度是反映钢的总体质量水平的重要标志，是钢的内在质量的保证指标。钢的洁净度通常由钢中有害元素含量以及非金属夹杂物的数量形态和尺寸来评价。本科生毕业论文第页洁净钢和纯净钢是两个不同的概念。洁净钢并不意味着越纯越好，洁净钢应定义为当钢中的非金属夹杂物或其它有害物质直接或间接地影响产品的加工性能或使用性能时，该钢就不是洁净钢而如果钢中的非金属夹杂物和有害杂物的数量尺寸或分布对产品的加工性能使用性能都没有不良影响，则这种钢就可以被认为是洁净钢，这定义是比较恰当而准确的，因为不同钢种的钢材，在不同加工过程和使用过程中，对其所要求的性能以及与之相应的洁净度是不同的，。五十多年的科学技术的不断进步，钢铁产品面临被新型工程材料如铝塑料玻璃等取代的巨大压力，提高钢的洁净度越来越成为钢铁冶金技术研究的重要课题，提高钢的洁净度已成为每个钢铁产品的任务。比如，为了满足管线钢不断提高的韧性要求，特别是酸性气体输送管道抗性能的提高，在过去年里，对钢中含量有不断降低的要求。对汽车板轿车外壳则要求都小于，而饮料罐不仅要求小于，同时要求夹杂物直径必须小于，轮胎钢芯线夹杂物直径要求小于，而电视机屏幕荫罩钢则要求夹杂物直径更小，即。又如对于滚珠轴承钢来说，为了提高接触疲劳性能，使钢中全氧降低到以下，甚至更低。正是由于这种巨大的压力，使提高钢的洁净度的冶金技术得以飞速发展，至年代末，钢中已可降低到左右。生产洁净钢的主要技术洁净钢生产技术涉及多个工序环节，以转炉流程为例，通常由铁水脱硫处理顶底复吹转炉吹炼出钢挡渣脱氧钢水包内沪渣改性氩气搅拌真空处理或其它方式的炉外精炼保护浇铸中间包冶金结晶器保护渣结晶器内钢水流动控制等组成。目前国内基本具备生产洁净钢条件的钢铁企业主要有宝钢武钢攀钢和部分特钢厂。武钢二炼钢厂具备铁水脱硫喷粉顶底复吹转炉台板坯连铸机及等设备宝钢有铁水脱硫处理，台板坯连铸机及座的顶底复吹转炉，其三期工程将建成具有新技术的现代化的炼钢设备的第二炼钢厂攀钢具有脱硫炉外处理的顶底复吹转炉板坯连铸机炉外精炼装置等设备。其本科生毕业论文第页中宝钢武钢攀钢等都具有生产高纯净度的深冲钢的条件。除此之外鞍钢太钢等都在引进先进技术及设备，鞍钢的精炼现在也取得了不小的成果。近年来，我国的钢厂非常注重洁净钢的生产及实验研究，在不久将来也具备生产高质量洁净钢钢的设备条件及生产能力。国外的些技术成果，国外只有日本的少数工厂采用了结晶器钢水电磁制动结晶器等最新技术，近几年来美欧韩台钢铁企业洁净钢生产水平的提高实际上主要是靠严格的炉渣管理和各工艺环节的严细操作获得的。以美国内陆钢铁公司第氧气转炉炼钢厂为例，该厂有两台容量顶底复吹转炉，台真空精炼装置和两台板坯连铸机，年产吨钢，全部为深冲用钢，其中为钛稳定的极低碳钢，超低碳钢，为低碳铝镇静钢，美国内陆钢铁公司生产洁净钢的实践非常令人深思。美国内陆钢铁公司阿姆柯钢铁公司钢铁公司钢公司德国蒂森钢铁公司等用的就是这些与国内宝钢武钢相当的装备生产出了总氧含量在的流汽车板罐钢等。除深冲钢以外，国外管线钢的牌号已发展到级，硫含量已能降低到，甚至少于。优质造船板的硫含量低于，总氧含量已降低到以下。精炼炉概况在洁净钢的生产技术中，有项技术是不得不提的，自从它诞生到现在多年来，它的技术不断的被完善，并且应该于生产洁净钢中，它就是精炼。精炼全称为真空循环脱气精炼法。在年由德国和公司联合开发成功，其中为这两家德国厂家名称的第个字母。将真空精炼与钢水循环流动结合起来，进而具有了处理时间短效率高精炼效果好能够与转炉连铸匹配的优点而被转炉工序大量采用。现在已经由原来单的脱气设备转变为包含真空脱碳吹氧脱碳喷粉脱硫温度补偿均匀温度和成分等多功能的炉外精炼设备。而且随着技术的进步和精炼功能的扩展，在生产超低碳钢方面表现出了显著的优越性，是现代化钢厂中种重要的炉外处理装置。精炼炉的主要结构如图本科生毕业论文第页图精炼炉的主要结构图系统设备是种用于生产优质钢的钢水二次精炼工艺装备。它是由吸入和排出钢水的浸渍管和真空槽以及真空排气装置所组成。整个钢水冶金反应是在砌有耐火衬的真空槽内进行的，真空槽的下部是两，加入量选取了个进行研究，由于每组实验中夹杂物和气泡的反应状态基本相似，故只需贴出组实验过程中的状态来说明钢包中微小气泡去除夹杂物。在实验过程中采用了高速摄像仪，此摄影仪为德国公司的高速摄影仪，每秒拍摄张，次拍摄能拍张。通过高速本科生毕业论文第页摄像仪来抓拍钢包中微小气泡粘附夹杂物上浮的形态，图就是张微小气泡粘附夹杂物上浮的清晰图片图气泡粘附夹杂物上浮本科生毕业论文第页接下来就详细的介绍下放入钢包中，产生微小气泡，并且部分气泡会粘附夹杂物上浮，通过五个时间点来说明实验的基本过程放入分钟时实验状态如图，此时簇状物产生的速度较快，夹杂物上浮效果较明显。