夹杂物的生成及控制
焊缝中的夹杂物名词解释
焊缝中的夹杂物名词解释焊接作为一种常见的连接技术，广泛应用于工业生产和制造领域中。
在焊接过程中，焊接接头中往往会存在一些不理想的因素，其中之一就是夹杂物。
夹杂物是焊缝中的一种非金属或金属异物，它们可能对焊接接头的强度和性能产生不良影响。
因此，了解夹杂物的类型和特点，对于优化焊接接头的质量和性能具有重要意义。
一、夹杂物的定义夹杂物是指在焊缝中存在的各种杂质，包括金属夹杂物和非金属夹杂物。
金属夹杂物主要指金属颗粒、气泡和夹杂等形状的物质，而非金属夹杂物主要指矿渣、油污、灰尘等。
夹杂物可能是由于焊接材料、焊接工艺、操作不当或环境污染等因素引起的。
二、夹杂物的分类1. 金属夹杂物金属夹杂物包括金属颗粒、气泡和夹杂等。
金属颗粒是金属夹杂物中最常见的形式，它们可能来自焊材、母材或其他焊接材料。
气泡是由于焊接过程中存在气体溶解度和气泡脱出问题而形成的。
夹杂是指不溶于金属基体的残余物质。
2. 非金属夹杂物非金属夹杂物主要包括矿渣、油污、灰尘等。
矿渣是在焊接过程中产生的，由于焊芯和焊渣等材料的残留而形成。
油污则是指焊件表面或环境中存在的油脂或润滑剂等污染物。
灰尘是由于焊接作业环境不洁净所致。
三、夹杂物的形成原因夹杂物的形成原因多种多样，主要包括以下几个方面：1. 焊材质量问题：焊材中含有金属碎屑、气泡，或含有过多的夹杂物。
2. 焊接工艺问题：焊接工艺参数设置不当，如焊接温度、焊接速度等。
3. 操作不当：焊接操作过程中存在疏忽或操作不规范等问题。
4. 环境污染：焊接作业环境中存在油脂、灰尘等污染物。
四、夹杂物对焊接接头的影响夹杂物的存在对于焊接接头的质量和性能可能产生以下不良影响：1. 强度降低：夹杂物会破坏焊接接头的结晶结构，导致焊缝强度降低。
2. 腐蚀敏感性增加：夹杂物会使焊接接头的耐腐蚀性下降，易受到腐蚀介质的侵蚀。
3. 疲劳性能下降：夹杂物可能成为应力集中点，导致焊接接头在循环载荷下易于发生疲劳破坏。
4. 导电性能下降：夹杂物会影响焊接接头的导电性能，降低其电流传导能力。
铸造合金中的夹杂物与杂质控制
铸造合金中的夹杂物与杂质控制由于题目是关于铸造合金中的夹杂物与杂质控制，应该采用技术性文章的写作格式。
下面是按照题目要求，对铸造合金中的夹杂物与杂质控制进行论述的文章：铸造合金中的夹杂物与杂质控制铸造合金作为一种常见的金属材料，其性能和质量直接受到夹杂物和杂质的影响。
夹杂物和杂质的存在会导致合金的力学性能下降、断口变脆、易氧化等问题，因此，夹杂物和杂质的控制是确保铸造合金质量的重要环节。
一、夹杂物的来源夹杂物是指在铸造过程中混入合金中的非金属物质，其来源主要包括原料、操作和环境。
1. 原料：合金的原料中可能含有杂质或夹杂物，如矿石、矿渣等。
因此，在选用合金原料时需要仔细筛选和检测，确保原料的纯净度。
2. 操作：铸造过程中，操作不当也会导致夹杂物的产生。
例如，铸造温度过高或过低、熔炼时间过长或过短等都可能使夹杂物发生。
3. 环境：铸造过程中的环境因素也会对夹杂物的存在产生影响。
如砂型砂粉中的湿度、气氛中的氧化气体等都可能引入夹杂物。
二、夹杂物的分类和影响夹杂物按照形态和来源的不同，可以分为气体夹杂物、固体夹杂物和液体夹杂物。
它们分别来源于原材料、砂型、脱模剂等。
夹杂物的存在对合金的性能有着显著的影响。
首先，夹杂物会降低合金的强度和韧性，使其易于断裂。
其次，夹杂物还会影响合金的表面质量，引起合金表面的腐蚀和缺陷。
此外，夹杂物还可能影响合金的导热性能和热膨胀系数，导致合金的热失真。
三、夹杂物的控制方法为了控制铸造合金中的夹杂物，需要采取一系列措施。
1. 原料控制：对合金原料进行精选和检测，确保原材料的质量纯净。
2. 操作控制：在铸造过程中，严格控制熔炼温度、时间和工艺参数，避免产生夹杂物。
3. 环境控制：在铸造环境中要保持干燥和清洁，避免湿度和杂质的污染。
4. 精确检测：利用先进的检测技术和设备，对产成品进行全面检测，确保夹杂物的控制达到标准。
四、杂质的控制除了夹杂物，杂质也是影响铸造合金质量的重要因素。
连铸坯夹杂物产生原因分析及改进
连铸坯夹杂物产生原因分析及改进连铸坯夹杂物是指在连铸过程中，坯料表面或内部存在的一些异物或杂质。
夹杂物的产生原因可以从原料、工艺和设备等方面来分析。
下面将就连铸坯夹杂物的产生原因进行分析，并提出改进措施。
一、原料方面的原因：1.1 原料中的杂质：连铸坯夹杂物可能是由于原料中掺杂了一些杂质。
这些杂质可能来自原料的边角料、废料或回收材料等。
这些杂质在冶炼过程中不容易完全溶解，从而在连铸过程中形成夹杂物。
改进措施：对原料进行严格的筛分、清洗和破碎处理，以减少原料中的杂质含量。
1.2 未完全熔化的原料：原料在冶炼过程中未能完全熔化，残余的固体颗粒在连铸过程中会形成夹杂物。
改进措施：加强炉内熔化过程的控制，提高熔化温度和熔化时间，保证原料能够完全熔化。
二、工艺方面的原因：2.1 不合理的浇注工艺：浇注工艺参数的不合理会影响连铸坯的质量。
浇注速度过快、注入速度不均匀、浇注过程中的气体无法及时排出等都会造成夹杂物的产生。
改进措施：合理调整浇注工艺参数，控制好浇注速度和注入速度，确保浇注过程中的气体能够顺利排出。
