1 前言
1996年，我國(guó)的鋼產(chǎn)量突破1億t，成為世界第一產(chǎn)鋼大國(guó)。但與世界主要發(fā)達(dá)產(chǎn)鋼國(guó)家相比，在品種結(jié)構(gòu)、產(chǎn)量質(zhì)量、技術(shù)裝備、能源消耗、生產(chǎn)成本等方面還有不少的差距，因此，我們還沒有成為世界鋼鐵強(qiáng)國(guó)。
世界上發(fā)達(dá)的鋼鐵工業(yè)國(guó)家都經(jīng)歷了同樣的發(fā)展歷程。即先是粗鋼在量上按年份絕對(duì)增長(zhǎng)，到達(dá)一定高峰后調(diào)整結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)而追求品種質(zhì)量。當(dāng)品種質(zhì)量占據(jù)市場(chǎng)的絕對(duì)份額后，由于激烈的競(jìng)爭(zhēng)，相繼在高附加值的精品上下功夫。人們?cè)?0世紀(jì)50年代前，主要致力于脫磷、脫硫、脫氧。隨現(xiàn)代鐵水預(yù)處理技術(shù)的發(fā)展，“三脫”(脫磷、脫硫、脫硅)在生產(chǎn)上已實(shí)現(xiàn)了最經(jīng)濟(jì)成本。人們可以把普通鋼的硫磷比一般標(biāo)準(zhǔn)≯0.040%再降至更低的水平。這樣磷、硫的危害在下降的同時(shí)，氫、氮、氧對(duì)鋼的危害則愈加顯露出來。鋼中氫的致裂，氮的發(fā)脆，全氧與鋼中夾雜物的緊密關(guān)系，在分析鋼的缺陷時(shí)已形成了共識(shí)。20世紀(jì)50年代后，人們著手深入研究對(duì)鋼的脫氫、脫氮、脫氧。到目前為止從某種意義上講，對(duì)氫、氮、氧的控制和要求，即反映出整條工藝路線的綜合水平又反映出一個(gè)工廠所能生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品檔次的高低。
2 我國(guó)鋼中氫、氮、氧的控制與外國(guó)先進(jìn)水平的現(xiàn)狀
對(duì)鋼中氫、氮、氧要求，我國(guó)已有一些部門和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也包括企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)，在一些特殊用途的鋼上做出了規(guī)定。如馬鋼快速客車輪鋼中含氫(w)≤2×10-6，重載貨車輪鋼中含氫(w)≤3.5×10-6；特鋼企業(yè)生產(chǎn)的軸承鋼對(duì)全氧提出明確的要求。但在我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB)中，除了眾所周知的對(duì)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼提出過鋼中含氮的(w)≯80×10-6以外，到目前為止，根據(jù)已有的資料，還沒有見到將鋼中氫、氮、氧作為有害元素控制的新標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布或頒布。
我國(guó)有爐外精煉裝置，經(jīng)真空處理的鋼不足鋼產(chǎn)量的1/10。以4大鋼鐵企業(yè)為例。由于各家產(chǎn)品不同，工藝不同，精煉裝置的不同，氫、氮、氧波動(dòng)幅度較大。即便以我國(guó)先進(jìn)的擁有真空處理裝備的煉鋼廠與國(guó)外相比，在這方面仍有較大差距(見表1、表2)。
表1 我國(guó)鋼中氫、氮、氧控制的先進(jìn)水平及現(xiàn)狀(w) ×10-6
|
單 位
|
［H］
|
［N］
|
T［O］
|
|
寶鋼
|
0.7～1.5
|
10～27
|
12～28
|
|
武鋼
|
≤2
|
≤25
|
43～75
|
|
太鋼
|
1.5～3.3
|
25～55
|
25～33
|
|
馬鋼
|
1.5～3.5
|
40～50
|
22～38
|
表2 國(guó)外鋼中氫、氮、氧控制的先進(jìn)水平及現(xiàn)狀(w) ×10-6
|
品 種
|
［H］
|
［N］
|
T［O］
|
|
車輪輪箍
|
≤2
|
30～40
|
≤15
|
|
重軌
|
≤2
|
30～40
|
＜20
|
|
耐蝕結(jié)構(gòu)鋼
|
≤1.6
|
10～40
|
≤30
|
|
超低碳薄板
|
|
≤40
|
10～30
|
|
(D≤40μm)優(yōu)硬線材
|
|
40～60
|
20～30
|
|
(D≤20μm)汽車鋼板
|
|
≤25
|
≤20
|
|
中厚鋼板
|
＜1.5
|
≤40
|
|
|
合金鋼棒材
|
＜2
|
10～20
|
≤10
|
|
管線鋼
|
|
≤35
|
≤30
|
|
冷墩鋼
|
|
≤35
|
＜30
|
表1、表2是我們收集到的資料，以及對(duì)國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品的檢驗(yàn)報(bào)告，經(jīng)整理列出的一些代表鋼種，僅供參考。
3 結(jié)凈鋼或純凈鋼的出現(xiàn)及發(fā)展
中國(guó)的鋼鐵市場(chǎng)是國(guó)際市場(chǎng)的一部分。中國(guó)鋼鐵企業(yè)不能生產(chǎn)的或?qū)嵨镔|(zhì)量上尚存不足的產(chǎn)品，還得從國(guó)外大量進(jìn)口，這個(gè)量每年仍有1000～1500萬t。要實(shí)現(xiàn)從量變到質(zhì)變，值得一提的是國(guó)外生產(chǎn)的所謂“潔凈鋼”(Clean-steel)或“純凈鋼”(Purity-steel)，在對(duì)鋼的純凈度上出現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。通常這種鋼是指［S］、［P］、［H］、［N］、T［O］含量(w)總和≯100×10-6。當(dāng)然還有一種觀點(diǎn)就是還得強(qiáng)調(diào)夾雜物的形態(tài)與尺寸。對(duì)不同的鋼號(hào)有不同的要求，比如滾珠軸承鋼，要求夾雜物D＜15μm，輪胎鋼簾線要求夾雜物D＜10μm。除此之外，隨煉鋼技術(shù)的不斷提高，超純凈鋼的概念也出現(xiàn)在世界冶金的論壇上。德國(guó)預(yù)測(cè)：鋼水中可能達(dá)到的元素含量為(w)/×10-6：［C］≤20、［P］≤15、［S］≤5、［N］≤15、T［O］≤10、［H］≤0.7，總含量≤65.7×10-6；日本報(bào)告：到2000年，在批量生產(chǎn)的超純凈鋼中，上述幾種有害元素的含量可控制在(w)/×10-6,［C］≤16、［P］≤12、［S］≤4、［N］≤14、T［O］≤5、［H］≤0.5，總含量≤51.5×10-6。（未完待續(xù)）
——本文摘自《中國(guó)金相分析網(wǎng)》
冀公網(wǎng)安備13050002001422號(hào)