1、1,純凈鋼的生產(chǎn)技術(shù)和應用,采礦、冶金和材料工程國際研討會 2006.10.27 北京 Tooru MATSUMIYA 新日鐵,2,內(nèi)容,1.引言 純凈鋼概述 2.純凈鋼生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)理念 3.純凈鋼生產(chǎn)的主要技術(shù)和應用這些技術(shù)后純凈鋼的物化特性 3.1 降低氧化物夾雜總量 3.2 減少大顆粒夾雜 3.3 降低板坯表面及皮下夾雜物 3.4 控制夾雜物化學成分 4.世界純凈鋼生產(chǎn)概況 5.純凈鋼的特性和應用結(jié)果 6.經(jīng)濟可行性 7.結(jié)論,3,不同鋼材需要的溶質(zhì)元素凈化程度及生產(chǎn)流程 (PI: 噴粉 LF: 鋼包爐),4,內(nèi)容,1.引言 純凈鋼概述 2.純凈鋼生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)理念 3.純凈鋼生產(chǎn)的主

2、要技術(shù)和應用這些技術(shù)后純凈鋼的物化特性 3.1 降低氧化物夾雜總量 3.2 減少大顆粒夾雜 3.3 降低板坯表面及皮下夾雜物 3.4 控制夾雜物化學成分 4.世界純凈鋼生產(chǎn)概況 5.純凈鋼的特性和應用結(jié)果 6.經(jīng)濟可行性 7.結(jié)論,5,對夾雜物的要求,6,內(nèi)容,1.引言 純凈鋼概述 2.純凈鋼生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)理念 3.純凈鋼生產(chǎn)的主要技術(shù)和應用這些技術(shù)后純凈鋼的物化特性 3.1 降低氧化物夾雜總量 3.2 減少大顆粒夾雜 3.3 降低板坯表面及皮下夾雜物 3.4 控制夾雜物化學成分 4.世界純凈鋼生產(chǎn)概況 5.純凈鋼的特性和應用結(jié)果 6.經(jīng)濟可行性 7.結(jié)論,7,頂?shù)讖痛档男Ч?(After H

3、. Sato, 143rd/144th Nishiyama Memorial Seminar, 1992),8,無渣出鋼,(After H. Sato, 143rd/144th Nishiyama Memorial Seminar, 1992),9,無渣出鋼,(After H. Sato, 143rd/144th Nishiyama Memorial Seminar, 1992),10,防止?jié)蹭摃r的氧化,(After Y. Shirota, 143rd/144th Nishiyama Memorial Seminar, 1992),11,控制氧含量,(After K. Ogawa, 143rd

4、/144th Nishiyama Memorial Seminar, 1992),12,內(nèi)容,1.引言 純凈鋼概述 2.純凈鋼生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)理念 3.純凈鋼生產(chǎn)的主要技術(shù)和應用這些技術(shù)后純凈鋼的物化特性 3.1 降低氧化物夾雜總量 3.2 減少大顆粒夾雜 3.3 降低板坯表面及皮下夾雜物 3.4 控制夾雜物化學成分 4.世界純凈鋼生產(chǎn)概況 5.純凈鋼的特性和應用結(jié)果 6.經(jīng)濟可行性 7.結(jié)論,13,H形中間包(新日鐵， 名古屋 廠),H形中間包連鑄簡圖,14,垂直區(qū)的效用,15,垂直區(qū)的作用 （重新建模）,(After H. Yamamura, et al., ISIJ Internation

5、al, 2001),不同磁場強度下結(jié)晶器內(nèi)流場矢量分布計算值,17,防止卷入保護渣,(After Y. Otsuka et al., CAMP-ISIJ, 1990),鋼液表面流速 （m/s）,粘度對保護渣卷入的影響,18,結(jié)晶器液位自適應控制系統(tǒng),(After T. Kurokawa et.al., CAMP-ISIJ, 1992),19,內(nèi)容,1.引言 純凈鋼概述 2.純凈鋼生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)理念 3.純凈鋼生產(chǎn)的主要技術(shù)和應用這些技術(shù)后純凈鋼的物化特性 3.1 降低氧化物夾雜總量 3.2 減少大顆粒夾雜 3.3 降低板坯表面及皮下夾雜物 3.4 控制夾雜物化學成分 4.世界純凈鋼生產(chǎn)概況 5

6、.純凈鋼的特性和應用結(jié)果 6.經(jīng)濟可行性 7.結(jié)論,鋼液流速對簇狀Al2O3夾雜最大直徑的影響,(After W. Yamada, CAMP-ISIJ, 1999),21,簇狀Al2O3的尺寸分布,(After W. Yamada, CAMP-ISIJ, 1999),22,表面凈化（氣孔）,(Data of Kimitsu Works),電磁感應的原理,(After M. Tani M, Proceedings of 4th European Continuous Casting Conference, 2002),電磁連鑄（ EMC ）原理圖,(After M. Tani M, Procee