2.2 结晶过程中的扩散现象：连铸过程中，坯料在结晶过程中会产生一定的扩散现象，由于扩散速度不同，会导致夹杂物在坯料内部的分布不均匀。
改进措施：优化连铸过程中的结晶条件，控制好结晶速度和结晶温度，减小夹杂物的分布不均匀性。
三、设备方面的原因：3.1 保护气体的不足：连铸过程中使用的保护气体对坯料表面的氧化物有较好的隔离作用。
如果保护气体流量不足，氧化物无法及时有效地被逼出，就会形成夹杂物。
改进措施：增加保护气体的流量，确保保护气体能够充分覆盖整个铸造过程。
3.2 坯料包浇注系统的设计不合理：连铸坯夹杂物的产生还与坯料包浇注系统的设计有关。
如果坯料包浇注系统的设计不合理，容易导致夹杂物的形成。
改进措施：优化坯料包浇注系统的结构，确保坯料包内的流动状态稳定，防止夹杂物的产生。
连铸坯夹杂物的产生原因与原料、工艺和设备等方面都有关。
底吹转炉钢中液相夹杂物的形成机理与控制方案
底吹转炉钢中液相夹杂物的形成机理与控制方案概述：底吹转炉是一种常用的钢铁冶炼设备，用于生产高品质的钢材。
然而，在底吹转炉生产过程中，钢中的液相夹杂物（如硫化物、氧化物等）的形成是一个常见的问题。
这些夹杂物会对钢的性能产生负面影响，因此了解液相夹杂物的形成机理以及控制方案对于提高钢的质量至关重要。
一、液相夹杂物的形成机理1. 成分：液相夹杂物的成分多种多样，其中包括硫化物、氧化物、碳化物、氮化物等。
这些夹杂物的形成主要与原料、炉料中的杂质以及底吹转炉操作参数有关。
2. 吸附和浮力：液相夹杂物的形成机理主要包括吸附和浮力两个方面。
原料和炉料中的杂质元素（如硫、氧、碳等）在钢液中会被吸附到夹杂物表面，形成液相夹杂物。
另一方面，炉底的浸没情况和钢液的流动状态会影响夹杂物的浮力，进而影响夹杂物的分布和浓度。
3. 变质作用：液相夹杂物的形成还与一些变质作用有关。
例如，底吹转炉中的氧化作用会导致氧化物的生成，而硫的存在会促进硫化物的形成。
此外，一些合金元素的加入也会影响液相夹杂物的形成机制。
二、控制液相夹杂物的方案1. 原料净化：为了控制液相夹杂物的形成，可以从原料净化入手。
采用高质量的生铁、废钢和合金元素，控制其中的杂质含量，可以有效减少液相夹杂物的形成。
2. 炉料配制：合理的炉料配制有助于控制液相夹杂物。
通过选择合适的炉料化学成分，控制硫、氧等元素的含量，可以减少夹杂物的生成。
3. 操作参数控制：底吹转炉的操作参数对于液相夹杂物的形成也起着重要的作用。
通过调整炉压、炉料粒度、渣化特性等操作参数，可以控制钢液的流动状态，降低夹杂物的生成。
4. 渣化控制：合理的渣化控制能够减少液相夹杂物的形成。
通过选择适当的渣剂和合理的渣化方式，提高渣中的还原性和脱硫能力，可以减少夹杂物与渣中元素的反应，从而减少夹杂物的形成。
5. 合金元素的加入：合适的合金元素的加入可以改善钢液的质量，并减少液相夹杂物的形成。
例如，加入硅、钙等元素可以提高夹杂物与钢液之间的界面能，减少夹杂物的生成。
连铸坯夹杂物产生原因分析及改进
连铸坯夹杂物产生原因分析及改进连铸坯夹杂物是指在连铸过程中，坯料中夹杂有杂质或者非金属夹杂物的现象。
这会影响到连铸坯料的质量，增加生产的成本，降低产品的市场竞争力。
分析连铸坯夹杂物的产生原因，并提出相应的改进措施，对于提高连铸生产线的效率和产品质量具有重要的意义。
连铸坯夹杂物的产生原因主要有以下几个方面：1. 原料质量不合格：原料的质量直接影响着连铸坯料的质量。
如果原料中含有过多的杂质或者非金属夹杂物，这些杂质在连铸过程中容易进入到坯料中，从而导致夹杂物的产生。
2. 连铸设备失效：如果连铸设备的密封性能不好，就会导致外界的气体和杂质进入到连铸坯料中，增加夹杂物的产生。
如果连铸设备的冷却系统不够完善，温度控制不准确，也会导致坯料中夹杂物的产生。
3. 连铸操作不当：如果操作人员在连铸过程中不按照标准操作流程进行操作，比如倾注速度过快，结晶器结晶不良，就容易产生夹杂物。
4. 连铸模具磨损严重：连铸模具是连铸过程中最重要的部件之一，如果连铸模具使用时间过长，容易出现磨损现象。
磨损的模具表面容易产生凹坑和疲劳裂纹，从而引起连铸坯中的夹杂物。
为了降低连铸坯夹杂物的产生，可以采取以下改进措施：1. 优化原料选择：选择质量好、含杂质少的原料，避免原料本身的质量问题对连铸过程造成影响。
2. 加强连铸设备维护：定期对连铸设备进行检查和维护，确保设备的密封性能和冷却系统的正常工作。
及时更换磨损严重的连铸模具，保证模具表面的光滑度。
3. 加强连铸操作培训：加强对操作人员的培训，提高他们的操作技能和操作规范意识，确保按照标准操作流程进行连铸操作。
4. 引入先进的连铸技术：引入先进的连铸技术，如真空连铸技术、气体抽吸技术等，可以有效减少坯料中的夹杂物。
夹杂物的生成及控制
夹杂物的生成及控制作者：shicm 发表日期：2007-5-28 阅读次数：7631 非金属夹杂物情况及分类按其化学成分组成和结构可以分以下几类（1）氧化物夹杂：单一金属氧化物、硅酸盐、尖晶石和各种钙铝酸盐；（2）硫化物夹杂：MnS、CaS等，在轧制过程中具有良好的变形能力；（3）磷化物夹杂：CaP、BaP等还原脱磷产物，在一般钢种中较少出现；（4）氮化物夹杂：TiN、ZrN等夹杂物，是钢液从大气中吸氮的产物；（5）含不同类型夹杂物的复合夹杂。
