FeO状态). ...
低碳含铝钢LF炉精炼工艺及精炼渣的优化
1
2007
... 实际上，众多工业实践[72 ~74 ] 表明，实测氧活度明显比由式(8) 计算得到的钢-渣平衡氧活度高很多.若取Al2 O3 活度为1时，实测氧活度则与计算值接近[74 ] .这表明，渣中的Al2 O3 活度对铝脱氧反应影响并不大.因此，控制精炼渣中的Al2 O3 含量主要是考虑精炼渣的熔化特性和流动性，而非脱氧反应.有文献[75 ] 报道，渣中的Al2 O3 含量在30% (质量分数)左右即可获得较好的熔化和流动效果. ...
低碳含铝钢LF炉精炼工艺及精炼渣的优化
1
2007
... 实际上，众多工业实践[72 ~74 ] 表明，实测氧活度明显比由式(8) 计算得到的钢-渣平衡氧活度高很多.若取Al2 O3 活度为1时，实测氧活度则与计算值接近[74 ] .这表明，渣中的Al2 O3 活度对铝脱氧反应影响并不大.因此，控制精炼渣中的Al2 O3 含量主要是考虑精炼渣的熔化特性和流动性，而非脱氧反应.有文献[75 ] 报道，渣中的Al2 O3 含量在30% (质量分数)左右即可获得较好的熔化和流动效果. ...
Equilibrium and non-equilibrium states of reactions in steelmaking
2
1994
... 对于反应式(10)，尽管有学者[76 ] 提到高碱度可以降低渣中FeO的活度系数.由于FeO活度还与FeO含量有关，可以认为这种作用影响并不明显.相应理由将在讨论脱氧合金化时给出. ...
... 如前文所述，钢液中实测氧活度与Al2 O3 活度为1时的铝氧平衡计算值接近.因此，渣中的Al2 O3 活度对铝脱氧反应影响并不大，铝镇静钢中的氧活度则主要依靠钢液熔池的溶解Al含量控制.要获得较低的溶解氧活度，钢液中需要保证一定的Al含量.通常，钢中Al含量在0.02%~0.04%时，溶解氧已经极低.尽管如此，精炼渣中FeO对脱氧仍然有重要的影响.据文献[72 ] 计算，若钢渣达到平衡，渣中的FeO含量应小于0.1%.实际上，精炼渣中的FeO含量远高于这个值.因此，本课题组[74 ] 认为，实际精炼渣中的FeO在持续向钢液传递氧.Yang等[80 ] 也认为钢-渣界面存在一个由Fe-[O]平衡所对应的高氧边界层.尽管有学者[76 ] 提到高碱度可以降低FeO的活度系数，但这并不能轻易保证低FeO活度.本文作者认为，降低渣中的FeO含量比高碱度更为实际有效.因此，精炼过程除了保证钢中一定的Al含量，还应该特别强调造渣的重要性，即保持精炼白渣操作(低FeO状态). ...
Formation mechanism of CaO-SiO2 -Al2 O3 -(MgO) inclusions in Si-Mn-killed steel with limited aluminum content during the low basicity slag refining
1
2016
... 对于硅锰镇静钢，研究[13 ,14 ,77 ] 表明，当精炼渣的碱度十分低时(R ≈ 1)，精炼渣对钢中夹杂物的直接作用十分微弱.本课题组[14 ] 通过示踪的方法也证明了这一观点.尽管如此，与铝镇静钢不同，硅锰镇静钢中的氧活度与渣中的SiO2 活度密切相关.基于硅脱氧反应(式(12) )，可以计算获得CaO-SiO2 -Al2 O3 -5%MgO渣系等氧活度曲线(图9 [48 ] ，以质量1%作为标准态).从图可以看出，精炼渣碱度的变化会明显影响钢液中溶解氧活度.因钢中氧活度的变化，钢液与耐火材料以及夹杂物等的平衡关系将随之改变，从而间接影响钢中的夹杂物.依据Guo等[78 ] 和本课题组[48 ] 的研究结果，在帘线钢精炼过程采用精炼渣变碱度操作(即精炼初期精炼渣采用较高碱度，中后期再降低碱度)虽然并不影响夹杂物的总体演变规律，但是会引起夹杂物成分波动，并产生一些坚硬不变形的夹杂物，从而影响帘线钢的质量.因此，稳定的精炼渣更有利于夹杂物控制. ...
Effect of slag basicity adjusting on inclusions in tire cord steels during ladle furnace refining process
1
2017
... 对于硅锰镇静钢，研究[13 ,14 ,77 ] 表明，当精炼渣的碱度十分低时(R ≈ 1)，精炼渣对钢中夹杂物的直接作用十分微弱.本课题组[14 ] 通过示踪的方法也证明了这一观点.尽管如此，与铝镇静钢不同，硅锰镇静钢中的氧活度与渣中的SiO2 活度密切相关.基于硅脱氧反应(式(12) )，可以计算获得CaO-SiO2 -Al2 O3 -5%MgO渣系等氧活度曲线(图9 [48 ] ，以质量1%作为标准态).从图可以看出，精炼渣碱度的变化会明显影响钢液中溶解氧活度.因钢中氧活度的变化，钢液与耐火材料以及夹杂物等的平衡关系将随之改变，从而间接影响钢中的夹杂物.依据Guo等[78 ] 和本课题组[48 ] 的研究结果，在帘线钢精炼过程采用精炼渣变碱度操作(即精炼初期精炼渣采用较高碱度，中后期再降低碱度)虽然并不影响夹杂物的总体演变规律，但是会引起夹杂物成分波动，并产生一些坚硬不变形的夹杂物，从而影响帘线钢的质量.因此，稳定的精炼渣更有利于夹杂物控制. ...
Application of alkali oxides in LF refining slag for enhancing inclusion removal in C96V saw wire steel
1
2018
... 此外，已有较多研究工作[21 ,35 ,42 ] 表明，硅锰镇静钢若采用较高碱度的精炼渣，钢中的硬脆夹杂物(如Al2 O3 和MgO·Al2 O3 夹杂物)出现的概率会明显增加.近年来，也有学者[79 ] 在精炼渣中添加碱金属氧化物从而改善精炼渣对帘线钢夹杂物的改性作用，并取得了一定的效果.不得不指出，现有研究认为低碱度精炼渣对夹杂物直接作用较弱，碱金属氧化物对帘线钢夹杂物的作用机制还有待进一步研究. ...
