纯净钢专题
G35CrNiMo6-6纯净钢冶炼技术研究
收稿 日期 ：２Ｏ１５— １Ｏ— ｌ８ 作者 简介 ：邓 琴（１９７９～ ），女 ，本科 ，高级工程师 ，主要 研究方 向
炼 钢 冶 炼 工 艺 技 术 研 究 。 Ｅ－ｍｍｌ：ｄｑ３—１２５＠ １６３．ｃｏｒｎ
如果钢 液 中气 体 、残 余 有 害 杂质 元 素 及 非 金 属夹 杂物含 量 过 高 ，就很 难 达 到 该 产 品各 方 面 的 性能要求。因此 ，在整个炼钢工序过程控制中，必 须严格控制残余有害元素的含量 ，并尽可能降低 钢液中的气体含量和非金属夹杂物含量 ，以提高
Ｇ３５ＣｒＮｉＭｏ６－６钢 化 学 成 分 、力 学 性 能 、金 相 组织及检测等要求见表 １、表 ２。
《大型铸锻件》
ＨＥＡＶＹ ＣＡＳＴＩＮＧ ＡＮＤ ＦＯＲＧＩＮＧ
Ｎｏ．２ Ｍ ａｒｃｈ ２０１６
Ｇ３５ ＣｒＮｉＭｏ６－６纯 净 钢 冶 炼 技 术研 究
邓 琴 王 涛 邱 斌
（二重集 团公 司大型铸锻件研究所 ，四川 ６１８０００） 摘要 ：本文 以生产某项 目用螺母柱 、齿条 用钢 Ｇ３５ＣｒＮｉＭｏ６－６为例 ，阐述了对生产铸件用纯净钢冶 炼技术方 面的研究。通过在冶炼 、浇注过程 中采取各种有效措施 ，提高了钢液的纯净度 ，最终满足产 品技术要求 。 关键词 ：Ｇ３５ＣｒＮｉＭｏ６－６；纯净钢 ；冶炼工艺 中图分类号 ：ＴＦ１１１ 文献标 志码 ：Ｂ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｓｍｅｌｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｇ３５ ＣｒＮｉＭｏ６－６ Ｐｕｒｉｔｙ Ｓｔｅｅｌ
Ｄｅｎｇ Ｑｉｎ，Ｗ ａｎｇ Ｔａｏ，Ｑｉ ｎ Ｂｉｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ ｔａｋｉｎｇ Ｇ３５ＣｒＮｉＭｏ６－６ ｓｔｅｅｌ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｎｕｔ ｃｏｌｕｍｎ ａｎｄ ｇｅａｒ ｒａｃｋ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ ｒｅｓｅａ ｒｃｈ ｏｎ ｓｍｅｌ－ ｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｐｕｒｉｔｙ ｓｔｅｅｌ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｃａｓｔｉｎｇｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｄｅｓｃｒ ｉｂｅｄ．Ｂｙ ａｄｏｐｔｉｎｇ ａｌｌ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｅｆｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｄｕｒ ｉｎｇ ｔｈｅ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ａｎ ｄ ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅ ｐｕｒｉｔｙ ｏｆ ｍｏｌｔｅｎ ｓｔｅｅｌ ｈａ ｓ ｂｅｅｎ ｉｎｃｒｅａ ｓｅｄ．Ｅｖｅｎｔｕａ ｌｌｙ，ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｓａｔｉｓｆｉｅｄ．
洁净钢与纯净钢
洁净关钢于一纯般净是钢指(对pu钢ri中ty非st金ee属l)夹或杂洁物净(钢主(要c是lea氧n化st物ee、l) 硫的化概物念), 进目行前严国格内控外制尚的无钢统种一, 这的主定要义包。括: 钢中总氧含量低, 非金属夹 杂物数量少、尺寸小、分布均匀、脆性夹杂物少以及合适的夹 杂物形状。
纯净钢除了要考虑[S]+[P]+[N]+[O]+[H]五大元素外，随废钢
量的增加，还要关注Cu、Zr、Sn、Bi、Pb等伴生元素。
研究发现，即Байду номын сангаас将钢中总氧降到10ppm以下，钢液中仍 然存在15微米尺度的夹杂物，因此洁净钢的研究目前沿 着两种发展方向进行： 一种是控制钢中总氧量来降低夹杂物含量； 另一种是控制夹杂物成分以减小其对钢性能的影响。
洁净钢是一个相对概念
当1.2某钢0世中一纪的杂杂6质0质年含元代量素：降或[S]非低+[金P到]属+什[N夹么]杂+[水O物]平直+[H接决]或<定9间0于0接p钢p影m种响；和产产品的品生用产途； 性金么不程能属这同度或夹种的决使杂钢年定用物就78代 于性的可00年年， 装能数以代代对 备时量认：：，、为洁 和[[SS该尺是净工]]++钢寸洁[[钢艺PP就或净]]++有现不分钢[[NN不代是布。]]++同化洁对可[[OO净产见的水]]++钢品，[[平要HH；的“]]。求<<而性洁8600；如能净00pp有果都钢ppmm害杂没”；；质有不元元影同素素响于降或，“低非那纯 净念地<22钢不生.0高p”是产p附的为出m加概了可；9值念一以0年夹，味稳产代杂“追定品：物洁求地对[S净纯满数]洁+钢净足量[P净”用,]而要+度并户[是N少不加的]为+；指工[要了O夹越和]能求+纯使杂[够H是越用物]高<：好要1效尺0。求0T率寸p[所的p、O要m以优]低；要小质,成洁低商<本净5品0、钢μ钢成的m材批概；。 这夹2样杂1世的物纪“形洁态净要钢合”概适[S念。]+不[P仅]+具[N有]+质[O量]+含[H义]<,5而0p且pm具。有经济含义。
纯净钢绪论
●轴承钢中总氧量每低1ppm，其寿命可提高10倍，目前轴
承钢中总氧量最好水平为平均4～6ppm，国内5～9ppm
●优质宽厚板和管线钢连铸坯总氧量要求小于10ppm，MnS
夹杂全部转化为球形CaS
● 用 于 易拉 罐 的 镀锡 板 要 求总 氧 含 量小 于 10ppm ， 钢 中
