超低碳钢洁净度的控制
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Ｍｎ １．７４、Ｔｉ Ｏ．６０、Ｋ １．１７、Ｓ ０．３７、Ｆｅ ５８．１６、０
１９．１ｌ。拉速变化引起的保护渣卷渣在此得到了 很好的验证。对于头坯中簇状夹杂物，鞍钢采取 头坯下送前扒皮清理，但头坯的夹杂废品仍然高 于其它铸坯。
图３卷渣引起的表面缺陷
４其它因素的影响
稳态操作超低碳钢铸坯以及冷轧板的夹杂物 检测结果表明，耐火材料对钢水洁净度的影响不 明显，但稳态铸坯和冷轧板表面缺陷都发现了聚 集的Ａｌ：Ｏ，夹杂物。分析认为，浸入式水口表面 以Ａ１：０，为主要成分的粘接物是影响产品质量的 主要原因。 ４．１铸坯的大颗粒夹杂物
１ 冶炼过程钢包渣的控制 控制钢包渣的氧化性是提高钢水洁净度的关
键，渣的氧化性越高对钢水的污染越严重。炼钢 厂主要采取两种方法解决该问题，一种方法是采 用挡渣球和气动挡渣控制转炉出钢时下渣量，要 求钢包渣厚度小于８０—１００ ｍｍ，同时避免转炉 Ｍｎ合金化，尽可能降低渣中ＭｎＯ含量；另一种方
一７一
栗红等：超低破钢洁净度的控制
稳态浇注铸坯中的大颗粒夹杂物数量极少， 一９一
万方数据
栗红等：超低碳钢洁净度的控制
＜鞍铜技术＞２０１０年第１期 总第３６１期
很难被发现。通过大量的试验研究发现，第２Baidu Nhomakorabea 钢稳定态铸坯中距内弧１／４处存在１ ０００ Ｉｘｍ的
Ａ１２０，夹杂物，组成（质量分彬％）为ｍ ５１．７６，Ｏ
４８．２４，见图４所示。因夹杂物中不含钢包或中包 衬中的Ｍｇｏ等成分，同时排除了卷渣等其他工艺
ｉｓ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｕｎｓｔｅａｄｙ ｃａＳｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｔｈｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｄｌｅ ｓｌａｇ ａｆｔｅｒ ｔａｐｐｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｍｏ、，ｉｎｇ ｔｉｎｙ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ ｉｎ ｓｔｅｅｌ ａｓ ｍａｎｙ ａｓ ｐｏｓｓｉｂｌｅ ａｒｅ ｂｅｔｔｅｒ ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｓ．
“Ｈｏｎｇ，Ｃｈａｎｇ Ｇｕｉｈｕａ，Ｃｈｅｎ Ｂｅｎｗｅｎ，Ｋａｎｇ Ｗｅｉ，Ｊｉｎ Ｘｕｅｆｅｎｇ，Ｋａｎｇ Ｌｅｉ （Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｒｅ ｏｆ Ａｎｇａｎｇ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ａｎｓｈａｎ １ １４００９，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｎ ｔｈｅ
出钢后到精炼过程钢包顶渣的化学成分如表 ｌ所示。第ｌ～３罐与第４—６罐改质方式不同， 渣中ＦｅＯ含量变化不同，前３罐钢改质效果好于 后３罐。