A thermodynamic model of sulfur distribution ratio between CaO-SiO2 -MgO-FeO-MnO-Al2 O3 slags and molten steel during LF refining process based on the ion and molecule coexistence theory
1
2011
... 如前文所述，钢液中实测氧活度与Al2 O3 活度为1时的铝氧平衡计算值接近.因此，渣中的Al2 O3 活度对铝脱氧反应影响并不大，铝镇静钢中的氧活度则主要依靠钢液熔池的溶解Al含量控制.要获得较低的溶解氧活度，钢液中需要保证一定的Al含量.通常，钢中Al含量在0.02%~0.04%时，溶解氧已经极低.尽管如此，精炼渣中FeO对脱氧仍然有重要的影响.据文献[72 ] 计算，若钢渣达到平衡，渣中的FeO含量应小于0.1%.实际上，精炼渣中的FeO含量远高于这个值.因此，本课题组[74 ] 认为，实际精炼渣中的FeO在持续向钢液传递氧.Yang等[80 ] 也认为钢-渣界面存在一个由Fe-[O]平衡所对应的高氧边界层.尽管有学者[76 ] 提到高碱度可以降低FeO的活度系数，但这并不能轻易保证低FeO活度.本文作者认为，降低渣中的FeO含量比高碱度更为实际有效.因此，精炼过程除了保证钢中一定的Al含量，还应该特别强调造渣的重要性，即保持精炼白渣操作(低FeO状态). ...
不同脱氧方式对钢中夹杂物的影响
1
2012
... 众所周知，转炉渣或电炉渣中含有较高的FeO含量.转炉或电炉在出钢过程中下渣会使渣中含有大量的FeO.在脱氧过程中，加入脱氧剂虽然会使部分FeO还原，但仍旧会给后续精炼过程造成脱氧负担，影响脱氧效果和合金收得率.另一方面，转炉或电炉下渣还会使渣中的TiOx [81 ] .实践表明，出钢扒渣并在重新造渣之后强脱氧可以有效改善钢液的洁净度和降低钢中Ti含量. ...
不同脱氧方式对钢中夹杂物的影响
1
2012
... 众所周知，转炉渣或电炉渣中含有较高的FeO含量.转炉或电炉在出钢过程中下渣会使渣中含有大量的FeO.在脱氧过程中，加入脱氧剂虽然会使部分FeO还原，但仍旧会给后续精炼过程造成脱氧负担，影响脱氧效果和合金收得率.另一方面，转炉或电炉下渣还会使渣中的TiOx [81 ] .实践表明，出钢扒渣并在重新造渣之后强脱氧可以有效改善钢液的洁净度和降低钢中Ti含量. ...
Ferroalloy quality and steel cleanliness
1
2010
... 此外，有研究[82 ] 指出合金中含有大量的夹杂物.脱氧合金化过程中，合金的洁净度也会影响钢液的洁净度[83 ] .近年来，随着对钢种质量需求的提升，合金的洁净度问题逐渐受到重视.除了夹杂物，合金中还含有一些微量元素[51 ] ，如Ti、Al、Ca和Mg等.从前文可知，这些微量元素对钢中已有的夹杂物也会产生重要影响.因此，选用优质的洁净合金是生产高端特殊钢种的重要前提.比如，轴承钢中的Ti主要来自铁合金[84 ] .由于合金中含有较多夹杂物，合金的加入时机也需要考虑.通常，合金化过程应该尽早在精炼前期完成，以使合金带入的夹杂物有更多的时间去除. ...
合金化对铝镇静钢中夹杂物的影响
1
2019
... 此外，有研究[82 ] 指出合金中含有大量的夹杂物.脱氧合金化过程中，合金的洁净度也会影响钢液的洁净度[83 ] .近年来，随着对钢种质量需求的提升，合金的洁净度问题逐渐受到重视.除了夹杂物，合金中还含有一些微量元素[51 ] ，如Ti、Al、Ca和Mg等.从前文可知，这些微量元素对钢中已有的夹杂物也会产生重要影响.因此，选用优质的洁净合金是生产高端特殊钢种的重要前提.比如，轴承钢中的Ti主要来自铁合金[84 ] .由于合金中含有较多夹杂物，合金的加入时机也需要考虑.通常，合金化过程应该尽早在精炼前期完成，以使合金带入的夹杂物有更多的时间去除. ...
合金化对铝镇静钢中夹杂物的影响
1
2019
... 此外，有研究[82 ] 指出合金中含有大量的夹杂物.脱氧合金化过程中，合金的洁净度也会影响钢液的洁净度[83 ] .近年来，随着对钢种质量需求的提升，合金的洁净度问题逐渐受到重视.除了夹杂物，合金中还含有一些微量元素[51 ] ，如Ti、Al、Ca和Mg等.从前文可知，这些微量元素对钢中已有的夹杂物也会产生重要影响.因此，选用优质的洁净合金是生产高端特殊钢种的重要前提.比如，轴承钢中的Ti主要来自铁合金[84 ] .由于合金中含有较多夹杂物，合金的加入时机也需要考虑.通常，合金化过程应该尽早在精炼前期完成，以使合金带入的夹杂物有更多的时间去除. ...
Improving production, control and properties of bearing steels intended for demanding applications
1
1999
... 此外，有研究[82 ] 指出合金中含有大量的夹杂物.脱氧合金化过程中，合金的洁净度也会影响钢液的洁净度[83 ] .近年来，随着对钢种质量需求的提升，合金的洁净度问题逐渐受到重视.除了夹杂物，合金中还含有一些微量元素[51 ] ，如Ti、Al、Ca和Mg等.从前文可知，这些微量元素对钢中已有的夹杂物也会产生重要影响.因此，选用优质的洁净合金是生产高端特殊钢种的重要前提.比如，轴承钢中的Ti主要来自铁合金[84 ] .由于合金中含有较多夹杂物，合金的加入时机也需要考虑.通常，合金化过程应该尽早在精炼前期完成，以使合金带入的夹杂物有更多的时间去除. ...
马钢SPHC钢钙处理的热力学分析
1
2017
... 从热力学角度讲，这种方法是合理的.尽管如此，仍然有一些实际问题需要考虑：(1) 式(13) 和(14)中的Ca为溶解Ca，而工业实际测量的Ca含量通常为全钙含量(T.[Ca])，溶解Ca含量在工业上仍然比较难获得；(2) [Ca]-[O]平衡的热力学数据相差比较大[35 ~38 ] ，这意味着式(13) 的平衡常数K 13 和Ca活度的计算会有很大的偏差，其准确性仍有待验证.基于这些问题，有关钙铝比的取值也有不同的结果，文献[85 ~87 ]中报道较多的为0.08~0.14.此外，钙在添加过程中会大量气化，其收得率并不稳定，再加上溶解Ca测量和热力学数据偏差的问题，目前钙处理仍然难以实现精准控制. ...