Al2O3夹杂物小于10μm
◆“clean steel” is defined as steel[1]
(1)low levels of the impurity elements such as sulfur， phosphorus， nitrogen， oxygen and hydrogen；
(2)controlled levels of the residual elements like copper， lead， zinc， nickel， chromium， bismuth， tin， antimony and magnesium；
•A.W.Cramb.Impurities in engineering materials， edited by C.L.Briant， Chapter 4， 1999， Marcel dekker， inc， 49-90
“The cleanliness of steel， like beauty， is very much in the eye of the beholder”
•纯净钢简介
（1）纯净钢的概念
•洁净钢( clean steel) ：指对钢中非金属夹杂物 (主要是氧化物、硫化物) 进行严格控制的钢种， 这主要包括: 钢中总氧含量低， 非金属夹杂物 数量少、尺寸小、分布均匀、脆性夹杂物少以 及合适的夹杂物形状。
纯净钢生产技术的分析
纯净钢生产技术的探析【摘要】本文分析了C、S、H、N、O、P等元素和夹杂物在钢中的行为及不同工序的控制，指出了在纯净钢生产过程中通过铁水预处理、炼钢过程、炉外精炼以及连铸等采取不同措施来提高钢的纯净度以达到提高钢的品种质量的目的。
【关键字】纯净钢生产技术探究1.前言随着科学技术的进步，各行各业对钢材性能的质量要求越来越高，纯净钢的市场需求不断增加，关于纯净钢生产技术的研究也越来越深入。
纯净钢的生产主要集中在两方面：⑴尽量减少钢中杂质元素的含量；⑵严格控制钢中的夹杂物。
纯净钢生产工艺包括：铁水预处理，转炉复吹，出钢挡渣、扒渣、对炉渣改性，二次精炼，全程保护浇铸、中间包冶金、结晶器冶金及采取各种促使夹杂物去除的措施等。
不同工序控制的重点不同。
2．纯净钢的含义含非金属夹杂物和气体很少的钢，或者说含氧、硫、磷、氢、氮5种有害元素很少的钢。
纯净钢是一个相对的概念，它的确切定义一直是变动的，纯净与否往往取决于观察者的判断。
①钢水纯净度的要求：一般来说，纯净钢是以氧化物夹杂(以总氧T[O]表示)和夹杂物尺寸来衡量的。
对钢纯净度的要求是一钢水中夹杂物要少，总氧T[O]要低。
二是夹杂物尺寸要小。
汽车板、深冲板、管线等三类典型产品对钢水纯净度具有不同要求；汽车板要求T[O]<20ppm,ф<100μm，以防薄板表面线状缺陷；深冲板要求[O]<20ppm,ф<20μm，以防飞边裂纹；管线要求中ф<100μm，氧化物形态控制T[O]<20ppm，以耐酸性气体腐蚀。
为了获得清洁和纯净的钢水，满足连铸的要求，常常需要降低和控制钢水中C、S、P、H、O、N以及钢中残余元素的含量。
国外生产的优质造船板硫含量已降低到80ppm以下，X60～X80级优质管线钢的硫含量降低到20ppm～l0ppm，甚至10ppm以下,优质造船板的氧的总含量已降低到20ppm～25ppm以下。
②纯净钢的质量控制主要集中在两方面：一是尽量减少钢中杂质元素的含量；二是严格控制钢中的夹杂物，包括夹杂物的数量尺寸、分布、形状、类型。
纯净钢生产技术
≤15
≤10 ≤2
厚 板
低温 9% 抗低 用钢 Nb钢 温脆
抗撕 裂钢 高强 度钢 抗撕 裂性
≤30
≤10≤10 Leabharlann 2纯净钢质量要求及纯净水平要求
产品 用途 钢种
轴承 钢 不锈 钢 轴承 钢
要求
疲劳 寿命 电蚀 性能 疲劳 性能 疲劳 性能 断裂 疲劳
C
N
≤50
T.O
≤10 ≤20 ≤10 ≤15 ≤30
X100 0.02~0.04 1.6~1.8 ≤0.001 ≤0.005 0.05 0.08 0.015 0.15~0.3 任选
国外钢中杂质元素单体控制水平的发展趋势（极限值）
年份 C 1960 1970 1980 1990 1996 2000 200 80 30 10 5 4 S 200 40 10 4 5 0.6 P 200 100 40 10 10 3 元素/10-6 N 40 30 20 10 10 6 H 3 2 1 0．8 <1 0.5 T．O 40 30 10 7 5 2
钢中T[O]量与产品质量关系： （1）轴承钢T[O]由30³10-6降到5³10-6，疲劳寿命提高100倍。 （2）钢中T[O]与冷轧板表面质量存在明显的对应关系。
美国Weirton公司生产0.15mm厚薄板，在DTR生产线上检查120 个板卷发现：
T[O]/10-6 质量指数
15～20
21～25 26～30 >30
66
83-119 82-187
本钢纯净钢的纯净水平
钢种 C/ppm P/ppm S/ppm O/ppm N/ppm ∑/ppm
IF
X70
14-28
30-60
纯净钢的冶炼原理是
纯净钢的冶炼原理是纯净钢，是指在没有任何杂质的情况下，钢中存在的元素只有铁和不超过0.03%的碳，因此，纯净钢的制备是一个非常复杂和精细的过程。
纯净钢的冶炼原理主要包括三个方面：炉料制备、还原反应和净化处理。
一、炉料制备炉料制备是纯净钢的冶炼过程中的首要环节。
炉料的质量和配比直接影响到纯净钢的质量和数量。
合理的配料和制备方法能够极大地提高炉料的质量并减少浪费。
制备炉料的过程一般包括如下步骤：1. 烧结矿制备：将铁矿石和其他原料通过高温烧结成为块状物，这样可以大大提高炉料的效率。
2. 生铁制备：生铁是指由铁矿石还原制备而成的铁合金，生铁的质量直接影响到钢的质量。
生铁的制备一般采用高炉炼铁的方法。
3. 废钢制备：废钢是指工业废料中的钢材物料，包括废旧钢材、废钢毛坯等。
废钢经过回收和分选处理后，可用于制备炉料。
