帘线钢夹杂物控制技术与实践

滚动阻力比普通斜线胎低15~20％； 可提高行驶速度； 可降低油耗5%-12%。
比斜线轮胎承载能力高10%以上。 胎体径向（垂直于地面方向）变形大， 可以缓和不平路面的冲击； 降低车辆受冲击损坏的可能性，有助于 延长车辆的使用寿命。
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承载能力大：

减震性能好：

子午线轮胎用帘线钢是钢材中“极品”，生产难度非常大。
相对变形率＝ε1/ ε2 ε1—夹杂物变形量 ε2—基体变形量
S. Rudnik, et al, JISI, 1966, 204(4); p374-376.
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钢材延伸方向
＝0.5～1.0
＝0.03～0.5
＝ 0
S. Rudnik, et al, JISI, 1966, 204(4); p374-376.
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铸坯中观察到的非金属夹杂物
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帘线钢盘条试样中观察到的非金属夹杂物
20
衷心感谢！
敬请指正！
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不变形夹杂物
高熔点夹杂物

Al2O3；
SiO2；
尖晶石类(MgOAl2O3)； TiN；


稀土氧、硫化物
高CaO或Al2O3含量的硅酸盐、钙铝酸盐等。
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帘线钢中夹杂物控制范围（塑性夹杂物）

Al2O3：12-25%； CaO/SiO2=0.5—1.0； 钙斜长石(CaOAl2O3 2SiO2)与磷石 英和假硅灰 石(CaO SiO2)周边区。
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帘线钢中夹杂物控制范围（塑性夹杂物）

Al2O3：0－30%； CaO/SiO2=1左右； 锰铝榴石(3MnOAl2O3 3SiO2)周边区。
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帘线钢对夹杂物控制的要求


钢中不能有Al2O3、Ti(C,N)等脆性夹杂物，要求塑性夹 杂物数量少且分布均匀。不允许有>30μm的夹杂物存在， 一般夹杂物尺寸应≤15μm。 国际上对帘线钢洁净度要求常用的是意大利的皮拉利标， 该标准对夹杂物的要求如下： （1）夹杂物总量一般要求T.O<30×10-4%; （2）要求夹杂物的数量小于1000个/cm2; （3）一般夹杂物的尺寸应< 15μm，高强度钢帘线钢要 求夹杂物直径小于钢丝直径的2%。实际控制得更低。 （4）不允许有纯Al2O3夹杂物存在，复合夹杂物中 Al2O3≤50%，因铝酸钙类夹杂物无可塑性，也不允许 存在。



帘线直径仅为0.15~0.38mm，由5mm圆钢冷拉至而成，在冷 拉和绞线合股过程极易发生断丝； 为了防止断丝，钢中非金属夹杂物必须为钢热轧过程能够良好变形的 塑性夹杂物，且径向尺寸须小于4m； 与汽车板、DI罐薄板等，同属于生产难度大、技术含量高、附加值 大的典型代表钢种。
3
塑性夹杂物和脆性夹杂物
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帘线钢对夹杂物控制的要求


由于帘线钢要求铸坯中的夹杂物的直径不能大于钢丝直径 的2%，否则容易拉断，为此要想降低断丝率或是拉拔更 细（极细钢丝直径0.08mm）的钢丝，必须降低夹杂物 的直径，同时避免生成Al2O3脆性夹杂物和铝酸钙夹杂物。 国内外帘线钢主要采用LF+VD或LF+RH法进行精炼， 通过采用Si-Mn合金脱氧以及改变精炼渣系，达到控制钢 中酸溶铝含量，进而使钢中的夹杂物转变为塑性 CaOSiO2-Al2O3-MnO夹杂物的目的。
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连铸：全过程保护浇注
Al2O3质量分数/%
各种覆盖剂Al2O3含量的变化
酸性和中性覆盖剂吸收Al2O3夹杂的能力远小于碱性覆 盖剂
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连铸：中间包控流和吹气

具有足够深度和合理高宽比的大中间包. 通过坝、挡渣墙带孔夹板等控流装置控制钢液的流动和停留时间. 中间包气幕挡墙:底部吹入惰性气体可以均匀钢水，促进夹杂物的碰撞和 去除.与不加气幕挡墙比较可减少氧化物夹杂25%.
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技术路线
高炉→铁水脱硫(或脱磷）→转炉吹炼→挡渣出钢→吹氩 →LF炉精炼→VD/RH炉真空处理→软吹→方坯连铸（全 程保护浇注、中间包控流、结晶器液面自动控制）→方坯 检查→方坯加热→高线轧制→空冷及集卷→检验→包装→ 入库。
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铁水预理



采用单颗粒镁、复合喷吹、KR 法脱硫，[S]<0.010%，降 低转炉冶炼的硫负荷和二次精 炼脱硫压力。 控制进站铁水渣量<80mm， 出站扒渣干净，减少转炉入炉 渣量。 使用低磷铁水（P<0.050%) 或者铁水预脱磷，利于转炉提 高终点C。
帘线钢夹杂物控制技术与生 产实践
李聿军（B20140140)
2015年6月
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子午线轮胎
安全性高，使用寿命长：

轮胎在路面上滚动时，周向变形小，相 对滑移小； 轮胎接地面积增大，胎面耐磨性强，行 驶里程可比普通斜交轮胎多30％； 使无内胎成为可能，减少爆胎。
节能（滚动阻力小，耗油低）：

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炉后脱氧和LF精炼



选用Si-Mn脱氧，并用Ca-Si辅助脱 氧，而不用铝脱氧，Als<6ppm. 为防止转炉炉后增碳过程帘线钢增氮、 炉后以及精炼过程钢液增钛,采用帘线 钢专用低氮低钛增碳剂和合金. 在LF 精炼过程微正压操作，造泡沫 渣, 减少电弧区发生氮气分解反应, 减 少钢液吸氮. LF精炼低碱度造渣，精炼钢渣 R=0.8~1.1,Al2O3=12~25%。 使夹杂物形成低熔点塑性夹杂物 3MnO.3SiO2.Al2O3(锰铝榴石）.
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RH精炼

进一步降低钢中[N]、[O]、[H]， 从而降低钢中非金属夹杂物. RH精炼后软吹时间大于20min，促 使非金属夹杂物碰撞聚集长大上浮去 除.
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连铸：全过程保护浇注



大包长水口氩封、中间包浸入式水口密封垫或者板间氩封或者一体式浸入 式水口，防止吸氧吸氮. 中间包钢水液面高碱度覆盖剂，吸附上浮夹杂。 结晶器钢水液面保护渣覆盖保护吸渣.
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转炉冶炼



入炉铁水经过铁水预处理， S<0.010%,P<0.050%。废 钢使用自产中包残钢、头尾坯、 轧废等，不使用外购生铁和废钢、 渣钢和渣铁等。 石灰使用活性石灰，有效 CaO>=90%,活性度 >=360ml/4N-HCl。 转炉终点控制采用高拉碳一次出 钢法，出钢碳>=0.40%。