马钢SPHC钢钙处理的热力学分析
1
2017
... 从热力学角度讲，这种方法是合理的.尽管如此，仍然有一些实际问题需要考虑：(1) 式(13) 和(14)中的Ca为溶解Ca，而工业实际测量的Ca含量通常为全钙含量(T.[Ca])，溶解Ca含量在工业上仍然比较难获得；(2) [Ca]-[O]平衡的热力学数据相差比较大[35 ~38 ] ，这意味着式(13) 的平衡常数K 13 和Ca活度的计算会有很大的偏差，其准确性仍有待验证.基于这些问题，有关钙铝比的取值也有不同的结果，文献[85 ~87 ]中报道较多的为0.08~0.14.此外，钙在添加过程中会大量气化，其收得率并不稳定，再加上溶解Ca测量和热力学数据偏差的问题，目前钙处理仍然难以实现精准控制. ...
Steel flow through nozzles: Influence of calcium
1
1980
... 从热力学角度讲，这种方法是合理的.尽管如此，仍然有一些实际问题需要考虑：(1) 式(13) 和(14)中的Ca为溶解Ca，而工业实际测量的Ca含量通常为全钙含量(T.[Ca])，溶解Ca含量在工业上仍然比较难获得；(2) [Ca]-[O]平衡的热力学数据相差比较大[35 ~38 ] ，这意味着式(13) 的平衡常数K 13 和Ca活度的计算会有很大的偏差，其准确性仍有待验证.基于这些问题，有关钙铝比的取值也有不同的结果，文献[85 ~87 ]中报道较多的为0.08~0.14.此外，钙在添加过程中会大量气化，其收得率并不稳定，再加上溶解Ca测量和热力学数据偏差的问题，目前钙处理仍然难以实现精准控制. ...
Thermodynamic evaluation of formation of oxide-sulfide duplex inclusions in steel
1
2008
... 需要说明的是，钙铝比的提出主要是针对钢中Al2 O3 夹杂物.实际上，铝镇静钢经过较长时间精炼后，钢中夹杂物会发生演变，并不是以Al2 O3 为主.因此，钙处理的对象也变成演变后的夹杂物，如MgO·Al2 O3 夹杂物等.有很多学者[35 ,36 ] 研究了钙处理过程的夹杂物演变机理.研究表明，钙处理对MgO·Al2 O3 夹杂物的变性仍然有效，钙处理后产物仍然为CaO-Al2 O3 系夹杂物.由于钢中的钙和氧大部分以CaO-Al2 O3 系夹杂物形式存在，因此可通过T.[Ca] / T.[O]值(T.[O]为全氧含量)来评估钙处理效果[88 ,89 ] .表3 列出CaO-Al2 O3 系夹杂物的T.[Ca] / T.[O]值.从中可以看出，T.[Ca] / T.[O]控制在0.63~1.25之间即可生成液态夹杂物.本课题组[90 ] 在此基础上，结合钢种成分和夹杂物演变的规律，进一步提出了低硫钢精炼钙处理的控制标准，即控制T.[Ca] / T.[O]在0.91~1.25范围内.与钙铝比控制标准相比，该标准以T.[Ca]作为参照，尽可能避免了测量和热力学数据的影响，应用更方便.采用该标准控制Ca含量远低于钙铝比要求的Ca含量，不仅降低了成本，还取得了良好的应用效果. ...
Minimisation of calcium additions to low carbon steel grades
1
2000
... 需要说明的是，钙铝比的提出主要是针对钢中Al2 O3 夹杂物.实际上，铝镇静钢经过较长时间精炼后，钢中夹杂物会发生演变，并不是以Al2 O3 为主.因此，钙处理的对象也变成演变后的夹杂物，如MgO·Al2 O3 夹杂物等.有很多学者[35 ,36 ] 研究了钙处理过程的夹杂物演变机理.研究表明，钙处理对MgO·Al2 O3 夹杂物的变性仍然有效，钙处理后产物仍然为CaO-Al2 O3 系夹杂物.由于钢中的钙和氧大部分以CaO-Al2 O3 系夹杂物形式存在，因此可通过T.[Ca] / T.[O]值(T.[O]为全氧含量)来评估钙处理效果[88 ,89 ] .表3 列出CaO-Al2 O3 系夹杂物的T.[Ca] / T.[O]值.从中可以看出，T.[Ca] / T.[O]控制在0.63~1.25之间即可生成液态夹杂物.本课题组[90 ] 在此基础上，结合钢种成分和夹杂物演变的规律，进一步提出了低硫钢精炼钙处理的控制标准，即控制T.[Ca] / T.[O]在0.91~1.25范围内.与钙铝比控制标准相比，该标准以T.[Ca]作为参照，尽可能避免了测量和热力学数据的影响，应用更方便.采用该标准控制Ca含量远低于钙铝比要求的Ca含量，不仅降低了成本，还取得了良好的应用效果. ...
A new double calcium treatment method for clean steel refining
1
2013
... 需要说明的是，钙铝比的提出主要是针对钢中Al2 O3 夹杂物.实际上，铝镇静钢经过较长时间精炼后，钢中夹杂物会发生演变，并不是以Al2 O3 为主.因此，钙处理的对象也变成演变后的夹杂物，如MgO·Al2 O3 夹杂物等.有很多学者[35 ,36 ] 研究了钙处理过程的夹杂物演变机理.研究表明，钙处理对MgO·Al2 O3 夹杂物的变性仍然有效，钙处理后产物仍然为CaO-Al2 O3 系夹杂物.由于钢中的钙和氧大部分以CaO-Al2 O3 系夹杂物形式存在，因此可通过T.[Ca] / T.[O]值(T.[O]为全氧含量)来评估钙处理效果[88 ,89 ] .表3 列出CaO-Al2 O3 系夹杂物的T.[Ca] / T.[O]值.从中可以看出，T.[Ca] / T.[O]控制在0.63~1.25之间即可生成液态夹杂物.本课题组[90 ] 在此基础上，结合钢种成分和夹杂物演变的规律，进一步提出了低硫钢精炼钙处理的控制标准，即控制T.[Ca] / T.[O]在0.91~1.25范围内.与钙铝比控制标准相比，该标准以T.[Ca]作为参照，尽可能避免了测量和热力学数据的影响，应用更方便.采用该标准控制Ca含量远低于钙铝比要求的Ca含量，不仅降低了成本，还取得了良好的应用效果. ...