二、还原反应还原反应是制备纯净钢的关键步骤之一，纯净钢的制备主要依赖于还原反应。
还原反应是指将炉料中的氧化铁还原成为金属铁的化学反应。
纯净钢的还原反应一般分为两个阶段：1. 固相还原：将氧化铁中的氧还原成为气态的二氧化碳和一氧化碳。
固相还原主要发生在反应物的颗粒表面。
2. 液相还原：氧化铁中剩余的氧进一步与一氧化碳反应，产生二氧化碳和金属铁。
液相还原反应主要发生在液态金属铁与固相矿石之间的交界处。
在还原反应中，炉壁和炉底、炉顶都会对还原有一定的影响。
因此，在还原反应的制备中，还需要考虑炉壁和炉底、炉顶的防护措施。
三、净化处理净化处理是指对钢中的杂质进行处理，最终获得纯净钢。
钢的净化处理通常包括：1. 液体净化：液体净化是指在液态状态下将二氧化碳、氧气、氩气等气体通入钢中，以吹去钢液中的杂质和氧化物。
这种方法可以大大提高钢的纯度。
2. 真空处理：真空处理是指在真空条件下将钢液和钢坯中的气体吸出，从而减少气体对钢中的影响。
3. 气氛保护技术：在钢冶炼过程中，钢液和钢坯会受到氧化和氧化剂的影响，因此，气氛保护技术可以保证钢在高温状态下不受氧化，从而提高纯度。
简述纯净钢生产技术的特点
简述纯净钢生产技术的特点一、引言纯净钢是一种高品质的特种钢，具有高强度、高韧性、高耐腐蚀性等优点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造等领域。
本文将从纯净钢的生产技术入手，详细介绍纯净钢生产技术的特点。
二、纯净钢生产技术的概述纯净钢生产技术是指通过对原料进行精细控制，使得最终产品中不含任何杂质和夹杂物的一种特殊生产工艺。
其主要包括冶炼、铸造和加工三个环节。
1. 冶炼：冶炼是指将原料进行加热和化学反应，使其转化为所需成分的过程。
在纯净钢冶炼过程中，需要控制原料成分和温度等参数，并采用真空冶炼或气体保护等技术，以保证产品质量。
2. 铸造：铸造是指将液态金属注入模具中，在模具中形成所需形状的过程。
在纯净钢铸造过程中，需要控制铸造温度、铸造速度和模具设计等参数，以保证产品质量。
3. 加工：加工是指对铸造好的产品进行机械或热处理等工艺，以达到所需性能的过程。
在纯净钢加工过程中，需要控制加工温度、加工压力和加工速度等参数，以保证产品质量。
三、纯净钢生产技术的特点1. 精细控制：纯净钢生产技术需要对原料成分、温度、压力等参数进行精细控制，以保证产品质量。
因此，该技术具有高要求的人员素质和设备条件。
2. 高成本：纯净钢生产技术需要采用真空冶炼或气体保护等高端技术，同时还需要使用高品质原材料和优质设备。
因此，该技术的生产成本较高。
3. 高品质：纯净钢生产技术可以去除杂质和夹杂物等不良物质，并得到均匀细致的组织结构。
因此，该技术所生产的产品具有高强度、高韧性、高耐腐蚀性等优点。
4. 应用广泛：纯净钢所具有的高品质特性，使得其在航空航天、汽车制造、机械制造等领域得到广泛应用。
同时，随着技术的不断进步，纯净钢的应用范围还将不断扩大。
四、结论纯净钢生产技术是一种高端的特种钢生产工艺，具有精细控制、高成本、高品质和广泛应用等特点。
在未来的发展中，随着技术的不断进步和市场需求的不断扩大，纯净钢生产技术将会得到更加广泛的应用和推广。
纯净铸钢和超纯净钢
纯净铸钢和超纯净钢作者：佚名文章来源：不详点击数更新时间：2006-4-24 文章录入：admin 责任编辑：admi n内容摘要:1. 纯净铸钢纯净铸钢系指不含氧化物、硫化物和氮化物等宏观夹杂的高质量铸钢件。
氧化物、氮化物和硫化物夹杂的数量标示钢液的纯净度。
对铸造碳钢和低合金钢而言，纯净铸钢杂质应控制在:＋（或）＜200×10-6的水平。
影响铸钢纯净度的夹杂物来源主要是两类，其一是来自钢渣、型砂和耐火材料等，可归结为外来夹杂。
1. 纯净铸钢纯净铸钢系指不含氧化物、硫化物和氮化物等宏观夹杂的高质量铸钢件。
氧化物、氮化物和硫化物夹杂的数量标示钢液的纯净度。
对铸造碳钢和低合金钢而言，纯净铸钢杂质应控制在:＋（或）＜200×10-6的水平。
影响铸钢纯净度的夹杂物来源主要是两类，其一是来自钢渣、型砂和耐火材料等，可归结为外来夹杂。
其二是来自再氧化过程和脱氧剂在钢液中的化学反应产物，约占钢中夹杂的80％。
如果脱氧产物中氧化物夹杂颗粒达到10μm以上，可认为是宏观夹杂。
而氧化物宏观夹杂是造成铸钢件表面缺陷和内部缺陷最主要的原因。
统计表明，铸钢件20％的直接成本消耗在清理与氧化物有关的缺陷上。
一般情况下，加铝脱氧的氧化物夹杂颗粒在5μm以下。
聚集为大颗粒夹杂才有利于上浮排除。
因此，控制夹杂物的数量、尺寸、形态和组成从而得到纯净铸钢件是采用控制熔炼工艺的一个重要内容。
氩气净化、喂线、AOD、VOD和LF等精炼工艺是生产纯净钢液的较先进的工艺。
感应电炉生产纯净铸钢也是非常重要的领域。
由于感应电炉主要功能是熔化，不进行氧化还原等冶金工艺过程，要获得纯净钢液和规定成分，主要依靠原材料的质量。
采取氩气保护措施，将钢液表面尽可能与空气隔绝，是行之有效的方法，能够净化钢液，降低合金加入量和延长炉衬寿命。
感应电炉的快速熔化技术、批量熔化技术和IF-AOD精炼技术是感应电炉生产纯净钢和超低碳不锈钢液的新工艺。
浅议纯净钢的生产技术
浅议纯净钢的生产技术文章简要探讨了纯净钢的概念，分析了宣钢近几年纯净钢的冶炼工艺技术情况，为后续纯净钢产品的生产提供有益的借鉴。
标签：纯净钢；炼钢；连铸前言近二十年来，随着转炉炼钢技术的日益成熟和连铸技术、炉外处理技术的推广和发展，钢材纯净度明显提高，进而改善了钢材的加工性能和使用性能，适应了高强度、长寿命、耐腐蚀、在恶劣条件下工作的需要，就必须进行纯净钢的炼制。
文章将对纯净钢的概念进行解释，分析宣钢近几年纯净钢的冶炼工艺技术情况，为后续纯净钢产品的生产提供有借鉴。
1 纯净钢的概念纯净钢是一个相对的概念。
纯净钢对钢中的杂质元素含量要求非常严格，其中，硫、磷两种元素的含量应控制在万分之一以内，同时，对氢、氧和其它低熔点金属元素含量的要求要远远高于普通钢。
纯净钢标准下氧、硫、磷、氢、氮这五种元素含量非常低。