按其来源主要分为两类：（1）外来夹杂物，主要来源为炉渣卷入钢液形成的卷渣、钢液或炉渣与炉衬耐火材料接触时的侵蚀产物、铁合金及其它炉料带入的夹杂等等，在浇铸过程未及时上浮而残留在钢中，它偶然出现，外形不规则，尺寸大，危害极大；（2）内生夹杂物，在液态或固态钢中，由于脱氧和凝固时进行的各类物理化学反应而形成的，主要是和钢中氧、硫、氮的反应产物,它的形成有四个阶段，钢液脱氧反应时形成的成为原生（一次）夹杂；出钢和浇铸过程中温度下降平衡移动时形成的成为二次夹杂；钢水凝固过程中生成为再生（三次）夹杂；固态相变时因溶解度变化而生成的成为四次夹杂；由于一次、三次夹杂生成和析出的热力学和动力学条件最有利，因此可以认为内生夹杂大部分是在脱氧和凝固时生成的，因此控制夹杂最主要的就是要加强脱氧和严格防止二次氧化。
（3）一些尺寸较大的多相复合结构的夹杂物，有时是不同类型的内生夹杂复合而成，有时则是内生夹杂物与外来夹杂物互相包裹而形成的。
为了方便生产评级和比较，按照标准评级图显微检验法根据夹杂物形态和大小分布将夹杂物分为A、B、C、D、DS五类，这五大类夹杂物代表最常观察到的夹杂物的类型和形态:—A类(硫化物类)：具有高的延展性，有较宽范围形态比(长度/宽度)的单个灰色夹杂物，一般端部呈圆角；—B类(氧化铝类)：大多数没有变形，带角的，形态比小(一般<3)，黑色或带蓝色的颗粒，沿轧制方向排成一行(至少有3个颗粒)；—C类(硅酸盐类)：具有高的延展性，有较宽范围形态比(一般>3)的单个呈黑色或深灰色夹杂物，一般端部呈锐角；—D类(球状氧化物类，如钙铝酸盐)：不变形，带角或圆形的，形态比小(一般<3)，黑色或带蓝色的，无规则分布的颗粒；—DS类(单颗粒球状类)：圆形或近似圆形，直径>13μm的单颗粒夹杂物。
夹杂物成分及形态控制
钢帘线夹杂物控制实验室研究
• 当炉渣碱度为0.71~1.36，Al2O3含量低于8 ％时，可以将夹杂物的成分控制在塑性区 或其周边的区域。
夹杂物中的Al2O3含量随着钢液中酸溶铝含量的 增加而增加，当夹杂物中Al2O3含量为8％～25 ％，钢液[Al]s含量应控制在0.0006%以下。
夹杂物成分及形态控制
刘建华
1. 概述
• 夹杂物成分和形态控制技术是现代洁 净钢冶炼的主要内容之一,不同用途的 钢材对非金属夹杂物的形态、数量、 组成有不同的要求.
• 根据钢种的要求及夹杂物的性质提出 夹杂物成分和形态控制要求。
• 根据钢－夹杂物反应热力学，利用MnO-Al2O3SiO2和CaO-Al2O3-SiO2等三元系图内钢液成分 等值线来预测夹杂物组成及钢液中氧、硅、锰、 铝、钙等成分的控制，并制定顶渣成分控制.
• 部分钢种还需结合S－Me反应热力学提出 钢中硫含量控制策略
• 问题：1）夹杂物是多元的；2）夹杂物有 时熔点较高，是固态的，反应未达到平衡； 3）炼钢、精炼工艺对夹杂物组成影响较大； 4）热力学相图局部区域组元活度测量有较 大误差
2. 脱氧剂对夹杂物成分的影响
• 脱氧剂对内生夹杂物的成分存在巨大影响。 • 根据钢种和产品质量，脱氧分为三种模式：
USS/KOBE钢厂精炼过程中夹杂物成分变化在相图中的体现
2）Kakogawa Works钢厂采用BOF－LF－ CC工艺生产钢帘线
Kakogawa Works钢厂夹杂物成分变化在精炼过程中的变化
• Mn/Si低时形成SiO2夹杂会导致水口堵塞；Mn/Si 高时生成典型的液态MnO•SiO2，夹杂物容易上 浮。因此因调整钢成分，保持Mn/Si>2.5，
连铸坯夹杂物产生原因分析及改进
连铸坯夹杂物产生原因分析及改进
连铸坯夹杂物是指连铸坯表面或内部夹杂杂质的存在，这些夹杂物会对钢材质量产生
不良影响，影响铸坯表面和内部的均匀性和机械性能。
连铸坯夹杂物的产生原因主要有以
下几个方面：
1. 原材料夹杂物: 钢中的夹杂物主要来自于原材料、废钢和添加合金等物料，在钢
炉中未能完全脱除或控制。
2. 氧化物被再还原: 在钢液在连铸模内流动过程中，由于气体（氧、氮、氢）和钢液接触产生氧化反应，并形成氧化物，如果连铸坯表面温度过低且气体不能有效排除，那么
铸坯表面就容易形成氧化物。
这些氧化物随着液流一起进入连铸模中，如果温度下降过快，就会再次还原成气体和新的氧化物。
3. 连铸成分不一致: 连铸过程中，如果出现连铸成分梯度过大，过渡区过长，密度
差异大等问题，就会造成钢液的不同成分相互混合，产生夹杂物。
针对以上问题，可以采取以下改进措施：
1. 完善原材料检测制度: 通过加强原材料的检测工作，确保原材料中夹杂物的产生
率低，并采取有效措施控制沉积在钢炉底部的杂质。
2. 加强连铸过程监控: 通过加强连铸过程的电子监控，对铸坯进行实时监测，及时
发现和排除夹杂物。
3. 控制氧化物次氧化反应: 在连铸过程中，通过控制氧化反应、加大气体流量、降
低钢液表面温度等措施，有效减少夹杂物的产生率。
4. 优化连铸工艺: 采取合理连铸成分、减少过渡区，保证钢液的均匀性，减少夹杂
物的产生。
综上所述，连铸坯夹杂物的产生有多种原因，但可以通过加强原材料检测、加强连铸
过程监控、减少氧化反应、优化连铸工艺等措施来降低夹杂物产生率，提高连铸坯质量。
连铸坯夹杂物产生原因分析及改进
连铸坯夹杂物产生原因分析及改进连铸坯夹杂物的产生原因可以从多个方面进行分析和改进。
