非金属夹杂物

非金属夹杂物炼钢过程中少量炉渣、耐火料材及冶炼中反应产物进入钢液而形成的氧化物01产生原因影响因素分类目录0302基本信息非金属夹杂物，是在炼钢过程中，少量炉渣、耐火料材及冶炼中反应产物进入钢液而形成的。钢中非金属夹杂物是指钢中不具有金属性质的氧化物、硫化物、硅酸盐和氮化物。它们是钢在冶炼过程中由于脱氧剂的加入形成氧化物、硅酸盐和钢在凝固过程中由于某些元素(如硫、氮)溶解度下降而形成的硫化物、氮化物，这些夹杂物来不及排出而留在钢中。外来夹杂物是炉渣或耐火材料或其它夹杂在钢液凝固过程中未及时浮出而残留于钢中。它们常作为衡量钢质量的重要指标，其类型、组成、形态、含量、尺寸、分布等各种状态因素都对钢性能产生影响。随着近代精炼技术的发展，钢的“洁净度”大大提高，夹杂物在钢中的含量虽然极微，但对钢的性能却具有不可忽视的影响，非金属夹杂物在钢中破坏了金属基体的连续性，致使材料的塑性、韧性降低和疲劳性能降低，使钢的冷热加工性能乃至某些物理性能变坏。钢中夹杂物对钢性能的影响主要在对钢韧性的危害，而且危害程度随钢的强度增高而增加。然而其中夹杂物的数量及分布形态是影响钢材质量的重要指标之一。产生原因产生原因造渣材料碱性炼钢常用的造渣材料是石灰和萤石。石灰，主要成分是CaO，其含量应不小于85%，SiO2含量应不大于2%，硫含量应小于0.15%。石灰易吸收水分而变成粉末，所以，造渣时应使用刚烧好的、烧透的石灰，或对石灰进行预热后再使用，这样能防止石灰给钢液带入过多的水分，否则就会使钢液氢含量增加，影响钢的质量，严重时会使钢报废。萤石，主要成分是CaF2，含量为85%-95%，SiO2含量约为6%。加入萤石能够帮助化渣，是良好的助熔剂，它可以在短时间内改善炉渣的流动性。石灰中若掺杂硫化物矿石，必须将这种萤石排除掉，否则会降低炉渣的脱硫能力，易造成硫化物（MnS）夹杂。铁合金在冶炼时，如果使用烘烤时间短、烘烤温度低、甚至根本未经烘烤的铁合金材料，势必将会增加外来夹杂物和气体带入钢液中的机会。经过烘烤的铁合金上到炉台，在寒冷的冬季，露天摆放的铁合金会很快凉下来，将这些凉的铁合金加入到钢包内，不可能很快融化并且在钢液中分布均匀，它们得经过一段时间的熔化和搅拌的过程。对于精炼炉来说，钢水在真空处理结束后，这时还要补加一些铁合金调整钢液中元素的含量，如果没有在工艺规定的时间内出钢，势必将会影响真空除气、去杂质的效果，同时又增加了外来夹杂物进入钢液中的机会，影响钢水质量。分类分类按来源分类钢中非金属夹杂物的来源主要来源有内生夹杂和外来夹杂两部分组成。内生夹杂物钢铁的冶炼实质是液态金属的氧化一还原反应。由于金属在高温液体状态下对氧和其它气体的溶解量远远大于凝固状态，因此在炼钢的后期必须设法将过剩的氧尽量从钢液中排除出去，因此在炼钢的后期必须设法将过剩的氧尽量从钢液中排除出去。排除的方法：在电炉炼钢中主要是靠含氧低的炉渣，使氧从钢液中扩散到渣中去，另外向钢液中加入对氧亲和力较强的脱氧元素，这样在钢液中就发生了脱氧反应，并生成了夹杂物。由于这些夹杂一般尺寸较大,大多数可以在还原期上浮到渣内,从而去除了钢液中相当数量的氧。但仍有一部份残留在钢液中。另外上述的反应是与钢液温度密切相关的,当钢液温度逐步降到凝固温度时,上述反应不断向右进行,形成的非金属夹杂物的颗粒也不断减小,浮出钢液就逐渐变得困难。当钢液浇入钢锭模后,由于冷却速度突然加快,液态钢对气体的溶解度也骤然降低因此上述脱氧反应也迅速加剧。此时除Mn，Si和Al等强脱氧元素进行脱氧反应外,其它如Cr、Fe等也会参加脱氧反应，生产FeO·SiO2、FeO·Al2O3、MnO·Cr2O3、mMnO·nFeO等复合夹杂物,而这类夹杂物大多是从钢中原有的脱氧产物SiO2、MnO、Al2O3等为核心而伴生的，因此这类夹杂物的组成和结构都极为复杂，而且其数量一般占钢中总夹杂量的40~60%。影响因素影响因素影响钢水中非金属夹杂物的因素主要有：冶炼过程工艺操作控制、原铺材料的质量两大部分。冶炼工艺操作控制在钢的冶炼工艺操作控制过程中，脱碳吹氧过量、大量的补加合金、沸腾和还原时间不充分、钢液搅拌强度不均匀、温度过高、钢渣成分控制不好、大量的升温、大流量搅拌、过高速喂线等操作都会增加钢液中非金属夹杂物。非金属夹杂物中的硫化物、氧化物、氮化物大多在冶炼过程中产生。原铺材料的质量对于使用的原铺材料，其