The influence of chemical composition and microstructure of API linepipe steels on hydrogen induced cracking and sulfide stress corrosion cracking
1
2003
... 长期以来，钙处理技术对于改善钢液可浇性起到了重要作用，同时在管线钢和含硫易切削钢等要求夹杂物形态的钢种生产过程中广泛使用.管线钢中MnS夹杂物容易引起氢致开裂(hydrogen induced cracking，HIC)和硫化物应力腐蚀开裂(sulfide stress corrosion cracking，SSCC)[91 ] ，通过钙处理将MnS夹杂物变性为CaS夹杂物可提高管线钢的抗HIC和SSCC性能[92 ] .含硫易切削钢中长条状的MnS夹杂物容易引起钢材力学性能的各向异性，若采用钙处理使MnS夹杂物控制为球状或纺锤状则可以改善各向异性[93 ] .从这些方面看，钙处理是有利的.然而，近年来钙处理的负面影响也越来越凸显.首先，钙处理会使钢中大型CaO-Al2 O3 系夹杂物出现的概率明显增加[11 ,94 ] ，严重影响钢种的疲劳寿命.一些高端钢种是严格禁止钙处理的，如轴承钢.其次，钙处理过程使钢液剧烈翻腾，往往导致钢液吸氧增氮，也增加了卷渣的风险.最后，钙处理还会加剧耐火材料的侵蚀，缩短耐火材料的寿命.因此，除了要求采用钙处理控制夹杂物形态的钢种(如管线钢)外，如果钢液可浇性不存在问题，建议特殊钢精炼过程应尽可能不采用钙处理. ...
Characterization of the three-dimensional morphology and formation mechanism of inclusions in linepipe steels
1
2017
... 长期以来，钙处理技术对于改善钢液可浇性起到了重要作用，同时在管线钢和含硫易切削钢等要求夹杂物形态的钢种生产过程中广泛使用.管线钢中MnS夹杂物容易引起氢致开裂(hydrogen induced cracking，HIC)和硫化物应力腐蚀开裂(sulfide stress corrosion cracking，SSCC)[91 ] ，通过钙处理将MnS夹杂物变性为CaS夹杂物可提高管线钢的抗HIC和SSCC性能[92 ] .含硫易切削钢中长条状的MnS夹杂物容易引起钢材力学性能的各向异性，若采用钙处理使MnS夹杂物控制为球状或纺锤状则可以改善各向异性[93 ] .从这些方面看，钙处理是有利的.然而，近年来钙处理的负面影响也越来越凸显.首先，钙处理会使钢中大型CaO-Al2 O3 系夹杂物出现的概率明显增加[11 ,94 ] ，严重影响钢种的疲劳寿命.一些高端钢种是严格禁止钙处理的，如轴承钢.其次，钙处理过程使钢液剧烈翻腾，往往导致钢液吸氧增氮，也增加了卷渣的风险.最后，钙处理还会加剧耐火材料的侵蚀，缩短耐火材料的寿命.因此，除了要求采用钙处理控制夹杂物形态的钢种(如管线钢)外，如果钢液可浇性不存在问题，建议特殊钢精炼过程应尽可能不采用钙处理. ...
含硫非调质钢中硫化物形态的控制
1
2006
... 长期以来，钙处理技术对于改善钢液可浇性起到了重要作用，同时在管线钢和含硫易切削钢等要求夹杂物形态的钢种生产过程中广泛使用.管线钢中MnS夹杂物容易引起氢致开裂(hydrogen induced cracking，HIC)和硫化物应力腐蚀开裂(sulfide stress corrosion cracking，SSCC)[91 ] ，通过钙处理将MnS夹杂物变性为CaS夹杂物可提高管线钢的抗HIC和SSCC性能[92 ] .含硫易切削钢中长条状的MnS夹杂物容易引起钢材力学性能的各向异性，若采用钙处理使MnS夹杂物控制为球状或纺锤状则可以改善各向异性[93 ] .从这些方面看，钙处理是有利的.然而，近年来钙处理的负面影响也越来越凸显.首先，钙处理会使钢中大型CaO-Al2 O3 系夹杂物出现的概率明显增加[11 ,94 ] ，严重影响钢种的疲劳寿命.一些高端钢种是严格禁止钙处理的，如轴承钢.其次，钙处理过程使钢液剧烈翻腾，往往导致钢液吸氧增氮，也增加了卷渣的风险.最后，钙处理还会加剧耐火材料的侵蚀，缩短耐火材料的寿命.因此，除了要求采用钙处理控制夹杂物形态的钢种(如管线钢)外，如果钢液可浇性不存在问题，建议特殊钢精炼过程应尽可能不采用钙处理. ...
含硫非调质钢中硫化物形态的控制
1
2006
... 长期以来，钙处理技术对于改善钢液可浇性起到了重要作用，同时在管线钢和含硫易切削钢等要求夹杂物形态的钢种生产过程中广泛使用.管线钢中MnS夹杂物容易引起氢致开裂(hydrogen induced cracking，HIC)和硫化物应力腐蚀开裂(sulfide stress corrosion cracking，SSCC)[91 ] ，通过钙处理将MnS夹杂物变性为CaS夹杂物可提高管线钢的抗HIC和SSCC性能[92 ] .含硫易切削钢中长条状的MnS夹杂物容易引起钢材力学性能的各向异性，若采用钙处理使MnS夹杂物控制为球状或纺锤状则可以改善各向异性[93 ] .从这些方面看，钙处理是有利的.然而，近年来钙处理的负面影响也越来越凸显.首先，钙处理会使钢中大型CaO-Al2 O3 系夹杂物出现的概率明显增加[11 ,94 ] ，严重影响钢种的疲劳寿命.一些高端钢种是严格禁止钙处理的，如轴承钢.其次，钙处理过程使钢液剧烈翻腾，往往导致钢液吸氧增氮，也增加了卷渣的风险.最后，钙处理还会加剧耐火材料的侵蚀，缩短耐火材料的寿命.因此，除了要求采用钙处理控制夹杂物形态的钢种(如管线钢)外，如果钢液可浇性不存在问题，建议特殊钢精炼过程应尽可能不采用钙处理. ...
Effect of calcium treatment on control of non-metallic inclusions in high quality low oxygen special steel
2
2018
... 长期以来，钙处理技术对于改善钢液可浇性起到了重要作用，同时在管线钢和含硫易切削钢等要求夹杂物形态的钢种生产过程中广泛使用.管线钢中MnS夹杂物容易引起氢致开裂(hydrogen induced cracking，HIC)和硫化物应力腐蚀开裂(sulfide stress corrosion cracking，SSCC)[91 ] ，通过钙处理将MnS夹杂物变性为CaS夹杂物可提高管线钢的抗HIC和SSCC性能[92 ] .含硫易切削钢中长条状的MnS夹杂物容易引起钢材力学性能的各向异性，若采用钙处理使MnS夹杂物控制为球状或纺锤状则可以改善各向异性[93 ] .从这些方面看，钙处理是有利的.然而，近年来钙处理的负面影响也越来越凸显.首先，钙处理会使钢中大型CaO-Al2 O3 系夹杂物出现的概率明显增加[11 ,94 ] ，严重影响钢种的疲劳寿命.一些高端钢种是严格禁止钙处理的，如轴承钢.其次，钙处理过程使钢液剧烈翻腾，往往导致钢液吸氧增氮，也增加了卷渣的风险.最后，钙处理还会加剧耐火材料的侵蚀，缩短耐火材料的寿命.因此，除了要求采用钙处理控制夹杂物形态的钢种(如管线钢)外，如果钢液可浇性不存在问题，建议特殊钢精炼过程应尽可能不采用钙处理. ...
