科技成果——气泡冶金技术

科技成果——气泡冶金技术
技术开发单位北京科技大学
技术领域钢铁冶金
成果简介夹杂物控制一直是阻碍我国钢材质量提高的技术壁垒。

尽管近年来我国冶金装备及工艺技术进步迅速，钢材洁净度显著提高，但具有自主知识产权的原创性夹杂物控制技术极度匮乏，钢中夹杂物控制水平一直低于国际先进水平，不能完全满足高端钢材的需求，严重影响了优特钢材的质量和竞争力。

增氢析氢法钢中夹杂物深度去除技术方案
钢液中弥散微小气泡具有良好的去除夹杂物效果。

近年来本梯队进行了微小气泡去除夹杂物技术研发，提出了增氮析氮法去除钢中夹杂物技术，在吹氩站或LF（钢包精炼炉）精炼过程中向钢液吹氮增氮，在VD（真空脱气）或RH真空处理过程使钢液析氮，在钢液内夹杂物表面析出微小氮气泡，微小氮气泡捕捉钢中夹杂物并上浮去除。

先后进行了实验室和工业应用研究，结果表明采用常规压力进行钢液增氮和真空析氮处理后，钢中全氧及夹杂物也能得到良好控制。

同时，本梯队提出了“增氢析氢法去除钢中夹杂物技术”研究，通过向钢液中通入氢气、焦炉煤气或天然气，使钢液增氢；钢液精炼脱氧后，对该钢液进行真空处理，钢中溶解氢以夹杂物为异质形核核心生成大量弥散细小氢气泡，气泡携带夹杂物上浮，并在上浮过程中继续捕捉夹杂物，促进夹杂物上浮去除。

由于氢原子小、氢在钢液中扩散系数大，钢液增氢和析氢较增氮和析氮容易，更容易在钢中析出弥散微小气泡，实现夹杂物深度去除；同时，真空处理过程钢液中氢容易去除，现代钢液真空脱气精炼已能将钢中残余氢控制在1-2⨯10-6以下，不易对钢材质量和性能产生危害，该技术具有良好的应用前景。

应用情况
已投入200余万元，拟在钢铁生产企业推广应用。

在石钢非调质钢生产中得到应用。

在LF精炼通过钢包底部透气塞向100吨钢液吹入氮气20分钟，氮气流量为200NL/min，使钢液增氮；采用VD精炼对钢液真空处理17分钟，生产的非调质钢铸坯中氧含量平均为11⨯10-6、夹杂物数量为50/mm2，较常规工艺技术生产的非调质钢铸坯氧含量16⨯10-6和夹杂物数量131/mm2显著降低。

投资估算和经济效益分析
投资约200万-300万，具体情况视技术积累情况。

成果亮点
1、具有自主知识产权，研究成果已授权发明专利2项；
2、技术达到国际领先水平。

合作方式整体转让、技术许可、合作开发。