为了分析渣中ＴＦｅ含量对钢水的影响，对两 种改质方式精炼前后渣中ＦｅＯ和ＴＦｅ的含量进 行比较。结果表明，ＲＨ搬入时渣中ＴＦｅ含量小 于７％时，精炼结束后渣中ＴＦｅ和ＦｅＯ含量有所 增加，见表ｌ中第１、２罐，增加的ＦｅＯ可能来源于 渣对钢水的还原；ＲＨ搬入时渣中ＴＦｅ含量约为 ９％时，精炼结束后渣中ＴＦｅ含量略有增加，但 ＦｅＯ含量略有降低，如第６罐；ＲＨ搬入时渣中 ＴＦｅ含量为１４％一１７％时，ＲＨ搬出时渣中ｒｉｆｅ 含量有所降低，如第３、４、５罐，其中第５罐ＲＨ搬 人时ＴＦｅ含量最高，达１７．６４％，ＲＨ搬出时降低 了３．８３％。渣中降低的这部分氧随着精炼过程 的进行扩散到钢水中，对钢水造成了污染。这一 结果与钢水溶解氧平衡的钢包顶渣的ＴＦｅ含量为 ７％一１２％基本相符。ＲＨ精炼过程钢水被充分 搅拌，钢渣之间反应充分，渣中ＴＦｅ含量过高或过 低均会严重影响钢水的氧化或还原。因此，出钢 后的钢包氧化性是影响精炼过程钢水洁净度的重 要因素。
万方数据
２０１０年第１期
鞍钢技术
ＡＮＧＡＮＧ’ＩＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
总第３６１期
在超低碳钢工业上应用的介绍。
乎 ＼ 栅 缸 嚣 甚 霉 礤 锨
图１ ＲＩ－－Ｉ升温和未升温处理钢水夹杂物的含量比较
３连铸工艺控制 ＲＨ精炼处理后的钢水中大部分夹杂物已经
上浮，钢水洁净度很高。连铸工序净化钢水的方 法有优化中间包结构和保护渣质量、保持恒拉速、 防止结晶器卷渣等。鞍钢冶炼超低碳钢稳态操作 时，精炼结束到中包这一过程中，钢水增氮小于 ０．０００ ４％。钢水中大部分夹杂物的粒度小于ｌＯ ｐ，ｍ，稳态浇注条件下铸坯质量满足冷轧板表面质 量要求。但头坯、换钢包交接坯、尾坯或拉速突然 变化时浇注的铸坯质量不稳定。针对头坯冷轧废 品率高的情况，研究第１罐钢水和头坯，发现浇注 初期第１罐钢水Ａ１８损失和增氮量远远高于稳态 浇注时的水平，钢水中夹杂物明显多于稳态铸坯， 以聚集的Ａ１：０，夹杂为主，见图２（ａ）所示。头坯 ３ ｍ范围内都有分布，有的伴随着气孔，见图２ （ｂ）所示。此外，还包括少量的Ｃａ一灿一０型、射 一Ｔｉ—Ｃａ—Ｍｇ一０型、Ａｌ—ｓｉ一０型夹杂等，主要 分布在头坯１ ｍ以内，分析来源于各种精炼渣，是 开浇到拉速稳定这一过程中，拉速变化引起的卷 渣所致。
ｃｌｅａｎｌｉｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｕｌｔｒａ ｌｏｗ ｃａｒｂｏｎ ｍｏｌｔｅｎ ｓｔｅｅｌ ｆｏｒ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｉｎ Ａｎｇａｎｇ ａｎｄ ｐｏｉｎｔｓ ｏｕｔ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍａｉｎ
ｆｈｃｔＩＭ售ｌｅａｄｉｎｇ ｔｏ ｑｕａｌｉｔｙ ｄｅｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ａ ｃｏｌｄ ｒｏｌｌｅｄ ｓｈｅｅｔ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｏｘｉｄａ－
ｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｃａｓｔｉｎｇ ｓｔｒｅａｍ ａｔ ｔｈｅ ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ ｏｆ ｃａｓｔｉｎｇ，ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｄｕｒｉｎｇ ｃａｓｔｉｎｇ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｐｏｏｒ ｒｅｓｕｌｔ ｆｏｒ ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ ｔｈｅ ｔｏｐ ｓｌａｇ ａＳ ｗｅｌｌ ａｓ ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｎｇ ｆｌｏｗ ａｔ ｓｕｂｍｅｒｇｅｄ ｎｏｚｚｌｅ．Ｉｔ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｕｌｔｒａ ｌＯＷ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｅｅｌ；ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ；ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ
为了提高冷轧板表面质量，降低夹杂废品，满 足高级别汽车板的质量要求，超低碳钢除控制碳、 氮等元素含量以外，对钢的洁净度要求也很严格。 为此，世界各国钢厂采用合理的精炼和连铸工艺 在优化生产工艺、减少大型夹杂物和去除夹杂物 等方面开展了许多工作。目前，国内外已建立起 洁净钢的规模生产体系。现存的问题是生产过程 的非稳态现象…，比如，开浇时二次氧化产生大 颗粒夹杂，拉速变化较大导致钢水卷渣等。另外， 钢包渣对钢水的二次污染已经成为冶金工作者关
＜鞍钢技术）２０ｌｏ年第１期 总第３６１期
法是对出钢后的钢包渣还原处理，加入一定量的 改质剂，降低渣中ＴＦｅ含量。超低碳钢种为利用 钢中氧在精炼时脱碳，出钢时转炉终点氧活度通 常控制在０．０６％一０．０８％以上，钢包渣氧化性也 较高，ＴＦｅ一般为２０％～２５％。这种高氧化性渣 既影响ＲＨ精炼过程钢水的脱氧效果，又不断氧 化钢中的Ａｌ，影响钢水的洁净度。黄宗泽等人研 究认为【２Ｊ，与含氧０．０４％一Ｏ．０７％的钢水平衡的 钢包顶渣中的ＴＦｅ含量为７％一１２％。ＴＦｅ超过 １２％将向钢水供氧，使精炼过程钢水二次氧化；低 于８％则熔渣将被氧含量高的钢水氧化，影响真 空脱碳。基于此，浦项开发了“双渣脱氧工艺技 术”，即在转炉出钢后和ＲＨ处理后均对钢包渣进 行还原处理。宝钢应用该技术冶炼超低碳钢精炼 结束时钢包渣的ＴＦｅ含量达到３％～５％，两次还 原处理后，中包钢水的夹杂物总量与采用传统工 艺相比明显下降。鞍钢通常采用转炉出钢后加改 质剂的方法，一定程度上改善了渣的氧化性。
因素的影响，认为可能是浸入式水口表面粘接物 脱落所致。分析超低碳钢浇注后的浸入式水口的
粘接物发现，水口絮流物主要以她Ｏ，为主，与铸
坯中大颗粒夹杂成分基本一致。
变得粗糙，为水口絮流提供了条件。其次，钢水中 夹杂物含量高，迅速形成不十分致密的粘接物，在 钢水不断冲刷下在某一时刻落人钢水中，来不及 全部上浮而滞留在铸坯中，冷轧成薄板时便出现 了表面缺陷。第ｌ罐钢水夹杂物含量高的原因有 两个：一是开浇，二是第ｌ罐转炉出钢温度高导致 钢水过氧化，顶渣氧化性比其它罐次高。这说明 了转炉出钢后顶渣改质效果不稳定，应控制精炼 工艺过程，尽可能降低夹杂物的生成，以减少水口 絮流物。钢水中的小颗粒夹杂物在浇注过程中容 易聚集在浸入式水口表面，一旦脱落则导致缺陷。
鞍钢目前除了控制出钢时钢包氧化性以外， 一８一
还采用了“双渣脱氧工艺技术”，超低碳钢冷轧板 夹杂物废品率由０．３１７％降低到０．１６８％。