... 如前文提到，钙处理后钢中大型CaO-Al2 O3 系夹杂物出现的概率明显增加[11 ,94 ] .这表明要控制钢中的大型夹杂物，取消变性处理是一个非常必要的手段.此外，已有一些研究[8 ] 表明，钢中的DS类夹杂物与CaO-Al2 O3 系夹杂物密切相关.依据CaO-Al2 O3 系夹杂物的形成机理推测，控制钢中的Ca含量对控制大型夹杂物也是有益的.因此，对于轴承钢等高端产品，精炼过程不适宜使用过高碱度的精炼渣[57 ,100 ] ，也不宜采用含CaO耐火材料以及Ca含量较高的合金. ...
An integrated study on the evolution of inclusions in EH36 shipbuilding steel with Mg addition: From casting to welding
1
2018
... 镁处理通常是从氧化物冶金角度考虑的.通过向钢液中添加Mg，使钢中生成MgO·Al2 O3 等夹杂物从而改善钢的组织，提升钢铁的使用性能.目前有很多学者[95 ,96 ] 开展了这方面的研究工作，并取得了一定的成效.学者们一般认为MgO·Al2 O3 等夹杂物具有细小的尺寸，且不易聚集，有利于改善钢液的洁净度.尽管如此，仍然需要注意在精炼过程中，MgO·Al2 O3 夹杂物在热力学上是不稳定的，CaO-Al2 O3 系夹杂物才是钢液中的稳定物相.因此，镁处理还需要考虑夹杂物的演变规律. ...
Effect of Mg addition on equiaxed grain formation in ferritic stainless steel
1
2013
... 镁处理通常是从氧化物冶金角度考虑的.通过向钢液中添加Mg，使钢中生成MgO·Al2 O3 等夹杂物从而改善钢的组织，提升钢铁的使用性能.目前有很多学者[95 ,96 ] 开展了这方面的研究工作，并取得了一定的成效.学者们一般认为MgO·Al2 O3 等夹杂物具有细小的尺寸，且不易聚集，有利于改善钢液的洁净度.尽管如此，仍然需要注意在精炼过程中，MgO·Al2 O3 夹杂物在热力学上是不稳定的，CaO-Al2 O3 系夹杂物才是钢液中的稳定物相.因此，镁处理还需要考虑夹杂物的演变规律. ...
Evolution Mechanisms of MgO·Al2 O3 inclusions by cerium in spring steel used in fasteners of high-speed railway
1
2015
... 稀土处理最近也成为研究热点.有研究[97 ,98 ] 表明，通过添加稀土，可改善夹杂物的形貌和分布，从而改善钢的洁净度和使用性能.这些研究一般是从材料的角度出发，而在冶炼过程中仍然面临一些问题，比如稀土收得率不稳定、钢液的可浇性差等. ...
Effect of cerium on the behavior of inclusions in H13 steel
1
2018
... 稀土处理最近也成为研究热点.有研究[97 ,98 ] 表明，通过添加稀土，可改善夹杂物的形貌和分布，从而改善钢的洁净度和使用性能.这些研究一般是从材料的角度出发，而在冶炼过程中仍然面临一些问题，比如稀土收得率不稳定、钢液的可浇性差等. ...
钢包MgO-C砖抗氧化剂对帘线钢酸溶铝的影响
1
2020
... 对于帘线钢，钢中Al元素的控制是控制钢中硬脆Al2 O3 和MgO·Al2 O3 夹杂物的关键.除了采用极低Al的合金外，目前主要通过精炼渣系来调控夹杂物的成分[42 ,43 ,46 ] .图10 [48 ] 为CaO-SiO2 -Al2 O3 -5%MgO渣系与帘线钢液平衡的等铝活度曲线图(以质量1%作为标准态).由图可以看出，如果仅考虑钢渣平衡，当渣中的Al2 O3 含量高达20%时，钢中的Al含量仍小于5 × 10-6 ，而实际帘线钢精炼渣的Al2 O3 含量远低于20%，钢中的Al含量通常高于5 × 10-6 .究其原因，就是耐火材料和合金等的影响不可忽视.刘宗辉和秦凤婷[99 ] 指出，耐火材料中添加的金属Al抗氧化剂会显著影响帘线钢的Al含量.通过用Si完全替代镁碳砖中的Al抗氧化剂，可以使帘线钢中的Al含量降低2.7 × 10-6 .耐火材料中的Al2 O3 杂质同样会影响帘线钢的Al含量.因此，部分企业采用了专用钢包来生产高端帘线钢. ...
钢包MgO-C砖抗氧化剂对帘线钢酸溶铝的影响
1
2020
... 对于帘线钢，钢中Al元素的控制是控制钢中硬脆Al2 O3 和MgO·Al2 O3 夹杂物的关键.除了采用极低Al的合金外，目前主要通过精炼渣系来调控夹杂物的成分[42 ,43 ,46 ] .图10 [48 ] 为CaO-SiO2 -Al2 O3 -5%MgO渣系与帘线钢液平衡的等铝活度曲线图(以质量1%作为标准态).由图可以看出，如果仅考虑钢渣平衡，当渣中的Al2 O3 含量高达20%时，钢中的Al含量仍小于5 × 10-6 ，而实际帘线钢精炼渣的Al2 O3 含量远低于20%，钢中的Al含量通常高于5 × 10-6 .究其原因，就是耐火材料和合金等的影响不可忽视.刘宗辉和秦凤婷[99 ] 指出，耐火材料中添加的金属Al抗氧化剂会显著影响帘线钢的Al含量.通过用Si完全替代镁碳砖中的Al抗氧化剂，可以使帘线钢中的Al含量降低2.7 × 10-6 .耐火材料中的Al2 O3 杂质同样会影响帘线钢的Al含量.因此，部分企业采用了专用钢包来生产高端帘线钢. ...