7、dings of 4th European Continuous Casting Conference, 2002),鑄坯表面,(After M. Tani M, Proceedings of 4th European Continuous Casting Conference, 2002),26,夾雜物數(shù)量,0.25%C - 25#鋼,(4000A),(After M. Tani M, Proceedings of 4th European Continuous Casting Conference, 2002),27,內(nèi)容,1.引言 純凈鋼概述 2.純凈鋼生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)理念 3.純凈鋼生產(chǎn)

8、的主要技術(shù)和應用這些技術(shù)后純凈鋼的物化特性 3.1 降低氧化物夾雜總量 3.2 減少大顆粒夾雜 3.3 降低板坯表面及皮下夾雜物 3.4 控制夾雜物化學成分 4.世界純凈鋼生產(chǎn)概況 5.純凈鋼的特性和應用結(jié)果 6.經(jīng)濟可行性 7.結(jié)論,耦合析出模型簡圖,(After T. Matsumiya, Mat Trans JIM, 1992),奧氏體不銹鋼的化學成分（質(zhì)量百分比%）,(After W. Yamada, et al., Proceedings of Intern Conf on Computer-assisted Materials Design and Process Simulati

9、on, 1993),Al2O3和SiO2的含量 是鋼中總氧含量的函數(shù),(After W. Yamada et al., Proceedings of Intern Conf on Computer-assisted Materials Design and Process Simulation, 1993),不同溫度下夾雜物各相質(zhì)量分數(shù),(After W. Yamada et al., Proceedings of Intern Conf on Computer-assisted Materials Design and Process Simulation, 1993),32,內(nèi)容,1.引言

10、 純凈鋼概述 2.純凈鋼生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)理念 3.純凈鋼生產(chǎn)的主要技術(shù)和應用這些技術(shù)后純凈鋼的物化特性 3.1 降低氧化物夾雜總量 3.2 減少大顆粒夾雜 3.3 降低板坯表面及皮下夾雜物 3.4 控制夾雜物化學成分 4.世界純凈鋼生產(chǎn)概況 5.純凈鋼的特性和應用結(jié)果 6.經(jīng)濟可行性 7.結(jié)論,33,對夾雜物敏感的鋼種,(After K. Wunnenberg, Revue de Metallurgie, 2005),34,有害夾雜物的尺寸范圍,(After K. Wunnenberg, Revue de Metallurgie, 2005),35,有害夾雜物的來源,(After K. Wunn

11、enberg, Revue de Metallurgie, 2005),36,二次冶金,(After K. Wunnenberg, Revue de Metallurgie, 2005),37,不同形式的連鑄機和模鑄所占的比例,(After K. Wunnenberg, Revue de Metallurgie, 2005),38,控制大包下渣,(After K. Wunnenberg, Revue de Metallurgie, 2005),39,中間包的大小,(From K.Wunnenberg, Revue de Metallurgie, 2005),(After K. Wunnenbe

12、rg, Revue de Metallurgie, 2005),40,估計純凈鋼的增長量,(After K. Wunnenberg, Revue de Metallurgie, 2005),41,內(nèi)容,1.引言 純凈鋼概述 2.純凈鋼生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)理念 3.純凈鋼生產(chǎn)的主要技術(shù)和應用這些技術(shù)后純凈鋼的物化特性 3.1 降低氧化物夾雜總量 3.2 減少大顆粒夾雜 3.3 降低板坯表面及皮下夾雜物 3.4 控制夾雜物化學成分 4.世界純凈鋼生產(chǎn)概況 5.純凈鋼的特性和應用結(jié)果 6.經(jīng)濟可行性 7.結(jié)論,42,純凈鋼的需求 （軸承鋼）,(After K. Marukawa, Proc. ISIJ H

13、igh Temperature Process Forum & JSPS 19th Committee, 1996),43,(After H. Uchibori, 126th/127th Nishiyama Memorial Seminar, 1988),純凈鋼的需求 （薄板）,44,疲勞壽命與夾雜物成分的關(guān)系（閥用彈簧鋼）,( After N. Ibaragi, 188th/189th Nishiyama Memorial Seminar, 2006),45,( N. Ibaragi, 188th/189th Nishiyama Memorial Seminar, 2006),46,經(jīng)濟可行性,根據(jù)用戶所需的產(chǎn)品性能，合理決定成品價格，盡量降低生產(chǎn)成本，經(jīng)濟可行性應該是令人滿意的。,47,結(jié)論,引言中總結(jié)了有代表性的幾種潔凈鋼所需