表ｌ钢包顶渣的化学成分（质量分数） ％
２精炼过程的控制
转炉出钢后应保证ＲＨ搬入时钢水氧含量为 ０．０５％一０．０７％，高于此范围则喂铝线调整【３】，以 保证ＢＨ脱氧后的氧活度范围。奥钢联生产超低 碳钢时，要求ＲＨ脱碳结束时氧活度达到 ０．０２５％【４】。ＲＨ精炼过程中，吹氧升温处理和其 他原因造成脱碳结束时的氧活度较高，加铝脱氧 产生的大量夹杂物会在铸坯中聚集产生冷轧废 品［５ｌ。现场试验发现，吹氧升温对钢水中夹杂物 的生成影响较大。
２０１０年第１期
鞍钢技术
ＡＮＧＡＮＧ，Ｉ＇ＥＣ删ＯＬＯＧＹ
总第３６１期
超低碳钢洁净度的控制
栗红，常桂华，陈本文，康伟，金学峰，康磊 （鞍钢股份有限公司技术中心，辽宁鞍山１１４００９）
摘要：针对鞍钢超低碳汽车板钢种冶炼及连铸工艺对钢水洁净度的影响进行了分析，指
出浇注初期注流的二次氧化、钢包顶渣改质效果不好导致浇注过程钢中夹杂物增加、浸入式水
图２头坯中簇状Ａ１２０，夹杂物
分析认为，Ａ１：０，夹杂主要来源于开浇时注 流的二次氧化。浇注初期，中间包内空气中的氧
与钢包注流和中间包少量钢液表面的ｍ相互作 用。由于氧势较高，钢中ｍ被氧化成簇状ｍ：Ｏ，， 在中包和结晶器中未来得及上浮即被凝固的铸坯 捕获。选择某低碳铝钢种进行试验，以证实开浇 二次氧化对产品质量的影响程度。喂ＣａＳｉ线以 排除钢水脱氧产物Ａ１：０，的影响。两个浇次浇注 前分别采用两种吹氩工艺，一种是原有的吹氩工 艺，另一种采用增大ｌ倍的氩气流量并延长吹气 时间２ ｍｉｎ。然后将两个浇次的头坯热轧，在热轧 板上沿轧制方向连续取样分析夹杂物分布，结果 表明，采用新的吹氩工艺头坯浇铸２．５ ｍ后未发 现Ｂ类Ａ１：０，夹杂超标，但采用原有工艺５ ｍ以 内都发现Ｂ类夹杂超标，说明浇注前中包空气中 氧对头坯的质量影响较大，且影响程度取决于具 体的工艺条件和产品的要求。本次试验的头坯中 除了Ｂ类Ａ１：０，夹杂外，还不同程度的存在保护 渣卷渣夹杂。图３所示的缺陷主要成分（质量分 数／％）为：址１４．２７、Ｃａ ２．００、ｓｉ ｌ．６９、Ｍｇ ０．９０、
口絮流物脱落等是造成冷轧板表面质量缺陷的主要原因，得出稳定产品质量的有效控制方法
是优化非稳定态浇注工艺、控制出钢后钢包渣的氧化性以及进一步去除钢中细小夹杂。
关键词：超低碳钢；夹杂物；浇注工艺
中图分类号：ＴＦ７６１
文献标识码：Ａ
文章编号：１００６－４６１３（２０１０）０１—０００７一０４
Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｃｌｅａｎｌｉｎｅｓｓ ｏｆ Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｃａｒｂｏｎ Ｓｔｅｅｌ
图１示出了其他工艺相同的两罐试验钢升温 和未升温处理时钢中夹杂物的面积百分含量比 较。由图１可以看出，吹氧升温处理的钢水中夹 杂物明显增加。
合理的脱氧方式对有效去除钢中的各类夹杂 也至关重要。目前国内钢厂超低碳钢主要采用铝 终脱氧，该方法的缺点是脱氧产物易聚集，如果滞 留在钢中可能造成表面质量缺陷。为了解决这一 问题，国外先进钢厂已开始了镁铝合金代替铝脱 氧的研究，日本已经采用并申请多项专利。国内 多以实验室研究和理论计算为主，没有Ｍｇ脱氧
栗红，高级工程师，１９９３年毕业于鞍山钢铁学院硅酸盐工程 专业。现从事炼钢夹杂物的研究。
万方数据
注的焦点。国外一些钢厂先后开发了双渣脱氧工 艺等方法以减少渣对钢水的污染。本文针对鞍钢 超低碳钢冶炼及连铸工艺进行分析，讨论现有条 件下钢洁净度的控制水平及存在的问题，为建立 合理的工艺和稳定产品质量提供科学的依据。