2 纯净钢的生产技术宣钢纯净钢冶炼技术以铁水预处理、转炉过程控制、终点控制、LF精炼以及连铸过程防止卷渣和二次氧化为主线展开。
2.1 铁水预处理上世紀八十年代以来，生产优质低磷、低硫钢必须注重铁水的预处理工艺，通过铁水预处理可以讲转炉中铁水的杂质元素含量降低至成品钢水平。
采用固体脱硫剂进行铁水脱硫，是纯净钢生产平台的重要环节。
不同温度下（1500-1600℃），脱硫能力最强的是镁，而CaO/CaC2是成本最低的，所以应用最广泛的是Mg/CaO和CaO/CaC2。
铁水预处理脱硫生产超低硫钢的工艺关键是要及时去除脱硫渣，以防止在炼钢过程中回硫。
2.2 转炉过程控制2.2.1 转炉过程双渣冶炼工艺与终点高拉碳操作采用双渣冶炼工艺去磷，在冶炼3分钟后倒前期渣，倒渣量为总渣量的1/2-3/5。
冶炼前期脱磷率为70-80%，可将铁水磷含量降到0.030%以下。
为降低转炉钢水含氧量，并同时获得良好的去磷效果，转炉终点钢水碳含量控制在0.35-0.45%。
转炉终点钢水成分见表1。
表1 宣钢转炉终点钢水化学成分2.2.2 出钢操作出钢时间不小于4分钟；由于转炉内流出的氧化性炉渣会增加氧化物夹杂，故采用挡渣锥挡渣出钢操作，钢包内渣层厚度控制在70mm以下，保证挡渣成功率在90%以上，避免出钢下渣，解决了回磷问题同时提高合金吸收水平，实现转炉出钢至成品过程中控制磷含量在0.008%以内。
纯净钢的冶炼基本原理是
纯净钢的冶炼基本原理是纯净钢是指含碳量低于1.5%的低合金钢，其冶炼基本原理涉及多个方面，如原料的选择、炼钢工艺以及冶炼过程中的温度、压力等因素。
下面将详细介绍纯净钢的冶炼基本原理。
一、原料的选择纯净钢的冶炼需要优质的铁矿石作为主要原料，同时还需要加入适量的合金元素、提高炉渣的碱度等。
常用的铁矿石有磁铁矿、赤铁矿等，主要为了提供足够的铁和一定的矿物质含量。
合金元素通常选用锰、铬、钒等合金元素，以增强钢的特性。
二、炼钢工艺纯净钢的冶炼工艺通常采用电弧炉冶炼或转炉炼钢，这两种方法能够提供高温、高压的环境，有利于加快冶炼反应速度和提高炉渣的流动性。
1. 电弧炉冶炼：电弧炉是通过电弧加热材料，使其达到高温熔化，然后进行冶炼的炉子。
用于纯净钢冶炼的电弧炉通常分为直流电弧炉和交流电弧炉两种。
在电弧炉内，通过控制电流和电压，使炉内的原料得到足够高的温度，以便将铁矿石和其他合金元素熔化后进行反应。
同时，通过炉内的电弧和电流，还能够促进杂质和气体的脱除，提高钢的纯净度。
2. 转炉炼钢：转炉是一种倾转圆筒状的装置，使用转炉炼钢法，可以将铁矿石内的铁和其他合金元素完全熔化，实现冶炼和炉渣脱除的目标。
转炉分为氧气转炉和气体燃料转炉两种。
在炼钢过程中，通过喷吹氧气或其他气体使炉内氧气含量增加，从而提高炉内的热效应，促进炉渣中杂质的氧化和脱除。
三、冶炼过程中的温度、压力、气氛控制纯净钢的冶炼过程中，对温度、压力、气氛进行控制非常重要，直接影响到冶炼反应和最终钢材的质量。
1. 温度控制：纯净钢的冶炼需要高温环境，通常冶炼温度在1500以上。
通过控制电弧炉的电流和电压，或者通过喷吹氧气的方式，提高炉内的温度，使原料快速熔化并达到冶炼反应所需的温度。
2. 压力控制：在炼钢过程中，炉内的压力、流动速度等也会影响到冶炼反应和炉渣的脱除。
适当的压力可以促进炉渣的流动性，使炉渣中的杂质更容易脱离，提高钢的纯净度。
3. 气氛控制：炉内的气氛对于冶炼反应和钢材质量也有很大影响。
品种钢与洁净钢冶炼
1 纯净钢生产工艺的基础理念
镇
硅镇静钢： Si+Mn;
静
钢 的
硅铝镇静钢： Si+Mn+
脱
Байду номын сангаас
少量 Al;
氧
方
铝镇静钢：用过剩铝脱氧，
法
[Al]S>0.01%.
1 纯净钢生产工艺的基础理念
硅镇静钢
❖ 对于硅镇静钢， 控制Mn/Si，使其生成液态的MnO·SiO2,钢 水可浇性好，但与Si、Mn相平衡的[O]D高，约为（40-60） ppm,在结晶器内钢水凝固时易产生皮下针孔和气泡，影响 铸坯质量。
加铝较多，[Al]s较高，采用重钙处理
溶解钙与钢水中固相氧化铝生成不同组成的 钙铝酸盐夹杂。 应控制钢中钙含量，避免生成中间相CA6等 而生成液相的12CaO·7Al2O3，有利于夹杂物 上浮，也能够防止水口堵塞。
1 纯净钢生产工艺的基础理念
❖ 生成的铝酸钙夹杂中富集CaO, 具有高的硫容量, 能吸收足够的硫, 当 钢水凝固时, 夹杂物中硫的溶解度降低, 硫化物沉淀形成中心为铝酸钙, 外壳为CaS的双相夹杂。
由于钢包精炼能够精确控制钢液成 分、钢液洁净度和温度，因此成为二次 精炼中最常用的设备。
1 纯净钢生产工艺的基础理念
④ 真空电弧加热脱气
真空电弧加热脱气法最初于20世纪60年代开始应用。它 包括真空室内石墨电极加热，钢包底部吹氩搅拌。
真空、搅拌、加热和合成渣精炼为脱 氢、去除夹杂物和脱硫提供了充足的条件。 在真空下加入合金能够准确的调节钢液成分 并提高合金的收得率，在处理末期喂入钙丝 对夹杂物进行变性处理。真空电弧加热脱气 能够在连铸前对每炉钢水温度进行准确的控 制。利用钢包脱气装置，VAD可以促进钢渣 间的反应，在处理过程产生并去除夹杂物。
论纯净钢及其生产技术
论纯净钢及其生产技术一、引言纯净钢是一种特殊的钢材，它具有非常低的杂质含量和高度的纯度。
由于其优异的物理和化学性能，纯净钢被广泛应用于高端领域，如航空航天、汽车制造和电子设备等。
本文将深入探讨纯净钢的背景、生产技术和应用领域等方面内容。
二、背景纯净钢是通过去除钢材中的杂质和不纯物来获得的，其主要成分是铁和碳。
相比普通钢材，纯净钢的含碳量更低，其中的杂质元素也更少。
这些杂质元素可能会对钢材的强度、韧性和耐蚀性等性能造成负面影响，因此去除它们可以提高钢材的整体质量和性能。
三、纯净钢的生产技术1. 高纯度原料的选择生产纯净钢的第一步是选择高纯度的原料。
优质的生铁和高纯度的铁合金是制备纯净钢的理想原料。
生铁中的杂质元素可以通过冶炼和脱硫等过程进行去除，而铁合金则可以根据需要调整合金成分，以满足不同纯净钢的要求。