下面是一个大致的分析和改进措施，供您参考。
1. 原料质量问题：连铸坯夹杂物主要来自于熔化的金属和废钢原料，在回炉炉中的熔化过程中，可能会夹杂一些金属碎屑、渣滓和氧化物等杂质。
2. 冶炼工艺问题：连铸坯夹杂物的产生也与冶炼过程中的工艺参数有关。
冶炼温度不稳定、浇注速度过快或过慢、浇注过程中的氧气和杂质溶解等都可能导致夹杂物的产生。
3. 连铸机设备问题：连铸机的状态和性能也可能对夹杂物产生产生影响。
结晶器内部的损坏、结晶器震动不稳定、传动系统不正常等问题都可能导致夹杂物产生。
二、改进措施1. 提高原料质量：采用优质原料，并加强原料筛查和预处理，规范原料质量的控制。
可以采用一些物理和化学方法对废钢进行预处理，如磁选、浮选、热处理等，以减少夹杂物的含量。
2. 优化冶炼工艺：通过调整冶炼工艺参数，控制冶炼温度稳定性，避免过高或过低的温度对金属液中的杂质产生不良影响。
3. 改进连铸机设备：加强设备的维护保养，及时发现和修复连铸机设备的问题，确保连铸过程的稳定性和可靠性。
可以对结晶器进行优化设计，改进震动稳定性和结晶器内部布置，以减少夹杂物的产生。
4. 强化质量控制：加强连铸工艺过程的监测和控制，通过合理的浇注速度、浇注方式和辅助工具，减少夹杂物的产生。
建立完善的质量控制体系，追踪和分析夹杂物的来源和产生规律，以便更好地进行改进和控制。
5. 加强人员培训：提高工人的操作技能，加强工艺和设备知识的培训，使其能够熟练应对连铸过程中可能出现的问题，并及时采取正确的措施进行解决。
液态金属加工中的夹杂物控制
液态金属加工中的夹杂物控制在液态金属加工中，夹杂物的控制是一项至关重要的任务。
夹杂物是液态金属中的非金属颗粒或微小气泡，它们可能在金属凝固过程中形成，对最终产品的性能产生严重影响。
因此，了解夹杂物的来源、影响以及如何有效地控制它们，对于提高产品质量和生产效率具有重要意义。
一、夹杂物的来源夹杂物的来源主要有两个途径：原材料和加工过程。
在液态金属的制备过程中，如果原材料含有杂质，这些杂质可能在熔炼或净化过程中进入液态金属。
此外，在浇铸和凝固过程中，外部的颗粒或气体也可能会进入液态金属中形成夹杂物。
二、夹杂物的影响夹杂物对液态金属加工产品的性能有严重影响。
首先，它们会降低金属的强度和硬度，因为夹杂物往往是脆性的，容易在应力作用下断裂。
其次，夹杂物可能会引起应力集中，导致产品在铸造缺陷处的开裂。
此外，夹杂物还可能影响产品的导电性和导热性，从而影响产品的使用性能。
三、夹杂物的控制方法为了控制液态金属加工中的夹杂物，我们可以采取以下措施：1. 选用纯度高的原材料：在选择原材料时，应尽量选用纯度高的金属材料，以减少夹杂物的来源。
2. 优化熔炼和净化工艺：熔炼和净化工艺对夹杂物的含量有重要影响。
通过优化这些工艺参数，可以减少新夹杂物的形成并去除一部分已形成的夹杂物。
3. 浇铸和凝固过程的控制：在浇铸和凝固过程中，应采取措施减少颗粒或气体的进入。
例如，可以使用净化剂来吸附可能进入液态金属中的气体，并采用合适的浇铸速度和温度来减少颗粒的进入。
4. 定期检查和清理设备：在生产过程中，定期检查设备和清理残留的杂质是必要的。
这有助于减少新的夹杂物的形成并去除已形成的夹杂物。
综上所述，通过采取以上措施，我们可以有效地控制液态金属加工中的夹杂物，从而提高产品质量和生产效率。
这些措施不仅有助于提高产品的性能和使用寿命，还有助于降低生产成本和提高企业的竞争力。
连铸坯夹杂物产生原因分析及改进
连铸坯夹杂物产生原因分析及改进连铸坯夹杂物是指连铸坯或铸坯中存在的非金属夹杂物，这些夹杂物严重影响了连铸坯的质量和性能，需要通过分析夹杂物产生原因并采取相应措施进行改进。
夹杂物产生的原因主要有以下几个方面：1. 原料质量问题：连铸坯夹杂物可能与原料中的非金属夹杂物有关。
原料中含有杂质、铁锈或其他非金属物质，这些杂质在铸态时会被包裹在连铸坯或铸坯中，形成夹杂物。
2. 连铸工艺问题：连铸过程中存在的操作不当或工艺参数控制不准确也会导致夹杂物的产生。
浇注速度过快、结晶器冷却不均匀、结晶器表面存在污染等都可能导致夹杂物的生成。
3. 环境污染问题：连铸过程中环境污染也是夹杂物的产生原因之一。
铸造车间内存在的灰尘、颗粒物和金属粉末等都可能污染铸造材料，导致夹杂物的产生。
夹杂物产生后，我们可以采取以下措施进行改进：1. 严格控制原料质量：及时对原料进行检测和筛选，清除杂质和铁锈，确保原料的纯净度和质量。
2. 优化连铸工艺：通过调整连铸工艺参数，例如控制浇注速度、提高结晶器冷却均匀性、加强结晶器清洁等，减少夹杂物的形成。
4. 加强设备维护和管理：定期对连铸设备进行检修和维护，确保设备的正常运转和工艺参数的准确控制，减少夹杂物的产生。
5. 引入先进设备和技术：引入先进的连铸设备和技术，例如真空连铸技术、电磁搅拌连铸技术等，可以有效减少夹杂物的生成。
连铸坯夹杂物产生的原因主要有原料质量问题、连铸工艺问题和环境污染问题。
为减少夹杂物的产生，我们可以从严格控制原料质量、优化连铸工艺、加强环境污染控制、加强设备维护和管理以及引入先进设备和技术等方面入手进行改进。
这些措施将有助于提高连铸坯的质量和性能，满足市场需求。
炼钢过程中夹杂物的生成与控制