１９．１ｌ。拉速变化引起的保护渣卷渣在此得到了 很好的验证。对于头坯中簇状夹杂物，鞍钢采取 头坯下送前扒皮清理，但头坯的夹杂废品仍然高 于其它铸坯。
图３卷渣引起的表面缺陷
４其它因素的影响
稳态操作超低碳钢铸坯以及冷轧板的夹杂物 检测结果表明，耐火材料对钢水洁净度的影响不 明显，但稳态铸坯和冷轧板表面缺陷都发现了聚 集的Ａｌ：Ｏ，夹杂物。分析认为，浸入式水口表面 以Ａ１：０，为主要成分的粘接物是影响产品质量的 主要原因。 ４．１铸坯的大颗粒夹杂物
１ 冶炼过程钢包渣的控制 控制钢包渣的氧化性是提高钢水洁净度的关
键，渣的氧化性越高对钢水的污染越严重。炼钢 厂主要采取两种方法解决该问题，一种方法是采 用挡渣球和气动挡渣控制转炉出钢时下渣量，要 求钢包渣厚度小于８０—１００ ｍｍ，同时避免转炉 Ｍｎ合金化，尽可能降低渣中ＭｎＯ含量；另一种方
一７一
栗红等：超低破钢洁净度的控制
稳态浇注铸坯中的大颗粒夹杂物数量极少， 一９一
万方数据
栗红等：超低碳钢洁净度的控制
＜鞍铜技术＞２０１０年第１期 总第３６１期
很难被发现。通过大量的试验研究发现，第２Baidu Nhomakorabea 钢稳定态铸坯中距内弧１／４处存在１ ０００ Ｉｘｍ的
Ａ１２０，夹杂物，组成（质量分彬％）为ｍ ５１．７６，Ｏ
４８．２４，见图４所示。因夹杂物中不含钢包或中包 衬中的Ｍｇｏ等成分，同时排除了卷渣等其他工艺
ｉｓ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｕｎｓｔｅａｄｙ ｃａＳｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｔｈｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｄｌｅ ｓｌａｇ ａｆｔｅｒ ｔａｐｐｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｍｏ、，ｉｎｇ ｔｉｎｙ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ ｉｎ ｓｔｅｅｌ ａｓ ｍａｎｙ ａｓ ｐｏｓｓｉｂｌｅ ａｒｅ ｂｅｔｔｅｒ ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｓ．
“Ｈｏｎｇ，Ｃｈａｎｇ Ｇｕｉｈｕａ，Ｃｈｅｎ Ｂｅｎｗｅｎ，Ｋａｎｇ Ｗｅｉ，Ｊｉｎ Ｘｕｅｆｅｎｇ，Ｋａｎｇ Ｌｅｉ （Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｒｅ ｏｆ Ａｎｇａｎｇ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ａｎｓｈａｎ １ １４００９，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｎ ｔｈｅ
出钢后到精炼过程钢包顶渣的化学成分如表 ｌ所示。第ｌ～３罐与第４—６罐改质方式不同， 渣中ＦｅＯ含量变化不同，前３罐钢改质效果好于 后３罐。