2. 熔炼选择好原料后，下一步是进行熔炼过程。
熔炼可以通过电弧炉、感应炉或氧气顶吹转炉等设备进行。
在熔炼过程中，原料中的杂质和不纯物将逐渐被溶解、氧化或挥发掉，从而得到高度纯净的熔体。
3. 净化熔炼后的熔体尚存在一些微量杂质，净化过程可以通过氧化、还原、淬火等方法来去除。
常用的净化方法包括LF法、VOD法和RH法等。
这些方法可以有效地去除熔体中的氧化物、硫、氢等杂质，从而提高钢材的纯度。
4. 结晶和热处理净化后的熔体通过结晶和热处理过程得到成品钢材。
结晶过程采用连铸技术，通过模具使熔体逐渐凝固，并形成连续的钢坯。
然后，钢坯经过进一步的加热、轧制和热处理等工艺步骤，得到最终的纯净钢材。
四、纯净钢的应用领域由于其卓越的性能，纯净钢在众多领域都有广泛的应用。
1.航空航天：纯净钢被广泛应用于航空发动机、飞机构件和航空航天设备中。
其高强度和低重量使得飞行器更加节能高效。
2.汽车制造：纯净钢在汽车制造中有着重要的应用。
它可以用于制造车身和安全构件，提高汽车的碰撞安全性和燃油效率。
3.电子设备：纯净钢在电子设备的制造中也有应用。
炼钢新技术之纯净钢冶炼
炼钢新技术之纯净钢冶炼摘要：建设高效低成本洁净钢平台是市场和时代发展的要求，是洁净钢生产领域的重大技术革命。
其目标是实现转炉直接冶炼洁净钢，并使转炉生产效率提高1倍，洁净钢生产成本低于传统转炉普通钢。
本文旨在简单介绍纯净钢的工艺流程，是大家都纯净钢冶炼有一个全面的认识！关键字：纯净钢脱磷脱硫脱碳预处理一、前言钢的洁净度是反映钢的总体质量水平的重要标志，是钢的内在质量的保证指标。
钢的洁净度通常由钢中有害元素含量以及非金属夹杂物的数量、形态和尺寸来评价。
为了获得“清洁和纯净”的钢，常常要降低和控制钢的C、P、S、N、H和T.O，因为这些元素的单一或综合作用的结果，可以大大地影响钢的性能，如抗拉强度、成型性、韧性、可焊性、抗裂纹和抗腐蚀性、各向异性、疲劳性能等。
因此，为了改善钢的性能，当今钢铁冶金技术特别注意降低钢中的P、S、N、H、T.O，并根据钢种需要降低和控制钢中C的含量。
近半个世纪以来，特别是钢铁产品面临被新型工程材料如铝、塑料、玻璃等取代的巨大压力和挑战的今天，提高钢的洁净度越来越成为钢铁冶金技术研究的重要课题，也可以说提高钢的洁净度已成为每一个钢铁产品的任务。
生产纯净钢，一是要提高钢的纯净度，二是严格控制钢中非金属夹杂物的数量和形态。
不同钢种对纯净度的要求和对夹杂物的敏感性不同。
表1是典型钢种的洁净度的要求。
因此，在激烈的市场竞争条件下，提高钢的洁净度，进一步减少钢中夹杂物的含量，是冶金企业提高产品竞争力的主要途径之一。
上述原因使纯净钢及其生产技术迅速发展。
目前国内外许多钢厂已建立起大规模生产超纯净钢(钢中杂质总量：S+P+N+H+T.O≤100ppm)生产体制。
本文力图对纯净钢及其生产工艺的发展进行综述，以及分析洁净钢发展的前景。
二、纯净钢种简介１超低硫钢生产技术铁水脱硫是一种经济、有效的脱硫方法，在工业生产终得到了广泛的应用。
宝钢曾先后采用了混铁车（ＣａＯ系、ＣａＣ２系脱硫剂）和铁水包（Ｍｇ系脱硫剂）两种脱硫方式。
论纯净钢及其生产技术
制 ， 后 阐述 我 国纯净 钢的生 产现状 及趋 势 。 最
Ｃｌａ ｔ ｅ ｎｄ ＩｓＰｒ ｄ ｃｉ ｎ Ｔｅ ｈ ｉ ｕ ｓ ｅ ｎ Ｓ ｅ ｌａ ｔ ｏ ｕ ｔｏ ｃ ｎ ｑ ｅ
Ｉ ＡＵ Ｃｈｕ ｎ
（ ｇ ｎ ｔ ｆ ａ ｅ ｅ ｓＣｏ ｌｇ Ａｎ ａ ｇ Ｓ ａｆ ｎｄ Ｍ ｍｂ ｒ ｌｅ ｅ）
以赋予钢 新 的性能 ， 提 高耐磨 、 腐蚀 性等 ， 如 耐 因 此纯净钢 已成 为生产各 种高 附加 值产 品的基 础 ， 在 日益 激 烈 的 市 场 竞 争 中必 将 成 为 企 业 生 死 存 亡
的 决 定 因素 之 一 。表 １ 目前 典 型 的 纯 净 钢对 钢 是 中杂 质 元 素 和 非 金 属夹 杂 物 的 要 求 。
０ ０ ３ 降 低 到 ０ ０ ０ 时 ， 承 寿 命 可 提 高 ３ ． ０ ． ０５ 轴 ０ 倍 ； 轧 宽 带 硫 含 量 从 ０ ０ 降低 到 ０ ０ １ 时 ， 热 ．２ ． ０ 钢 的横 向 冲击 值 可提 高 ｌ ～ ｌ ２ ５倍 等 。此 外 ， 高 提
钢 的 纯 净 度 不 仅 提 高 了 钢 的 原 有 性 能 ， 且 还 可 而
其 害 处 日益 突 出 。
不 同钢 种 对 杂 质 元 素 的 含 量 要 求 不 同 的 ， 这
３ 纯 净 钢 生 产 技 术
维普资讯
刘春
论 纯 净 钢 及 其 生 产 技 术
表 １ 典 型 纯 净 钢 对 纯 度 和 洁 净 度 要 求 ［ ２ ］
Ｈ、 １ ６ ｏ， ９ ２年 Ｋ ｓ ｉｇ把 钢 中 微 量 元 素 （ ｂ Ａ 、 ｂ ｉｌ ｓｎ Ｐ 、 ｓＳ 、
Ｂ 、 ｕ Ｓ ） 包 括 在 杂 质 元 素 之 列 ［ ， 主要 是 因 ｉＣ 、 ｎ 也 １ 这 ］ 为 炼 钢 过 程 中 难 以 去 除 上 述 微 量 元 素 ， 着 废 钢 随 的 不 断返 回 利 用 ， 中 的 微 量 元 素 不 断 富集 ， 钢 因而
纯净钢简介及使用
2 夹杂物的控制
早年瑞典将尺寸为1～100μm夹杂划为“显微夹杂物”。近年较多著作将1～20μm 定为显微夹杂。 要求显微级夹杂的几种典型超纯净钢 ◆深冲汽车板及易拉罐薄板 IF钢要求：[T.O]≤20ppm，夹杂物尺寸≤20μm; DI钢要求：[T.O]≤30ppm。 ◆ 子午线轮胎冷拉钢丝：要求钢液中酸溶铝 [Al]sol=(2-5ppm， [T.O]≤20ppm 、夹 杂物尺寸≤20μm，夹杂物成分中Al2O3尽量少，呈典型塑性夹杂物。 ◆阀门弹簧钢：夹杂物尺寸≤20μm，夹杂物为硅酸盐(CaO· Al2O3· SiO2)，夹杂物 成分中(Al2O3)≤20%。 ◆轴承钢：超低氧，日本山阳特钢、瑞典SKF轴承钢[T.O]<5ppm。
•