轴承钢中D类夹杂物的形成与控制
2
2018
... 如前文提到，钙处理后钢中大型CaO-Al2 O3 系夹杂物出现的概率明显增加[11 ,94 ] .这表明要控制钢中的大型夹杂物，取消变性处理是一个非常必要的手段.此外，已有一些研究[8 ] 表明，钢中的DS类夹杂物与CaO-Al2 O3 系夹杂物密切相关.依据CaO-Al2 O3 系夹杂物的形成机理推测，控制钢中的Ca含量对控制大型夹杂物也是有益的.因此，对于轴承钢等高端产品，精炼过程不适宜使用过高碱度的精炼渣[57 ,100 ] ，也不宜采用含CaO耐火材料以及Ca含量较高的合金. ...
... 精炼及连铸过程的卷渣同样会生成大型夹杂物，精炼吹氩搅拌优化以及连铸结晶器液面波动控制有助于减少其生成.同时，还应尽可能避免夹杂物在浸入式水口黏附并聚集[101 ] .本课题组[2 ,102 ] 近年来对钢包挂渣的研究表明，钢包挂渣的剥落也会形成大型的CaO-Al2 O3 系夹杂物，如图11 [102 ] 所示.减少钢包挂渣剥落则可以减少这些夹杂物.一方面可以减少钢包挂渣的量，比如Wang等[103 ] 尝试通过优化耐火材料来达到此目的；另一方面则需要在精炼过程中减弱钢液对挂渣的冲刷，比如VD脱气过程的气量不宜过大[100 ] . ...
轴承钢中D类夹杂物的形成与控制
2
2018
... 如前文提到，钙处理后钢中大型CaO-Al2 O3 系夹杂物出现的概率明显增加[11 ,94 ] .这表明要控制钢中的大型夹杂物，取消变性处理是一个非常必要的手段.此外，已有一些研究[8 ] 表明，钢中的DS类夹杂物与CaO-Al2 O3 系夹杂物密切相关.依据CaO-Al2 O3 系夹杂物的形成机理推测，控制钢中的Ca含量对控制大型夹杂物也是有益的.因此，对于轴承钢等高端产品，精炼过程不适宜使用过高碱度的精炼渣[57 ,100 ] ，也不宜采用含CaO耐火材料以及Ca含量较高的合金. ...
... 精炼及连铸过程的卷渣同样会生成大型夹杂物，精炼吹氩搅拌优化以及连铸结晶器液面波动控制有助于减少其生成.同时，还应尽可能避免夹杂物在浸入式水口黏附并聚集[101 ] .本课题组[2 ,102 ] 近年来对钢包挂渣的研究表明，钢包挂渣的剥落也会形成大型的CaO-Al2 O3 系夹杂物，如图11 [102 ] 所示.减少钢包挂渣剥落则可以减少这些夹杂物.一方面可以减少钢包挂渣的量，比如Wang等[103 ] 尝试通过优化耐火材料来达到此目的；另一方面则需要在精炼过程中减弱钢液对挂渣的冲刷，比如VD脱气过程的气量不宜过大[100 ] . ...
Attachment of liquid calcium aluminate inclusions on inner wall of submerged entry nozzle during continuous casting of calcium-treated steel
1
2014
... 精炼及连铸过程的卷渣同样会生成大型夹杂物，精炼吹氩搅拌优化以及连铸结晶器液面波动控制有助于减少其生成.同时，还应尽可能避免夹杂物在浸入式水口黏附并聚集[101 ] .本课题组[2 ,102 ] 近年来对钢包挂渣的研究表明，钢包挂渣的剥落也会形成大型的CaO-Al2 O3 系夹杂物，如图11 [102 ] 所示.减少钢包挂渣剥落则可以减少这些夹杂物.一方面可以减少钢包挂渣的量，比如Wang等[103 ] 尝试通过优化耐火材料来达到此目的；另一方面则需要在精炼过程中减弱钢液对挂渣的冲刷，比如VD脱气过程的气量不宜过大[100 ] . ...
20CrMnTi齿轮钢夹杂物演变规律及其控制研究
4
2020
... 精炼及连铸过程的卷渣同样会生成大型夹杂物，精炼吹氩搅拌优化以及连铸结晶器液面波动控制有助于减少其生成.同时，还应尽可能避免夹杂物在浸入式水口黏附并聚集[101 ] .本课题组[2 ,102 ] 近年来对钢包挂渣的研究表明，钢包挂渣的剥落也会形成大型的CaO-Al2 O3 系夹杂物，如图11 [102 ] 所示.减少钢包挂渣剥落则可以减少这些夹杂物.一方面可以减少钢包挂渣的量，比如Wang等[103 ] 尝试通过优化耐火材料来达到此目的；另一方面则需要在精炼过程中减弱钢液对挂渣的冲刷，比如VD脱气过程的气量不宜过大[100 ] . ...
... [102 ]所示.减少钢包挂渣剥落则可以减少这些夹杂物.一方面可以减少钢包挂渣的量，比如Wang等[103 ] 尝试通过优化耐火材料来达到此目的；另一方面则需要在精炼过程中减弱钢液对挂渣的冲刷，比如VD脱气过程的气量不宜过大[100 ] . ...
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102 ]
Elemental mappings of a macro-inclusion originated from ladle glaze<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R102">102</xref>]</sup> Fig.11 ![]()
此外，本课题组[104 ,105 ] 对铸坯进行大样电解发现，部分大型夹杂物的成分与引流砂颗粒或烧结产物的成分十分接近.这表明，钢包引流砂是大型夹杂物的重要来源.当钢包开浇时，如果没有特殊措施，引流砂(包括烧结层和未烧结层)就都会落入到中间包，而这些颗粒很难在中间包内完全去除.在钢包开浇时，尽可能去除引流砂也是大型夹杂物控制的重要方向之一.需要特别指出的是，针对不同钢铁企业的不同钢种进行大样电解发现，绝大多数试样中含有球形TiOx 2 -Al2 O3 基大型夹杂物.基于某企业引流砂颗粒中TiOx 2 -Al2 O3 相(如图12 [105 ] 所示)，虽然可以推测这些夹杂物很可能与引流砂相关，但是这类特殊夹杂物的来源仍有待进一步研究. ...
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102 ]
Fig.11 ![]()
此外，本课题组[104 ,105 ] 对铸坯进行大样电解发现，部分大型夹杂物的成分与引流砂颗粒或烧结产物的成分十分接近.这表明，钢包引流砂是大型夹杂物的重要来源.当钢包开浇时，如果没有特殊措施，引流砂(包括烧结层和未烧结层)就都会落入到中间包，而这些颗粒很难在中间包内完全去除.在钢包开浇时，尽可能去除引流砂也是大型夹杂物控制的重要方向之一.需要特别指出的是，针对不同钢铁企业的不同钢种进行大样电解发现，绝大多数试样中含有球形TiOx 2 -Al2 O3 基大型夹杂物.基于某企业引流砂颗粒中TiOx 2 -Al2 O3 相(如图12 [105 ] 所示)，虽然可以推测这些夹杂物很可能与引流砂相关，但是这类特殊夹杂物的来源仍有待进一步研究. ...