炼钢过程中夹杂物的生成与控制炼钢是一种重要的工业生产过程，其主要目的是通过将炉料（如铁矿石和废钢铁）放入高温高压的熔炉中，使其与还原剂反应产生炉渣和钢水。
在炼钢过程中，夹杂物是不可避免的产物，但若不控制好夹杂物的生成和处理，将会对钢材的性能造成影响。
一、夹杂物的生成1. 炼钢原料中的夹杂物在炼钢过程中，钢铁厂使用的原料炉料中也含有很多夹杂物。
铁矿石中可能含有磁铁矿（Fe3O4）、方铅矿（PbS）、非磁性氧化铁等难以还原的杂质，在还原反应中难以完全还原，会留下大量夹杂物。
还有一些废钢铁，其表面可能覆盖着石灰、尘土、油脂等污物，这些污物也会在钢水中成为夹杂物。
2. 熔炼反应中的夹杂物熔炼反应中，通常需要加入气体（如氧气、氮气、煤气等）和其他物质来促进反应的进行。
在炉内加氧气时，由于气流不稳定、温度较高等因素的影响，很容易将炉外的氧气和空气带进熔池内，形成气泡。
这些气泡在熔池中翻滚，不断向上升腾，并带走了一些夹杂物。
同时，由于熔池中的温度较高，很容易与炉壁和炉料发生接触，将其熔化并带进熔池中，也会形成夹杂物。
3. 结晶过程中的夹杂物在冷却结晶的过程中，由于钢水在温度、浓度和结构等方面的变化，也会产生一些夹杂物。
比如说，当钢水流经炉铁水口时，由于温度急剧下降，容易出现结晶，从而使炉渣、氧化膜、炉渣酸性物质等固体杂质一起形成夹杂物。
二、夹杂物的控制方法1. 提高原料炉料的质量钢铁厂应该选择优质炉料作为原料炉料，减少夹杂物的含量。
同时，还要在熔炼过程中掌握好炉料的添加量和时间，避免在钢水中形成夹杂物。
2. 控制还原反应通过控制熔炼反应的强度和时间，可以减少因反应不充分而产生的夹杂物。
此外，还可以在熔池中加入一定量的草酸钡等物质，使其转化为气态物质，从而带走气体，减少夹杂物的含量。
3. 控制冷却速度在炉外输送钢水时，要注意控制输送速度和冷却速度，避免钢水与空气接触时间过长，从而减少氧化膜和炉渣等物质的形成。
在钢水过程中应当尽量避免在冷却过程中结晶，可以采用一定的技术手段，如增加钢水的流动性、提高冷却速度等方法，避免夹杂物的形成。
连铸坯夹杂物产生原因分析及改进
连铸坯夹杂物产生原因分析及改进连铸生产过程中，夹杂物是一个非常常见的问题，它会对铸坯的质量产生很大的影响。
夹杂物指的是铸坯中的杂质或空气，它们可能来自于原料、设备设施和操作等多个方面，在铸造过程中会形成不同的夹杂物类型，如块状夹杂、氧化皮、疏松等。
下面对连铸坯夹杂物产生原因进行分析，并提出改进措施。
1. 原料问题原料是连铸坯夹杂物最主要的来源之一。
在铁水采集、贮存、运输和加入炉子等过程中，可能会混入铁球、沙子、矿渣、吸湿等杂质，这些杂质会在连铸坯中形成各种夹杂物。
2. 设备问题连铸生产设备是控制夹杂物的关键因素之一。
连铸过程中，机械磨损、设备老化、冷却水质量不佳等问题，都会导致铁水中的杂质难以清除，甚至会引起铁水回流，增加夹杂物的产生概率。
3. 操作问题操作是连铸坯夹杂物产生的另一个主要因素。
操作人员不当的搅拌、填铸、调铁等操作，都会引起铁水搅拌不充分，热量传递不良，从而产生夹杂物。
二、改进策略为了减少夹杂物的产生，以下是一些改进的策略：原料的质量控制是避免夹杂物的最重要步骤之一。
通过选择合适的原料供应商和采取必要的检测和筛选措施，将夹杂物污染最小化。
2. 定期检修和维护设备定期检修和维护设备是控制夹杂物的另一个关键因素。
通过定期检查连铸设备和管道，清理和维护冷却系统和散热器，及时更换磨损的部件，可减少机械损坏和老化的产生。
合理的操作流程和标准化的操作是减少夹杂物产生的关键。
企业应该制定具体的操作规范，培养员工良好的工作习惯；同时应加强培训，提高操作技能及培养员工责任意识，从而避免操作失误。
4. 应用高效清洁设备高效的夹杂物清洁设备可大幅度减少夹杂物的产生。
企业可以使用精炼设备、喷雾冷却器、吸鼓泵等清洁和处理设备，使铁水得到充分的清洁和冷却，在运输和铸造过程中减少夹杂物形成概率。
结论夹杂物是连铸坯生产中常见的质量问题，它会对产品的质量和企业的效益产生很大的影响。
通过严格控制原料，定期维护设备，完善操作流程和应用高效的夹杂物清洁设备，可以有效地减少夹杂物的产生，提高产品质量和企业利润。
关于焊接过程中夹杂物的形成及防止措施分析
关于焊接过程中夹杂物的形成及防止措施分析摘要：夹杂物的存在对焊接质量会有很大影响，故文章在分析其形成机理的基础上，重点介绍了初生夹杂物、二次氧化夹杂物以及焊缝中夹杂物的防止措施，以供参考。
关键词：焊接夹杂物形成措施引言夹杂物是指金属内部或表面存在的和基本金属成分不同的物质，它主要来源于原材料本身的杂质及金属在熔炼、浇注和凝固过程中与非金属元素或化合物发生反应而形成的产物。
其来源途径大概有以下几种：①原材料本身含有的夹杂物，如金属炉料表面的粘砂、氧化锈蚀、随同炉料一起进入熔炉的泥砂、焦炭中的灰分等，熔化后变为溶渣；②金属熔炼时，脱氧、脱硫、孕育和变质等处理过程，产生大量的MnO、SiO2、Al2O3 等夹杂物；③金属与炉衬、浇包的耐火材料及溶渣接触时，会发生相互作用，产生大量的MnO、Al2O3 等夹杂物；④在精炼后转包及浇注过程中，金属表面与空气接触形成的表面氧化膜，被卷入金属后形成氧化夹杂物；⑤在铸造和焊接过程中，金属与非金属元素发生化学反应而产生的各种夹杂物，如FeS、MnS 等硫化物。