日本神户制钢的Nishi和Ogawa等用真空感应炉(VIF)熔炼出航空工业用的250马氏体时效钢时， 将T.O、S和N分别降低到(2-5）ppm、(2-3）ppm和(6-9）ppm，钢中的夹杂物尺寸最大为6～8μm， 主要分布在2～4μm之间。
Fukumoto和Mitchell用电子束冷坩埚熔炼法(EBCHM)熔炼适用于电子元件的奥氏体不锈钢时， 将钢的[T.O]降低到(2-3）ppm，钢中的氧化物夹杂主要来自原始合金中的CaO夹杂。 因此，可能存在的亚微米夹杂物来自两部分，一部分是由原始合金或初炼炉带来的含Al2O3、 SiO2、CaO的夹杂物，另一部分是钢液凝固过程中析出的氧化物、硫化物和氮化物夹杂。
4 行业对纯净钢的要求
• • • • • • • • • • 4.1弹簧钢 气门弹簧工作条件 1）、高强度：为提高抗疲劳和抗松弛能力，要一定的屈服强度和有弹性极限， 尤其要求有高的屈强比 2）、优良的表面状态和疲劳性能：弹簧工作时表面承受的应力最大，疲劳破 坏往往从表面开始； 3）、好的均匀性 4）、优良的冶金性能：低夹杂物、良好的力度和分布 超纯钢： 消除高熔点、高硬度或脆性夹杂物。 氧化物、硫化物0级 同一盘强度差不超过140Mpa
钢的纯净化和性能
A KV
• 式中Akv和Akvs分别为应变时效前后冲击功的平均值。 • 曾对两种不同纯净度的16MnR钢进行试验。应变时效处理的 方法为钢丝经5%冷变形后再经250℃加热一小时。
• 两种钢的化学成分见表2—1—6。 • 在不同温度时钢的应变时效敏感系数见表2—1—7。 • 由表列的试验结果可知纯净度高的钢有很好的抗应变时效性能。
4 提高钢的抗回火脆化性能
• 石油化工生产中的加氢反应器在400—470℃高温和高压氢介 质下工作，为了满足抗氢腐蚀与高温力学性能的要求，在低 1 1 于455℃时采用 2 4Cr1Mo钢。当温度高于455℃时，由于 2 4 Cr1 1 2 Cr1Mo钢 Mo钢的高温力学性能偏低，将采用3Cr1Mo钢。但 4 与3Cr1Mo钢在使用温度下长期使用后将会产生回火脆化，使 钢的韧性显著下降。严重的回火脆化将会危及加氢反应器的 安全使用。 • 经研究发现钢中P、Sn、Sb、As等杂质元素会使钢的回火脆 化敏感性增大，钢中Si与Mn的含量增高也会对脆化起促进作 用。由于目前的冶炼水平可将钢中As与Sb控制在极低 的含 1 2 Cr1Mo钢的回火脆化敏感性。 量，故人们常用J 系数表示 4
低合金高强度钢压力容器的设计
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压力容器用低合金高强度钢的范围 低合金高强度钢压力容器的标准 低合金高强度钢压力容器的设计特点 压力容器用低合金高强度钢的韧性 低合金高强度钢的焊接性能 低合金高强度钢的应力腐蚀开裂
1 压力容器用低合金高强度钢的范围
• 各国对低合金高强度钢至今尚无统一的定义，低合金高强度钢 的特点是钢中除碳而外，有意地少量加入一种或多种合金元素， 从而提高钢的力学性能，并有所需的综合性能。通常可将合金 元素总量在5％以下，屈服强度在275MPa以上，具有良好综合 性能的结构钢称之为低合金高强度钢。 • 压力容器用碳素钢为保证好的焊接性，其平均含碳量一般均不 高于0.20％，因此钢的屈服强度下限只能达到235MPa左右。在 低碳钢的基础上，添加价廉的Si、Mn合金元素进行强化，可使 钢的屈服强度下限提高到355MPa左右，较典型的是德国的St52 钢，我国于1957年在鞍山钢铁公司试制成St52钢(也就是现行 标准中的16Mn钢)。
纯净钢
纯净钢(clean steel) 含非金属夹杂物和气体很少的钢，或者说含氧、硫、磷、氢、氮5种有害元素很少的钢。
非金属夹杂物对钢质量有很大害处，含有夹杂物可说是钢不清洁，非金属夹杂物的大小和形态是评吹chuj价钢的洁净度的标志。
氧、硫、磷、氢、氮是钢中的杂质，含量多的钢被认为是不纯的。
研究证明，钢材中发现的非金属夹杂物大多是在钢液凝固时有害杂质元素偏析浓缩而与金属元素结合形成的。
当然有些有害元素除生成夹杂物之外还有其他危害作用。
但总的看来，非金属夹杂物的数量或5种有害元素的含量水平都可以代表钢的纯净度。
20世纪80年代初期，钢的纯净度水平在100t熔炼炉规模上已达到氧、硫、磷、氢、氮5元素的浓度总和为0．005％(5010-6)，其中[H]≤0．710-6，[N]≤1510-6，[O]≤1010-6，[P]≤1510-6，[s]≤510-6。
对于低碳的软钢，碳含量可达到2010-6以下。
钢中非金属夹杂物的形态和尺寸分布比含量多少更为重要。
随着炼钢工艺过程使用废钢比例的增大，钢中混入的有色金属元素也增多起来，特别是铅、铋、砷、锑、锡5种痕量元素也成为生产纯净钢应该注意的问题。
由于它们含量都是10-6级，凝固后多偏聚在晶界上，往往对钢的性能有很大危害。
但分析这样微小浓度的仪器缺乏，在经常生产中很少去分析它们，还难以对它们的影响作出定量判断，因而也还没有一个纯净与不纯净的明确界限。
纯净钢是一个相对的概念，它的确切定义一直是变动的。
纯净与否往往取决于观察者的判断。
有些钢在50年代算纯净的，到了80年代就不算纯净了。
对于一般用途的钢，50μm大小的夹杂物可允许存在，而对于精密轴承就不允许了。
因此需根据对钢材性能的不同要求，订出钢的纯净度的合理指标，以便经济合理地生产和使用优质钢材。
纯净钢生产是通过各种设备和工艺手段不断净化、提纯优化的过程。
目前在大规模生产纯净钢的生产流程上采用了许多先进技术，包括铁水预处理、转炉炼钢、挡渣出钢、炉外精炼和连铸等工艺环节。
宝钢纯净钢冶炼技术
新技术开发与应用宝钢纯净钢冶炼技术蒋晓放(炼钢部) 朱立新(宝钢研究院) 摘要 钢水纯净度对钢的质量影响较大,宝钢经过近几年的研究和摸索,从铁水预处理、转炉、二次精炼到连铸整个冶炼工序,形成了一套纯净钢冶炼技术。
目前,宝钢利用纯净钢冶炼技术采用T DS→BOF→RH→CC工艺已能生产碳小于30×10-4%,氮小于22×10-4%,全氧小于40×10-4%的IF钢,年产量已超过10万t。
