4、控制夹杂物

　　通常情况下将杂质视为有害成分，但在实际中夹杂物可以转变成有益成分。例如，高硫的钢会产生硫化物夹杂，可能会降低钢材强度，但对易切削钢材来说，是一种脆性夹杂物，呈细条状或纺锤状，硬度较低，可以大幅度提高切割速度。若钢中含有少量钙，则可使原夹杂CaO・SiO2溶于Al2O3， 或变为3CaO・2SiO2，在切割过程中可以在工具表面沉积，覆盖工具的表面，避免切屑和工件与工具的前、后两面发生摩擦。

　　5、降低钢材夹杂物的技术措施

　　为了控制和降低夹杂物，炼钢和连铸作业过程中采取的加工工艺措施主要有脱氧净化、钢包精炼、过滤净化、真空处理技术以及电磁净化等手段。

　　5.1　脱氧法

　　如果钢中的氧含量太高，会形成大量的氧化物和宏观夹杂物，从而对钢的品质造成不利影响。随着现代科学技术的进步，脱氧剂由单一的脱氧剂向复合脱氧剂过渡。采用复合脱氧剂会导致产品之间产生化合物或出现相互溶解的现象，从而降低产品的实际活性。脱氧剂是一种熔融化合物，熔点较低，易生成液体脱氧物。复合脱氧法可以减小脱氧剂在钢液中的界面张力，加速脱氧剂的脱氧率。复合脱氧剂的成分比较复杂，目前已知的脱氧剂有150 多种。钙作为一种优良的除氧剂，能实现深度脱氧和深度脱硫。

　　5.1.1　复合脱氧剂应用

　　目前脱氧剂材料众多，如碱土金属复合材料、硅铁稀土合金以及锆二元合金等。在具体的应用过程中，四元脱氧剂能够充分发挥铼元素与钢材内氧、氮以及硫元素的亲和性。在铝脱氧钢中加入钙，可以使部分钙溶解在钢材中，并与固态的氧化铝产生杂物反应生成铝酸钙。在冶炼过程中，随着多种物质的加入，氧化钙的总量会加速富集，以降低液相线温度。除此之外，钙会与硫发生化合反应形成硫化钙。如果钢材中锰元素较多，也会生成硫化锰。复合脱氧剂能够清除大部分杂质物，且效果显著。

　　5.1.2　钙的应用

　　在钢液净化过程中，钙的净化效果比较好，既可以对其进行深脱硫，还能起到深脱氧的效果。钢液脱氧后，氧元素的含量较低，此时钙脱氧反应效果不佳。当氧化铝夹杂颗粒较多时，随着钙元素的扩散，钙与铝发生反应，对铝元素进行置换，使得氧化铝夹杂物表面富含的氧化钙数量会不断增加。如果氧化钙的含量大于25%，则会出现液态的钙铝酸盐，漂浮在钢液表层，而其余没有漂浮的夹杂颗粒数量较小，将残留在钢材内。钙的应用不仅能有效解决脱氧问题，还能清除氧化铝夹杂物，可以提高钢水的流动性，改善浇筑过程中水口堵塞等问题。

　　5.1.3　稀土应用

　　20 世纪初，稀土对钢中夹杂物影响的研究显示，稀土能够改变钢材中夹杂物的形态。到了20 世纪70 年代，相关研究发现，如果能有效控制钢材内硫含量与稀土的比例，便可以有效降低钢材夹杂物比例。稀土可以与钢材内大量的有害元素之间保持良好的亲和性，产生化合物，清除钢液中的杂质，最终完成对钢水的净化。研究结果显示，加入稀土后，如果硫元素与稀土的百分比在25% ～ 33%，则稀土硫化物能够全面取代硫化锰与氧化铝等物质，实现夹杂物细化的效果。（未完待续）

文章摘自：冶金技术网