20CrMnTi齿轮钢夹杂物演变规律及其控制研究
4
2020
... 精炼及连铸过程的卷渣同样会生成大型夹杂物，精炼吹氩搅拌优化以及连铸结晶器液面波动控制有助于减少其生成.同时，还应尽可能避免夹杂物在浸入式水口黏附并聚集[101 ] .本课题组[2 ,102 ] 近年来对钢包挂渣的研究表明，钢包挂渣的剥落也会形成大型的CaO-Al2 O3 系夹杂物，如图11 [102 ] 所示.减少钢包挂渣剥落则可以减少这些夹杂物.一方面可以减少钢包挂渣的量，比如Wang等[103 ] 尝试通过优化耐火材料来达到此目的；另一方面则需要在精炼过程中减弱钢液对挂渣的冲刷，比如VD脱气过程的气量不宜过大[100 ] . ...
... [102 ]所示.减少钢包挂渣剥落则可以减少这些夹杂物.一方面可以减少钢包挂渣的量，比如Wang等[103 ] 尝试通过优化耐火材料来达到此目的；另一方面则需要在精炼过程中减弱钢液对挂渣的冲刷，比如VD脱气过程的气量不宜过大[100 ] . ...
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102 ]
Elemental mappings of a macro-inclusion originated from ladle glaze<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R102">102</xref>]</sup> Fig.11 ![]()
此外，本课题组[104 ,105 ] 对铸坯进行大样电解发现，部分大型夹杂物的成分与引流砂颗粒或烧结产物的成分十分接近.这表明，钢包引流砂是大型夹杂物的重要来源.当钢包开浇时，如果没有特殊措施，引流砂(包括烧结层和未烧结层)就都会落入到中间包，而这些颗粒很难在中间包内完全去除.在钢包开浇时，尽可能去除引流砂也是大型夹杂物控制的重要方向之一.需要特别指出的是，针对不同钢铁企业的不同钢种进行大样电解发现，绝大多数试样中含有球形TiOx 2 -Al2 O3 基大型夹杂物.基于某企业引流砂颗粒中TiOx 2 -Al2 O3 相(如图12 [105 ] 所示)，虽然可以推测这些夹杂物很可能与引流砂相关，但是这类特殊夹杂物的来源仍有待进一步研究. ...
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102 ]
Fig.11 ![]()
此外，本课题组[104 ,105 ] 对铸坯进行大样电解发现，部分大型夹杂物的成分与引流砂颗粒或烧结产物的成分十分接近.这表明，钢包引流砂是大型夹杂物的重要来源.当钢包开浇时，如果没有特殊措施，引流砂(包括烧结层和未烧结层)就都会落入到中间包，而这些颗粒很难在中间包内完全去除.在钢包开浇时，尽可能去除引流砂也是大型夹杂物控制的重要方向之一.需要特别指出的是，针对不同钢铁企业的不同钢种进行大样电解发现，绝大多数试样中含有球形TiOx 2 -Al2 O3 基大型夹杂物.基于某企业引流砂颗粒中TiOx 2 -Al2 O3 相(如图12 [105 ] 所示)，虽然可以推测这些夹杂物很可能与引流砂相关，但是这类特殊夹杂物的来源仍有待进一步研究. ...
Improvement of resistance of MgO-based refractory to slag penetration by in situ spinel formation
1
2015
... 精炼及连铸过程的卷渣同样会生成大型夹杂物，精炼吹氩搅拌优化以及连铸结晶器液面波动控制有助于减少其生成.同时，还应尽可能避免夹杂物在浸入式水口黏附并聚集[101 ] .本课题组[2 ,102 ] 近年来对钢包挂渣的研究表明，钢包挂渣的剥落也会形成大型的CaO-Al2 O3 系夹杂物，如图11 [102 ] 所示.减少钢包挂渣剥落则可以减少这些夹杂物.一方面可以减少钢包挂渣的量，比如Wang等[103 ] 尝试通过优化耐火材料来达到此目的；另一方面则需要在精炼过程中减弱钢液对挂渣的冲刷，比如VD脱气过程的气量不宜过大[100 ] . ...
合金钢中MnO/FeO大型夹杂物来源分析
1
2018
... 此外，本课题组[104 ,105 ] 对铸坯进行大样电解发现，部分大型夹杂物的成分与引流砂颗粒或烧结产物的成分十分接近.这表明，钢包引流砂是大型夹杂物的重要来源.当钢包开浇时，如果没有特殊措施，引流砂(包括烧结层和未烧结层)就都会落入到中间包，而这些颗粒很难在中间包内完全去除.在钢包开浇时，尽可能去除引流砂也是大型夹杂物控制的重要方向之一.需要特别指出的是，针对不同钢铁企业的不同钢种进行大样电解发现，绝大多数试样中含有球形TiOx 2 -Al2 O3 基大型夹杂物.基于某企业引流砂颗粒中TiOx 2 -Al2 O3 相(如图12 [105 ] 所示)，虽然可以推测这些夹杂物很可能与引流砂相关，但是这类特殊夹杂物的来源仍有待进一步研究. ...
合金钢中MnO/FeO大型夹杂物来源分析
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2018
... 此外，本课题组[104 ,105 ] 对铸坯进行大样电解发现，部分大型夹杂物的成分与引流砂颗粒或烧结产物的成分十分接近.这表明，钢包引流砂是大型夹杂物的重要来源.当钢包开浇时，如果没有特殊措施，引流砂(包括烧结层和未烧结层)就都会落入到中间包，而这些颗粒很难在中间包内完全去除.在钢包开浇时，尽可能去除引流砂也是大型夹杂物控制的重要方向之一.需要特别指出的是，针对不同钢铁企业的不同钢种进行大样电解发现，绝大多数试样中含有球形TiOx 2 -Al2 O3 基大型夹杂物.基于某企业引流砂颗粒中TiOx 2 -Al2 O3 相(如图12 [105 ] 所示)，虽然可以推测这些夹杂物很可能与引流砂相关，但是这类特殊夹杂物的来源仍有待进一步研究. ...