为了分析渣中ＴＦｅ含量对钢水的影响，对两 种改质方式精炼前后渣中ＦｅＯ和ＴＦｅ的含量进 行比较。结果表明，ＲＨ搬入时渣中ＴＦｅ含量小 于７％时，精炼结束后渣中ＴＦｅ和ＦｅＯ含量有所 增加，见表ｌ中第１、２罐，增加的ＦｅＯ可能来源于 渣对钢水的还原；ＲＨ搬入时渣中ＴＦｅ含量约为 ９％时，精炼结束后渣中ＴＦｅ含量略有增加，但 ＦｅＯ含量略有降低，如第６罐；ＲＨ搬入时渣中 ＴＦｅ含量为１４％一１７％时，ＲＨ搬出时渣中ｒｉｆｅ 含量有所降低，如第３、４、５罐，其中第５罐ＲＨ搬 人时ＴＦｅ含量最高，达１７．６４％，ＲＨ搬出时降低 了３．８３％。渣中降低的这部分氧随着精炼过程 的进行扩散到钢水中，对钢水造成了污染。这一 结果与钢水溶解氧平衡的钢包顶渣的ＴＦｅ含量为 ７％一１２％基本相符。ＲＨ精炼过程钢水被充分 搅拌，钢渣之间反应充分，渣中ＴＦｅ含量过高或过 低均会严重影响钢水的氧化或还原。因此，出钢 后的钢包氧化性是影响精炼过程钢水洁净度的重 要因素。
万方数据
２０１０年第１期
鞍钢技术
ＡＮＧＡＮＧ’ＩＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
总第３６１期
在超低碳钢工业上应用的介绍。
乎 ＼ 栅 缸 嚣 甚 霉 礤 锨
图１ ＲＩ－－Ｉ升温和未升温处理钢水夹杂物的含量比较
３连铸工艺控制 ＲＨ精炼处理后的钢水中大部分夹杂物已经
上浮，钢水洁净度很高。连铸工序净化钢水的方 法有优化中间包结构和保护渣质量、保持恒拉速、 防止结晶器卷渣等。鞍钢冶炼超低碳钢稳态操作 时，精炼结束到中包这一过程中，钢水增氮小于 ０．０００ ４％。钢水中大部分夹杂物的粒度小于ｌＯ ｐ，ｍ，稳态浇注条件下铸坯质量满足冷轧板表面质 量要求。但头坯、换钢包交接坯、尾坯或拉速突然 变化时浇注的铸坯质量不稳定。针对头坯冷轧废 品率高的情况，研究第１罐钢水和头坯，发现浇注 初期第１罐钢水Ａ１８损失和增氮量远远高于稳态 浇注时的水平，钢水中夹杂物明显多于稳态铸坯， 以聚集的Ａ１：０，夹杂为主，见图２（ａ）所示。头坯 ３ ｍ范围内都有分布，有的伴随着气孔，见图２ （ｂ）所示。此外，还包括少量的Ｃａ一灿一０型、射 一Ｔｉ—Ｃａ—Ｍｇ一０型、Ａｌ—ｓｉ一０型夹杂等，主要 分布在头坯１ ｍ以内，分析来源于各种精炼渣，是 开浇到拉速稳定这一过程中，拉速变化引起的卷 渣所致。
ｃｌｅａｎｌｉｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｕｌｔｒａ ｌｏｗ ｃａｒｂｏｎ ｍｏｌｔｅｎ ｓｔｅｅｌ ｆｏｒ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｉｎ Ａｎｇａｎｇ ａｎｄ ｐｏｉｎｔｓ ｏｕｔ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍａｉｎ
ｆｈｃｔＩＭ售ｌｅａｄｉｎｇ ｔｏ ｑｕａｌｉｔｙ ｄｅｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ａ ｃｏｌｄ ｒｏｌｌｅｄ ｓｈｅｅｔ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｏｘｉｄａ－
ｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｃａｓｔｉｎｇ ｓｔｒｅａｍ ａｔ ｔｈｅ ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ ｏｆ ｃａｓｔｉｎｇ，ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｄｕｒｉｎｇ ｃａｓｔｉｎｇ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｐｏｏｒ ｒｅｓｕｌｔ ｆｏｒ ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ ｔｈｅ ｔｏｐ ｓｌａｇ ａＳ ｗｅｌｌ ａｓ ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｎｇ ｆｌｏｗ ａｔ ｓｕｂｍｅｒｇｅｄ ｎｏｚｚｌｅ．