文章对炼钢过程中磷、硫、氮、氧以及夹杂物的控制技术和IF钢的碳控制技术进行了阐述,提出了目前宝钢纯净钢冶炼技术存在的问题和改进设想。
关键词 纯净钢 炼钢 IF钢Smelting T echnology for Clean Steel at B aosteelJ iang Xiaofang (Steelm aking Department) Zhu Lixin(B aosteel R esearch I nstitute) ABSTRACT Cleanness of liquid steel is of great im portance to steel quality.The production tech2 nology of clean steel including hot metal pretreatment,converter,secondary refining and continuous casting process has been formed after several years’research at Baosteel.N ow Baosteel is capable of producing IF steel whose contents of carbon,nitrogen and total oxygen are respectively less than30×10-4%,22×10-4%and40×10-4%with T DS-BOF-RH-CC route,the annual output of IF steel has exceeded 100thousand tons.The control technology for phosphorus,sulfur,nitrogen,oxygen and inclusion during steel making process,as well as the carbon control technolgy for IF steel is discussed.Both the existing problems in the clean steel production and the related proposals for im proving them are put forward.K ey Words Clean steel Steel making IF steel1 前言近年来,用户对钢材的质量要求随其应用技术的高度化、多样化而逐渐严格,对钢的纯净度要求也越来越高。
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纯净钢专题摘要：本文从杂质元素对钢材机械性能的影响开始，引出纯净钢的概念，并分析了纯净钢的应用领域以及目前国内外先进的纯净钢生产技术和未来纯净钢的发展方向，最后列出纯净钢检测方法以期指导纯净钢生产实践。
关键词：纯净钢超纯净零非金属夹杂钢引言：炼钢工业化的百年历史是沿着钢材纯净化和合金化的方向不断前进的。
近年来随着钢铁材料在材料领域的广泛应用，外界对钢材的质量要求越来越高标准化。
在关系国计民生的汽车、建筑、天然气、压力容器、电工材料等领域都要求钢材的优良机械性能和使用性能，纯净钢的发展适时的满足了这写领域的需要，但同时这些领域也为纯净钢发展提出了新的要求和方向。
一、钢中杂质元素对其机械性能的影响硫：硫在钢中以硫化物(MnS、FeS、CaS等)形式存在，对力学性能的影响是:：(1) 使钢材横向、厚度方向强度、塑性、韧性显著低于轧制方向(纵向)，特别是钢板低温冲击性能；(2) 显著降低钢材抗氢致裂纹能力，因此用于海洋工程、铁道桥梁、高层建筑、大型储氢罐，钢板[ S] ≤50×10-6。
硫还影响钢材抗腐蚀性能，用于输送含H2 S等酸性介质油气管线钢，[ S]降至(5～10)×10- 6。
此外硫对钢材热加工性能、可焊性均发生不利影响。
磷：由于磷是表面活性杂质，在晶界及相界面偏析严重，往往达到平均浓度的数千倍，因此洁净钢要求[ P] ≤100×10- 6。
氮：氮对钢材的危害是：(1) 加重钢材时效；(2)降低钢材冷加工性能；(3) 使焊接热影响区脆化。
氧：钢中氧含量过高会引起角状夹杂物及宏观夹杂物增多，易于发生脆性断裂，而且非金属氧化物夹杂物含量过高也会影响钢表面质量。
钢中的碳含量直接影响钢中组织形态，对于不同钢种其标准不同。
表1钢中杂质元素对其机械性能的影响二、纯净钢的概念纯净钢一般是指钢中杂质元素磷、硫、氧、氮、氢、碳和非金属夹杂物含量很低的钢。
在这里的杂质是随钢种变化的，这是因为某一类元素在某钢种内是有害杂质，但可能在另一种钢内其有害程度会减轻或者甚至是有益元素。
也就是说对于钢性能要求不同，纯净钢所要求的控制因素和控制力度也不同。
纯净钢要求钢中硫含量小于50PPM，磷含量小于50PPM，氧含量小于10PPM，氢含量小于30PPM，氮含量小于50PPM。
对于具体钢种会用不同标准。
钢材中的夹杂物可引起许多缺陷，钢的洁净度取决于钢中非金属夹杂物的数量、形态和尺寸分布, 因钢种及其用途不同而定义不同。
三、纯净钢应用领域1、汽车领域，在现代汽车工业中，节能减排已成为亟待解决的问题。
汽车燃油消耗与车重有着极为密切的关系，而减轻车重最有效的方法就是采用汽车轻量化技术。
汽车的轻量化不仅可以减小各种行驶阻力，降低燃油消耗，而且也有利于改善汽车的转向、加速、制动和排放等多方面的性能指标。
但轻量化一般会降低汽车的碰撞安全性，这就多汽车用材的性能和成本提出了很大要求。
应用纯净钢技术，可以生产高焊接性能、高强度的结构钢和高深冲性能波板带钢。
2、石油、天然气领域，石油、天然气的开采逐渐向深海和寒冷地区延伸，面对深海的高压及海水的腐蚀，寒冷地区的复杂情况，需要高强度、高韧性、耐H2S、CO2、耐腐蚀的高性能油井管钢和合金结构钢，对于其强度要求大于700MPa。
为此需要运用纯净钢技术。
3、建筑领域，随着建筑物的大型化和高层化以及巨型输电塔和高大新型建筑机械的制造，对建筑领域应用最广的材料——钢铁提出了严谨的质量要求，需要高耐候、抗焊裂、能确保焊点韧性的新型高强度钢材。