夹杂物的存在对金属焊接具有很多危害，通常包括以下几个方面的内容：①夹杂物的存在破坏了金属本体的连续性，使金属的强度和塑性下降；②尖角形夹杂物易引起应力集中，显著降低金属的冲击韧性和疲劳强度；③易熔夹杂物（如钢铁中的FeS）分布于晶界，不仅降低强度且能引起热裂；④夹杂物也能促进气孔的形成，它既能吸附气体，又是气核形成的良好衬底。
因此，必须对其形成机理进行分析，采取有效的防止措施。
2、夹杂物的分类2.1 按夹杂物化学成分，可分为：氧化物---- FeO、MnO、SiO2、Al2O3；硫化物----FeS、MnS、Cu2S；硅酸盐---- FeO.SiO2、Fe2SiO4、Mn2SiO4、FeO.Al2O3.SiO2。
2.2 按夹杂物形成时间，可分为初生夹杂物、次生夹杂物和二次氧化夹杂物。
初生夹杂物：是在金属熔炼及炉前处理过程中产生的；次生夹杂物：是在金属凝固过程中产生的；二次氧化夹杂物：而在浇注过程中因氧化而产生的夹杂物称为二次氧化夹杂物。
金属冶炼中的夹杂物形成与控制
氧化还原反应Байду номын сангаас
在金属冶炼过程中，氧化还原反 应是最常见的化学反应类型，涉 及到电子的转移和化合价的变化 。
热力学反应
热力学反应关注的是反应的可能 性与方向，通过反应条件如温度 、压力的改变来影响反应进程。
动力学反应
动力学反应研究的是反应速率， 即反应的快慢，可以通过催化剂 、反应温度等因素来调控。
02
熔炼气氛控制
保持适当的熔炼气氛，如真空、惰性气体等 ，以减少氧化物夹杂物的形成。
精炼技术应用
01
02
03
凝固技术
通过控制凝固过程，减少 夹杂物的析出和偏聚。
过滤技术
利用过滤设备去除液态金 属中的夹杂物，提高金属 的纯净度。
离心技术
利用离心力将夹杂物与金 属液分离，实现夹杂物的 去除。
04
夹杂物控制技术的研究进展
金属冶炼中的夹杂物形成与控制
汇报人：可编辑
2024-01-06
目录 Contents
• 金属冶炼的基本原理 • 夹杂物的形成 • 夹杂物的控制方法 • 夹杂物控制技术的研究进展 • 实际应用案例分析 • 未来研究方向与展望
01
金属冶炼的基本原理
金属冶炼的定义与目的
定义
金属冶炼是指通过化学或物理的方法 ，从矿石或其他原料中提取和纯化金 属的过程。
目的
金属冶炼的目的是为了获得高纯度、 高质量的金属，以满足工业和科技发 展的需求。
金属冶炼的方法与流程
方法
根据金属的性质和矿石的组成，金属冶炼可以采用不同的方法，如火法冶金、湿法冶金、电冶金等。
流程
金属冶炼的流程一般包括原料准备、焙烧、还原、精炼等阶段，每个阶段都有其特定的工艺和设备。
复合吹炼转炉钢中夹杂物形成与控制
复合吹炼转炉钢中夹杂物形成与控制随着工业化进程的不断提高，对钢铁材料的性能要求也越来越高。
而钢铁中的夹杂物是影响钢材性能的重要因素之一。
复合吹炼转炉是现代钢铁工业中广泛采用的一种炼钢方法，通过正确的操作和优化工艺，可以有效地控制钢中夹杂物的形成，提高钢材性能。
夹杂物是指钢中的非金属物质，主要包括氧化物、硫化物、硅化物、氮化物等；它们的存在会影响钢的塑性、韧性、硬度等性能。
因此，钢材的质量和性能取决于夹杂物的形成和控制。
复合吹炼转炉钢制备过程中，夹杂物的形成与控制主要有以下几个方面的考虑：1. 原料分析与预处理：在炼钢过程中，原料的质量和成分对夹杂物的形成有着直接的影响。
因此，在进行钢铁炼制前，需对原料进行严格的质量分析和预处理。
控制原料中含有高含氧、高含硫、高含杂质的物质可以降低夹杂物的产生率。
2. 渣化反应的调控：复合吹炼转炉中，炉渣的形成与控制对夹杂物的形成起着关键作用。
合理选择炉渣成分和温度，可以有效地控制钢中夹杂物的形成。
较高的温度有利于夹杂物的浮渣和减缓夹杂物的形成速率。
3. 吹炼工艺参数的优化：控制炉渣的成分和温度是通过优化吹炼工艺参数实现的。
吹炼工艺参数包括吹氧量、吹氮量、吹渣量、喷入剂的使用量等。
调整这些参数可以改变炉内气氛和温度分布，从而影响钢中夹杂物的形成。
4. 浮渣和避掺技术的应用：在复合吹炼转炉过程中，采取合适的浮渣和避掺技术对于控制钢中夹杂物也起到了重要作用。
浮渣技术主要通过合理的炉渣成分和掺入石灰、钙钛矿等添加剂，使夹杂物富集在炉渣中浮升出去。
而避掺技术则是通过调整工艺参数，避免夹杂物进入钢液中。
5. 过程监控与质量控制：对于复合吹炼转炉钢中夹杂物的形成与控制，建立稳定的过程监控体系和质量控制体系是必不可少的。
通过监控夹杂物含量、形貌和尺寸的变化，及时调整工艺参数，控制夹杂物的形成。
综上所述，复合吹炼转炉钢中夹杂物的形成与控制是一个复杂的工艺。
通过原料分析与预处理、渣化反应的调控、吹炼工艺参数的优化、浮渣和避掺技术的应用以及过程监控与质量控制等手段，可以有效地降低钢中夹杂物的含量和尺寸，提高钢材的质量和性能。
底吹转炉钢中夹杂物的形成与控制技术
底吹转炉钢中夹杂物的形成与控制技术底吹转炉钢是目前钢铁工业中广泛采用的一种冶炼方法，它具有生产效率高、适应性强等特点。
然而，在钢铁生产过程中，钢中夹杂物的形成会对钢的质量和性能产生重大影响。
因此，如何有效地控制钢中夹杂物的形成成为钢铁生产中的一个重要课题。
夹杂物是指存在于钢中的非金属颗粒或气体物质，它们会影响钢的力学性能、塑性变形能力和耐蚀性能。