Ｉｔ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｕｌｔｒａ ｌＯＷ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｅｅｌ；ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ；ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ
为了提高冷轧板表面质量，降低夹杂废品，满 足高级别汽车板的质量要求，超低碳钢除控制碳、 氮等元素含量以外，对钢的洁净度要求也很严格。 为此，世界各国钢厂采用合理的精炼和连铸工艺 在优化生产工艺、减少大型夹杂物和去除夹杂物 等方面开展了许多工作。目前，国内外已建立起 洁净钢的规模生产体系。现存的问题是生产过程 的非稳态现象…，比如，开浇时二次氧化产生大 颗粒夹杂，拉速变化较大导致钢水卷渣等。另外， 钢包渣对钢水的二次污染已经成为冶金工作者关
＜鞍钢技术）２０ｌｏ年第１期 总第３６１期
法是对出钢后的钢包渣还原处理，加入一定量的 改质剂，降低渣中ＴＦｅ含量。超低碳钢种为利用 钢中氧在精炼时脱碳，出钢时转炉终点氧活度通 常控制在０．０６％一０．０８％以上，钢包渣氧化性也 较高，ＴＦｅ一般为２０％～２５％。这种高氧化性渣 既影响ＲＨ精炼过程钢水的脱氧效果，又不断氧 化钢中的Ａｌ，影响钢水的洁净度。黄宗泽等人研 究认为【２Ｊ，与含氧０．０４％一Ｏ．０７％的钢水平衡的 钢包顶渣中的ＴＦｅ含量为７％一１２％。ＴＦｅ超过 １２％将向钢水供氧，使精炼过程钢水二次氧化；低 于８％则熔渣将被氧含量高的钢水氧化，影响真 空脱碳。基于此，浦项开发了“双渣脱氧工艺技 术”，即在转炉出钢后和ＲＨ处理后均对钢包渣进 行还原处理。宝钢应用该技术冶炼超低碳钢精炼 结束时钢包渣的ＴＦｅ含量达到３％～５％，两次还 原处理后，中包钢水的夹杂物总量与采用传统工 艺相比明显下降。鞍钢通常采用转炉出钢后加改 质剂的方法，一定程度上改善了渣的氧化性。
因素的影响，认为可能是浸入式水口表面粘接物 脱落所致。分析超低碳钢浇注后的浸入式水口的
粘接物发现，水口絮流物主要以她Ｏ，为主，与铸
坯中大颗粒夹杂成分基本一致。
变得粗糙，为水口絮流提供了条件。其次，钢水中 夹杂物含量高，迅速形成不十分致密的粘接物，在 钢水不断冲刷下在某一时刻落人钢水中，来不及 全部上浮而滞留在铸坯中，冷轧成薄板时便出现 了表面缺陷。第ｌ罐钢水夹杂物含量高的原因有 两个：一是开浇，二是第ｌ罐转炉出钢温度高导致 钢水过氧化，顶渣氧化性比其它罐次高。这说明 了转炉出钢后顶渣改质效果不稳定，应控制精炼 工艺过程，尽可能降低夹杂物的生成，以减少水口 絮流物。钢水中的小颗粒夹杂物在浇注过程中容 易聚集在浸入式水口表面，一旦脱落则导致缺陷。
鞍钢目前除了控制出钢时钢包氧化性以外， 一８一
还采用了“双渣脱氧工艺技术”，超低碳钢冷轧板 夹杂物废品率由０．３１７％降低到０．１６８％。
表ｌ钢包顶渣的化学成分（质量分数） ％
２精炼过程的控制