轴承钢铸坯中大型夹杂物来源分析
4
2018
... 此外，本课题组[104 ,105 ] 对铸坯进行大样电解发现，部分大型夹杂物的成分与引流砂颗粒或烧结产物的成分十分接近.这表明，钢包引流砂是大型夹杂物的重要来源.当钢包开浇时，如果没有特殊措施，引流砂(包括烧结层和未烧结层)就都会落入到中间包，而这些颗粒很难在中间包内完全去除.在钢包开浇时，尽可能去除引流砂也是大型夹杂物控制的重要方向之一.需要特别指出的是，针对不同钢铁企业的不同钢种进行大样电解发现，绝大多数试样中含有球形TiOx 2 -Al2 O3 基大型夹杂物.基于某企业引流砂颗粒中TiOx 2 -Al2 O3 相(如图12 [105 ] 所示)，虽然可以推测这些夹杂物很可能与引流砂相关，但是这类特殊夹杂物的来源仍有待进一步研究. ...
... [105 ]所示)，虽然可以推测这些夹杂物很可能与引流砂相关，但是这类特殊夹杂物的来源仍有待进一步研究. ...
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105 ]
SEM image of TiO<i><sub>x</sub></i>-SiO<sub>2</sub>-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> base phase in ladle filler sand grains (a) and EDS result (b)<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R105">105</xref>]</sup> Fig.12 ![]()
<strong>4 </strong>结论与展望 (1) 铝镇静钢中，Al2 O3 、MgO·Al2 O3 尖晶石和CaO-Al2 O3 (-MgO)系等是常见的夹杂物类型；而SiO2 -MnO-Al2 O3 和CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物则是硅锰镇静钢中的主要夹杂物.不同钢种经过冶炼后，钢中的夹杂物类型通常与最初的脱氧产物有较大的区别，且钢中的夹杂物类型与钢中的元素密切相关.常规铝镇静钢夹杂物在精炼过程通常按“Al2 O3 夹杂物→MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物→CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物”路径演变.此外，钢中的Mn元素和Ti元素的含量也会对夹杂物演变产生重要影响.CaO-Al2 O3 系夹杂物在金相法评级时一般判为D类，较大的尺寸则判为DS类，如果其被轧碎则可能被评为B类.铝镇静钢要避免CaO-Al2 O3 系夹杂物似乎是不现实的，控制CaO-Al2 O3 系夹杂物的尺寸和分布则异常重要. ...
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105 ]
Fig.12 ![]()
<strong>4 </strong>结论与展望 (1) 铝镇静钢中，Al2 O3 、MgO·Al2 O3 尖晶石和CaO-Al2 O3 (-MgO)系等是常见的夹杂物类型；而SiO2 -MnO-Al2 O3 和CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物则是硅锰镇静钢中的主要夹杂物.不同钢种经过冶炼后，钢中的夹杂物类型通常与最初的脱氧产物有较大的区别，且钢中的夹杂物类型与钢中的元素密切相关.常规铝镇静钢夹杂物在精炼过程通常按“Al2 O3 夹杂物→MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物→CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物”路径演变.此外，钢中的Mn元素和Ti元素的含量也会对夹杂物演变产生重要影响.CaO-Al2 O3 系夹杂物在金相法评级时一般判为D类，较大的尺寸则判为DS类，如果其被轧碎则可能被评为B类.铝镇静钢要避免CaO-Al2 O3 系夹杂物似乎是不现实的，控制CaO-Al2 O3 系夹杂物的尺寸和分布则异常重要. ...
轴承钢铸坯中大型夹杂物来源分析
4
2018
... 此外，本课题组[104 ,105 ] 对铸坯进行大样电解发现，部分大型夹杂物的成分与引流砂颗粒或烧结产物的成分十分接近.这表明，钢包引流砂是大型夹杂物的重要来源.当钢包开浇时，如果没有特殊措施，引流砂(包括烧结层和未烧结层)就都会落入到中间包，而这些颗粒很难在中间包内完全去除.在钢包开浇时，尽可能去除引流砂也是大型夹杂物控制的重要方向之一.需要特别指出的是，针对不同钢铁企业的不同钢种进行大样电解发现，绝大多数试样中含有球形TiOx 2 -Al2 O3 基大型夹杂物.基于某企业引流砂颗粒中TiOx 2 -Al2 O3 相(如图12 [105 ] 所示)，虽然可以推测这些夹杂物很可能与引流砂相关，但是这类特殊夹杂物的来源仍有待进一步研究. ...
... [105 ]所示)，虽然可以推测这些夹杂物很可能与引流砂相关，但是这类特殊夹杂物的来源仍有待进一步研究. ...
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105 ]
SEM image of TiO<i><sub>x</sub></i>-SiO<sub>2</sub>-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> base phase in ladle filler sand grains (a) and EDS result (b)<sup>[<xref ref-type="bibr" rid="R105">105</xref>]</sup> Fig.12 ![]()
<strong>4 </strong>结论与展望 (1) 铝镇静钢中，Al2 O3 、MgO·Al2 O3 尖晶石和CaO-Al2 O3 (-MgO)系等是常见的夹杂物类型；而SiO2 -MnO-Al2 O3 和CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物则是硅锰镇静钢中的主要夹杂物.不同钢种经过冶炼后，钢中的夹杂物类型通常与最初的脱氧产物有较大的区别，且钢中的夹杂物类型与钢中的元素密切相关.常规铝镇静钢夹杂物在精炼过程通常按“Al2 O3 夹杂物→MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物→CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物”路径演变.此外，钢中的Mn元素和Ti元素的含量也会对夹杂物演变产生重要影响.CaO-Al2 O3 系夹杂物在金相法评级时一般判为D类，较大的尺寸则判为DS类，如果其被轧碎则可能被评为B类.铝镇静钢要避免CaO-Al2 O3 系夹杂物似乎是不现实的，控制CaO-Al2 O3 系夹杂物的尺寸和分布则异常重要. ...
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Fig.12 ![]()
<strong>4 </strong>结论与展望 (1) 铝镇静钢中，Al2 O3 、MgO·Al2 O3 尖晶石和CaO-Al2 O3 (-MgO)系等是常见的夹杂物类型；而SiO2 -MnO-Al2 O3 和CaO-SiO2 -Al2 O3 系夹杂物则是硅锰镇静钢中的主要夹杂物.不同钢种经过冶炼后，钢中的夹杂物类型通常与最初的脱氧产物有较大的区别，且钢中的夹杂物类型与钢中的元素密切相关.常规铝镇静钢夹杂物在精炼过程通常按“Al2 O3 夹杂物→MgO·Al2 O3 尖晶石夹杂物→CaO-Al2 O3 (-MgO)系夹杂物”路径演变.此外，钢中的Mn元素和Ti元素的含量也会对夹杂物演变产生重要影响.CaO-Al2 O3 系夹杂物在金相法评级时一般判为D类，较大的尺寸则判为DS类，如果其被轧碎则可能被评为B类.铝镇静钢要避免CaO-Al2 O3 系夹杂物似乎是不现实的，控制CaO-Al2 O3 系夹杂物的尺寸和分布则异常重要. ...