夹杂物的形成与控制技术是指通过优化冶炼工艺、合理控制原料、改进设备等手段，减少夹杂物在钢中的生成和降低其含量，从而提高钢的质量。
首先，控制钢中夹杂物的形成与原料选择密切相关。
一方面，应选择优质的原料，如优良的矿石和高品质的废钢。
这些原料中含有少量的有害元素，如硫、砷等，会促进夹杂物的生成。
另一方面，应注重原料的预处理工作。
例如，对矿石进行磁选、洗选等处理，可以有效去除其中的杂质。
对于废钢，可以采取预处理措施，如除锈、分选等，减少夹杂物的引入。
其次，在底吹转炉的冶炼过程中，需要通过优化工艺参数，降低夹杂物的形成。
底吹转炉的炉料冶炼过程中，氧吹气体吹入炉腔，与炉料中的元素发生反应，产生高温下的化学反应。
通过控制气体的流速、压力和温度等参数，可以调节反应的速率和强度，从而减少夹杂物的形成。
此外，还可以通过增加炉腔的搅拌力度，改善钢水的运动状态，促进夹杂物的脱渣，提高钢的质量。
此外，改进底吹转炉的设备和技术也是控制夹杂物的重要手段。
底吹转炉的设备中，喷吹枪头是一个关键部件。
通过改善喷吹枪头的结构设计和材料选择，可以实现更加均匀和稳定的氧吹送风，优化冶炼环境，减少夹杂物的生成。
同时，对设备中的过滤装置、保温装置等进行优化，可以有效控制夹杂物的形成和分离。
另外，通过监控和自动控制技术，如实时测温、测气体成分，可以实现对冶炼过程的精确控制，进一步提高钢的质量。
除了上述原料选择、工艺参数和设备技术的控制外，钢铁生产企业还可以通过改善管理和质量控制体系，进一步控制钢中夹杂物的形成。
焊接工艺中焊缝夹杂物形成机理与控制技术
焊接工艺中焊缝夹杂物形成机理与控制技术焊接是一种常见的金属连接工艺，广泛应用于各种领域。
然而，在焊接过程中，焊缝中往往会产生一些夹杂物。
这些夹杂物可能对焊接接头的强度和耐腐蚀性能产生负面影响。
因此，在焊接工艺中研究焊缝夹杂物的形成机理并发展相应的控制技术具有重要意义。
一、焊缝夹杂物的形成机理在焊接过程中，焊接材料在高温状态下发生液态或部分液态的融化与流动，从而形成焊缝。
然而，由于焊接材料的熔点和蒸发温度不同，以及焊接过程中存在的气体（例如空气中的氧气和水蒸气），就会导致焊缝中夹杂物的形成。
1.气孔气孔是焊缝中最常见的夹杂物，它们通常由气体在焊接过程中产生，并被熔池困住。
气孔的形成与以下几个因素有关：焊材中的气体含量，焊接过程中的气体保护措施，以及焊缝形状和焊接参数的选择。
2.氧化物在焊接过程中，如果焊材表面没有得到很好的清洁和保护，氧气就会与熔池接触，从而形成氧化物夹杂物。
氧化物的形成可以通过改善焊接材料的表面清洁度和使用适当的气体保护措施来控制。
3.夹渣焊接过程中，如果焊缝中含有过多的焊渣（即未熔合的焊材），就会形成夹渣夹杂物。
夹渣的形成可以通过适当选择焊材和焊接参数，以及采取适当的气体保护和焊接工艺控制措施来减少。
二、焊缝夹杂物的控制技术为了减少焊缝夹杂物的形成，以下是一些焊接工艺中常用的夹杂物控制技术。
1.焊材预处理焊接材料在使用前应进行预处理，包括清洗、除油和除氧等。
这样可以减少焊接材料表面的污染物和氧化物含量，从而降低夹杂物的形成。
2.气体保护在焊接过程中，使用合适的气体保护可以有效地减少夹杂物的形成。
常用的气体保护包括惰性气体（如氩气）和还原气体（如氢气）。
选择适当的气体类型和流量，以及合适的保护方法，可以减少气孔和氧化物的产生。
3.焊接参数控制焊接参数的选择对夹杂物的形成具有重要影响。
包括焊接电流、电压、焊接速度、焊接角度等。
通过优化这些参数的选择，可以控制焊缝中的夹杂物形成。
4.焊接工艺改进改进焊接工艺也是减少夹杂物形成的有效方法。
转炉钢夹杂物的形成及控制的工艺研究(1)
转炉钢夹杂物的形成及控制的工艺研究王洪富(武钢集团鄂城钢铁公司)摘要 介绍了夹杂物的分类和危害。
分析了转炉从冶炼到连铸夹杂物的形成及控制的途径。
关键词 转炉 夹杂物 形成 控制CONVERTER STEEL INC LUSION FORMATION AND CONTROLLING RESEARCHWang Hongfu(E cheng Iron&Steel Company,Wu Steel)ABSTRACT This paper intooduces the classification and harmness of inclusion,and analyzes the formation of converter inclusion and controlling method from smelting to continuous casting.KEY WORDS converter inclusion formation con trol0 前言转炉炼钢厂配备了4座30t转炉,2座LF精炼炉,5台弧形连铸机。
本文结合目前转炉炼钢厂的工艺状况探讨一下从炼钢到连铸的夹杂物的产生及合理的去除途径,以对实际生产有所指导和帮助。
1 夹杂物的分类夹杂物按来源可以分为外来夹杂物和内生夹杂物。
外来夹杂物一般由于耐火材料、熔渣、大包覆盖剂和保护渣等在冶炼、出钢、精炼和浇注时进入并滞留于钢中的夹杂物。
其特征是尺寸大,一般大于100 m以上,外形不规则,分布呈偶然性。