转炉出钢后应保证ＲＨ搬入时钢水氧含量为 ０．０５％一０．０７％，高于此范围则喂铝线调整【３】，以 保证ＢＨ脱氧后的氧活度范围。奥钢联生产超低 碳钢时，要求ＲＨ脱碳结束时氧活度达到 ０．０２５％【４】。ＲＨ精炼过程中，吹氧升温处理和其 他原因造成脱碳结束时的氧活度较高，加铝脱氧 产生的大量夹杂物会在铸坯中聚集产生冷轧废 品［５ｌ。现场试验发现，吹氧升温对钢水中夹杂物 的生成影响较大。
２０１０年第１期
鞍钢技术
ＡＮＧＡＮＧ，Ｉ＇ＥＣ删ＯＬＯＧＹ
总第３６１期
超低碳钢洁净度的控制
栗红，常桂华，陈本文，康伟，金学峰，康磊 （鞍钢股份有限公司技术中心，辽宁鞍山１１４００９）
摘要：针对鞍钢超低碳汽车板钢种冶炼及连铸工艺对钢水洁净度的影响进行了分析，指
出浇注初期注流的二次氧化、钢包顶渣改质效果不好导致浇注过程钢中夹杂物增加、浸入式水
图２头坯中簇状Ａ１２０，夹杂物
分析认为，Ａ１：０，夹杂主要来源于开浇时注 流的二次氧化。浇注初期，中间包内空气中的氧
与钢包注流和中间包少量钢液表面的ｍ相互作 用。由于氧势较高，钢中ｍ被氧化成簇状ｍ：Ｏ，， 在中包和结晶器中未来得及上浮即被凝固的铸坯 捕获。选择某低碳铝钢种进行试验，以证实开浇 二次氧化对产品质量的影响程度。喂ＣａＳｉ线以 排除钢水脱氧产物Ａ１：０，的影响。两个浇次浇注 前分别采用两种吹氩工艺，一种是原有的吹氩工 艺，另一种采用增大ｌ倍的氩气流量并延长吹气 时间２ ｍｉｎ。然后将两个浇次的头坯热轧，在热轧 板上沿轧制方向连续取样分析夹杂物分布，结果 表明，采用新的吹氩工艺头坯浇铸２．５ ｍ后未发 现Ｂ类Ａ１：０，夹杂超标，但采用原有工艺５ ｍ以 内都发现Ｂ类夹杂超标，说明浇注前中包空气中 氧对头坯的质量影响较大，且影响程度取决于具 体的工艺条件和产品的要求。本次试验的头坯中 除了Ｂ类Ａ１：０，夹杂外，还不同程度的存在保护 渣卷渣夹杂。图３所示的缺陷主要成分（质量分 数／％）为：址１４．２７、Ｃａ ２．００、ｓｉ ｌ．６９、Ｍｇ ０．９０、
口絮流物脱落等是造成冷轧板表面质量缺陷的主要原因，得出稳定产品质量的有效控制方法
是优化非稳定态浇注工艺、控制出钢后钢包渣的氧化性以及进一步去除钢中细小夹杂。
关键词：超低碳钢；夹杂物；浇注工艺
中图分类号：ＴＦ７６１
文献标识码：Ａ
文章编号：１００６－４６１３（２０１０）０１—０００７一０４
Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｃｌｅａｎｌｉｎｅｓｓ ｏｆ Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｃａｒｂｏｎ Ｓｔｅｅｌ
图１示出了其他工艺相同的两罐试验钢升温 和未升温处理时钢中夹杂物的面积百分含量比 较。由图１可以看出，吹氧升温处理的钢水中夹 杂物明显增加。
合理的脱氧方式对有效去除钢中的各类夹杂 也至关重要。目前国内钢厂超低碳钢主要采用铝 终脱氧，该方法的缺点是脱氧产物易聚集，如果滞 留在钢中可能造成表面质量缺陷。为了解决这一 问题，国外先进钢厂已开始了镁铝合金代替铝脱 氧的研究，日本已经采用并申请多项专利。国内 多以实验室研究和理论计算为主，没有Ｍｇ脱氧
栗红，高级工程师，１９９３年毕业于鞍山钢铁学院硅酸盐工程 专业。现从事炼钢夹杂物的研究。
万方数据
注的焦点。国外一些钢厂先后开发了双渣脱氧工 艺等方法以减少渣对钢水的污染。本文针对鞍钢 超低碳钢冶炼及连铸工艺进行分析，讨论现有条 件下钢洁净度的控制水平及存在的问题，为建立 合理的工艺和稳定产品质量提供科学的依据。