这又为纯净钢技术的应用提供了新的领地。
4、超高压力容器领域，压力容器的用途十分广泛。
它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。
压力容器钢板是关系到国计民生的特殊材料，是冶金行业的短线产品。
由于其工作条件，要求钢材具有高温强度，钢板板厚方向强韧性均一，抗焊脆性，抗氧腐蚀等。
5、电力工业和家用电器领域，需要高磁束密束取向和无取向电工钢，钢板薄化2.0 高硅化，高纯度化。
.023四、各类钢种对钢洁净度的要求表2 各类钢种对钢洁净度的要求[1]五、纯净钢先进生产技术[2][4]纯净钢生产是通过各种设备和工艺手段不断净化、提纯优化的过程。
国内外各大钢厂在大规模生产纯净钢的生产流程上(包括铁水预处理、转炉炼钢、挡渣出钢、炉外精炼和连铸等工艺环节)采用了许多先进技术。
铁水预处理20 世纪80 年代以来，铁水预处理已成为生产优质低磷、低硫钢必不可少的经济工序。
其目标是将入转炉的铁水磷、硫含量脱至成品钢要求水平。
目前,基于铁水预处理的纯净钢冶炼工艺有两种：一种是铁水深脱硫处理+转炉脱磷、脱碳+钢水炉外喷粉脱磷、脱硫；另一种是铁水三脱预处理+复吹转炉少渣炼钢+钢水炉外喷粉脱硫。
两种工艺均能生产w ( P) < 0. 010 %、w (S) < 0. 005 %的纯净钢,但后者经济效益显著高于前者。
在诸多铁水预脱硫方法当中，KR法脱硫近年多被新建大型钢厂采用。
KR法是1963 年新日铁研究的，新日铁君津制铁所的两个炼钢厂和住友和歌山厂等均采用KR设备脱硫。
近年,宝钢股份不锈钢分公司、昆明钢厂、济南钢厂、四川川威钢厂等也采用KR 法脱硫，且取得了良好效果。
转炉炼钢炼钢采用转炉顶底复合吹炼技术可显著地降低钢水中的碳和磷。
近十几年来，日本发明了转炉铁水预处理工艺，主要有SRP 法(住友) 、ORP法(新日铁) 、NRP 法(原N KK) 、H 炉工艺(神户) 、MURC法(室兰厂)等。
现在日本住友金属和歌山厂、J FE福山厂、水岛厂、新日铁室兰厂和君津制铁所第二炼钢厂以及韩国浦项光阳厂等均采用转炉双联法进行大规模生产。
转炉双联法典型的工艺流程为高炉铁水→铁水脱硫预处理→转炉脱磷→转炉定温脱碳→二次精炼→连铸。
炉外精炼钢包精炼炉是生产纯净钢的重要设备。
在炼钢生产中,精炼炉具有脱硫、气体搅拌、合金化、升温、调节连铸节奏和控制夹杂物形态等功能。
连铸工艺连铸工序对钢的纯净度影响很大，采用保护浇注、中间包冶金、新型中间包覆盖剂、调整保护渣性能及设置电磁搅拌等手段还可继续去除及控制夹杂物，降低废品率。
此外，电磁搅拌技术和轻压下在连铸工序得到了广泛应用。
当今世界上有400 多台方坯连铸机安装了电磁搅拌装置，电磁搅拌已成为先进方坯连铸机的标准配置：许多板坯连铸机也安装了电磁搅拌和凝固末端轻压下设备。
电磁搅拌和轻压下技术可改善铸坯内部凝固结构、扩大等轴晶区，从而减轻中心偏析和中心疏松。
六、国内外纯净钢的研究和新技术目前，世界纯净钢生产与研发水平最高的是日本，其次是欧美和韩国。
超纯净钢[3]不少冶金学家将超洁净钢界定为C、S、P、N、H、T. O 质量分数之和不大于40×10- 6；K iedssling提出夹杂物“临界尺寸”的概念，根据断裂韧性KIC的要求，夹杂物“临界尺寸”为5～8μm。
当夹杂物小于5μm时，钢材在负荷条件下，不再发生裂纹扩展，可将此界定为超洁净钢标准之一。
超低硫钢生产超低硫钢流程：新日铁大分厂生产深冲钢板转炉流程：铁水沟脱硅→铁水喷粉深脱硫→LBΠOB 转炉脱碳→RH2PB 循环脱气喷粉。
德国Aosta 生产高速钢、不锈钢流程：电弧炉初炼→Iop2VOD脱磷→扒渣→LF升温脱硫→VD脱气。
在电弧加热钢包中脱硫，若渣系选择合适，[ S]可降至6×10- 6。
低磷钢与超低磷钢对于含Cr高的不锈钢及耐热合金，可用喂线法加入微量Mg和Ca 形成Mg3 P2 和Ca3 P2，实现还原脱磷。
低氮钢新一代IF钢冷轧板[N] ≤25×10- 6。
厚板为保证焊接热影响区韧性与塑性[N] ≤20×10- 6。
高纯铁素体不锈钢Cr26Mo，铬很高，钢液中N溶解度极高，仍要求钢中[N] ≤50×10-6。
V2KIP真空喷粉脱氮，[N]≈35 ×10- 6，继续脱氮无效果。
另外还有高真空下夹杂物的气化脱除技术和复合脱氧剂技术。
七、钢洁净度的评价方法研究和控制钢的洁净度的关键是其精确的评价方法, 在炼钢生产的各个阶段测定夹杂物的数量、尺寸分布、形状和化学成分。
尽管测定技术有多种(有精确而昂贵的直接测定法, 还有快速而廉价的间接测定法) , 只有可靠性是相对的选择依据。
直接测定法：(1) 金相显微镜观测(MMO )；(2) 图像扫描( I A )法；(3) 硫印法；(4) 电解(蚀)法；(5) 电子束熔炼(EB)法；(6) 水冷坩埚熔炼法(CC)；(7) 扫描电子显微术(SEM )；( 8) 脉冲鉴别分析光谱测量法(O ES -PDA )；(9) 曼内斯曼夹杂物检测法(M I DA S) ；(10) 激光衍射颗粒尺寸分析法(LDPSA )；(11) 常规的超声波法(CU S)；(12) 锥形样品扫描法；(13) 分级热分解法(FTD)；(14) 激光显微探针质谱分析法(LAMM S)；(15) X2射线光电子光谱法(XPS)；(16) 俄歇电子光谱法(AES)；(17) 光电扫描法；(18) 库尔特计数分析法；(19) 液态金属洁净度分析法(L I MCA )；(20) 钢水超声技术。
间接方法：（1）定氧；（2）吸氮检测；（3）溶解铝减少值的检测；（4）炉渣成分检测；（5）检测浸入式水口结瘤。
参考文献：[1] 钢洁净度的评定和控制鞍钢技术，2004 年第1 期57-61[2] 国内外纯净钢生产先进技术潘秀兰，李震，王艳红，梁慧智，炼钢，2007 年2 月第23 卷第1 期[3] 超洁净钢和零非金属夹杂钢李正邦，特殊钢，2004年7月第25卷第4期[4] 宝钢纯净钢生产技术进步崔健，郑贻裕，朱立新宝钢股份公司。