该种夹杂在钢件加工时容易产生裂纹,图1为一条深0.1m m 的裂纹。
内生夹杂物是冶炼、脱氧合金化、二次氧化和凝固时形成的氧化产物。
按其形成按时间顺序可以分为四个阶段:钢液在脱氧时生成的称为一次夹杂;在出钢至凝固的过程中生成的称为二次夹杂;凝固过程中形成的称为三次夹杂;固态相变时因溶解度变化生成的称为四次夹杂。
钢中大部分夹杂是脱氧和凝固时产生的。
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夹杂物的生成及控制
作者：shicm 发表日期：2007-5-28 阅读次数：763
1 非金属夹杂物情况及分类
按其化学成分组成和结构可以分以下几类
（1）氧化物夹杂：单一金属氧化物、硅酸盐、尖晶石和各种钙铝酸盐；
（2）硫化物夹杂：MnS、CaS等，在轧制过程中具有良好的变形能力；
（3）磷化物夹杂：CaP、BaP等还原脱磷产物，在一般钢种中较少出现；
（4）氮化物夹杂：TiN、ZrN等夹杂物，是钢液从大气中吸氮的产物；
（5）含不同类型夹杂物的复合夹杂。
按其来源主要分为两类：
（1）外来夹杂物，主要来源为炉渣卷入钢液形成的卷渣、钢液或炉渣与炉衬耐火材料接触时的侵蚀产物、铁合金及其它炉料带入的夹杂等等，在浇铸过程未及时上浮而残留在钢中，它偶然出现，外形不规则，尺寸大，危害极大；（2）内生夹杂物，在液态或固态钢中，由于脱氧和凝固时进行的各类物理化学反应而形成的，主要是和钢中氧、硫、氮的反应产物,它的形成有四个阶段，钢液脱氧反应时形成的成为原生（一次）夹杂；出钢和浇铸过程中温度下降平衡移动时形成的成为二次夹杂；钢水凝固过程中生成为再生（三次）夹杂；固态相变时因溶解度变化而生成的成为四次夹杂；由于一次、三次夹杂生成和析出的热力学和动力学条件最有利，因此可以认为内生夹杂大部分是在脱氧和凝固时生成的，因此控制夹杂最主要的就是要加强脱氧和严格防止二次氧化。
（3）一些尺寸较大的多相复合结构的夹杂物，有时是不同类型的内生夹杂复合而成，有时则是内生夹杂物与外来夹杂物互相包裹而形成的。
为了方便生产评级和比较，按照标准评级图显微检验法根据夹杂物形态和大小分布将夹杂物分为A、B、C、D、DS五类，
这五大类夹杂物代表最常观察到的夹杂物的类型和形态:
—A类(硫化物类)：具有高的延展性，有较宽范围形态比(长度/宽度)的单个灰色夹杂物，一般端部呈圆角；
—B类(氧化铝类)：大多数没有变形，带角的，形态比小(一般<3)，黑色或带蓝色的颗粒，沿轧制方向排成一行(至少有3个颗粒)；
—C类(硅酸盐类)：具有高的延展性，有较宽范围形态比(一般>3)的单个呈黑色或深灰色夹杂物，一般端部呈锐角；
—D类(球状氧化物类，如钙铝酸盐)：不变形，带角或圆形的，形态比小(一般<3)，黑色或带蓝色的，无规则分布的颗粒；
—DS类(单颗粒球状类)：圆形或近似圆形，直径>13μm的单颗粒夹杂物。
每类夹杂物又根据非金属夹杂物颗粒宽度的不同分成粗系和细系两个系列，每个系列由表示夹杂物含量递增从0.5至3级的六个等级图片组成，根据100倍显微视场下与标准图谱对比，来确定夹杂物级别。
2 国内外先进厂家夹杂物控制情况及我厂现状
近年来,加拿大的Mitchell 和新日铁的福本提出“零夹杂钢”的概念。
所谓“零夹杂钢”,不是钢中无夹杂物,而是夹杂物尺寸小于1μm。
在凝固之前非金属夹杂物不析出,在固相状态下析出的非金属夹杂物高度弥散分布,无法用光学显微镜观察到,这时夹杂物可发挥有益的作用,使钢的抗疲劳性能大幅度提高。
目前,日本先进厂家可以将钢中总氧含量控制在2～5ppm，钢中夹杂大小基本上控制在5～8μm以下。
我厂评价夹杂物主要根据标准图谱评级，目前夹杂物控制极不稳定，从评级来看，A细和D细系基本上都是1级，A粗、D粗、C系基本上都是0级，比较稳定，但B细系波动比较大，不时出现超长情况，另外还有出现由于夹杂物产生质量异议，钢中总氧含量在8～35ppm之间，波动也比较大。
3夹杂物控制原理
其中A类夹杂物与硫含量相关，通过脱硫来控制，C类为硅酸盐夹杂物,在现代精炼设备和条件下一般很少存在。
目前炼钢厂夹杂物波动最大、危害最大的是B类夹杂物，经常出现B细夹杂物评级超标。
B类夹杂与钢中全氧含量有很大相关性，B类夹杂与全氧量成一种线性递增关系，要降低钢中的B类夹杂总量，最主要的是降低总氧量。
因此一般把减少夹杂和加强脱氧要结合起来考虑。
解决夹杂物问题主要应该从热力学和动力学两方面考虑，热力学解决夹杂物的形成和变性，动力学解决夹杂物的脱除。
热力学的核心问题是围绕钢中溶解氧和全氧的含量决定合理的脱氧制度、合适的温度和还原气氛控制、以及对夹杂物的变性处理。
动力学的核心问题主要是通过优化精炼渣的物理化学性能（比如碱度、黏度，熔化温度等因素）、合适的吹氩制度和镇定时间、稳定的耐火材料、良好的中间包流场和合适的保护渣性能等来促进夹杂物的上浮和吸附去除。
4 夹杂物控制操作
对于夹杂物控制实际操作来说，首先要强调工艺的稳定性、标准化操作，必须抓好关键工序的操作。
电炉出钢要尽量减少下渣，稳定出钢的钢水量、温度和成分，尽量控制好稳定的过氧化程度，为精炼的顺利脱氧、脱硫作好前提准备；
精炼要注意优化脱氧工艺，目前炼钢厂生产基本上都是采用加铝进行强脱氧，将钢中溶解氧降低至2－4ppm，然后通过VD真空处理、保护浇铸、中间包冶。