产生的微小气泡和上升腿中提升气体共同作用下，气泡粘附夹杂物和夹杂物碰撞长大上浮效果较为明显。由于处理时间短，因此夹杂物的含量此时还是很多。的含量较高，产生微小气泡也较多。本科生毕业论文第页图放入分钟时，钢包中微小气泡和夹杂的状态放入七分钟时实验状态如图，微小气泡变多，夹杂物稍有所减少。此时在钢包中溶解已经充分，产生的气泡量达到了顶峰，微小气泡粘附夹杂物上浮的数量明显增多，在上升腿中提升气量的作用下，夹杂物碰撞长大上浮的概率更大，去夹杂物的效果非常明显。本科生毕业论文第页图放入七分钟时，钢包中微小气泡和夹杂的状态放入十三分钟时实验状态如图，微小气泡减少，夹杂物去除效果明显。经过了十三分钟的处理，夹杂物量已经不多，夹杂物碰撞形成簇状物的机会变小，的含量降低，产生的气泡就随之减少，但是夹杂物的含量相比之前有又有了较大幅度的减少。本科生毕业论文第页图放入十三分钟时，钢包中微小气泡和夹杂的状态放入二十分钟时实验状态如图，几乎没有微小气泡产生，夹杂物含量很低。已经基本反应完全，很难再产生微小气泡来粘附夹杂物上浮去除。现在夹杂物的去除主要靠上升腿中的提升气量。本科生毕业论文第页图放入二十分钟时，钢包中微小气泡和夹杂的状态放入二十九分钟时实验状态如图，没有微小气泡产生，夹杂物的去除相比最初时候有非常明显的效果。反应完全，钢包中没有微小气泡的产生。上升腿中提升气量去夹杂的作用已经不足以去除剩余的这些夹杂物了，但是夹杂物相比二十分半分钟时又减少了些，虽然减少的效果已经不明显。本科生毕业论文第页图放入二九分钟时，钢包中微小气泡和夹杂的状态通过上面的图片，可以得出气泡对于夹杂物的去除效果是非常好的，并且在前十三分钟就已经达到了比较明显的效果。实验结果与分析根据加入量对夹杂物去除率的影响实验的实验数据，以去除率平均值对加入量作图，得关系如如图本科生毕业论文第页去除率加入量图不同加入量的去除率图中可以看到，当加入的物质的量在的时候，去除率有个比较迅速的提升，之间去除率比较稳定，其中时去除率达到最大值。说明在有上升腿中的提升气量作用的同时，加入了微小颗粒，产生的微小气泡在对微小夹杂物的效果上有比较明显的效果，所以去除率有所提升。虽然在的时候去除率最大，但是在的时候基本达到了最优值，单从去夹杂物的角度，并考虑成本和向溶液中投入而形成的杂质，投入的最优值是。本科生毕业论文第页结论模型采用几何比例为，聚丙烯作为模拟夹杂物，作为模拟。根据原型的数据，选定处理时间是夹杂物投入了是真空度是，即真空室的液面深度是，研究上升腿中提升气量上升腿浸入钢包内钢水深度和加入量对夹杂物去除的影响，可以得到如下结论较大提升气量的去夹杂效果要好于较小的提升气量，存在个最优值。从去除夹杂物的角度考虑，上升腿浸入深度有个最优值较大加入量去夹杂效果好于较小量，当达到数值，本实验是，去除率趋于稳定，考虑成本和引入新杂质量等因素，并仅从去除夹杂物的角度定量，存在个最优值。在上升腿中的提升气量和浸入深度都是最优值的前提下，在只有上升腿中的提升气量时，去除率最大值是同时向钢包中加入时，去除率稳定值是，去除率提升了。本科生毕业论文第页参考文献杜德信，郭新春开发洁净钢的生产技术钢铁钒钛余志祥，郑万，汪晓川，等洁净钢的生产实践炼钢崔峥洁净钢生产技术的国内外概况云南冶金，徐匡迪关于洁净钢的若干基本问题金属学报殷瑞钰洁净钢平台集成技术现代炼钢技术进步的重要方向钢铁刘浏真空精炼工艺与装备技术的发展钢铁朱苗勇现代冶金学北京冶金工业出版社徐国群精炼技术的应用与发展炼钢邱勤近十年来中国真空精炼技术的发展上海，宝钢，杨学富宝钢精炼技术的现状和发展年炉外精炼年会论文集上海孙群，林阳鞍钢精炼工艺研究与实践年洁净钢生产技术国家研讨会文集，北京幸伟，倪红卫，张华，等钢中夹杂物去除技术的进展特殊钢陈本文，王晓峰，栗红，等微气泡与钢中非金属夹杂物相互作用机理的研究鞍钢技术唐复平，李镇，王晓峰反应诱发微小异相与钢中微小夹杂物去除炼钢年会论文集沈阳本科生毕业论文第页张先棹冶金传输原理北京冶金工业出版社，郑淑国，朱苗勇，潘时松真空精炼装置内夹杂物行为的实验研究金属学报卢艳青钢水精炼工艺的实验研究北京北京科技大学，卢艳青，陈永范真空脱碳过程的水模科技大学实验研究中国稀土学报专辑王文林水溶液中碳酸氢钠热分解反应研究化学教学杭桂华精炼工艺参数与钢中夹杂物数量粒径关系研究武汉，武汉科技大学，唐复平，栗红，常桂华，等应用极值统计法推算钢中最大夹杂物尺寸冶金分析郑淑国，朱苗勇吹氩钢液精炼过程气泡去夹杂机理研究钢铁，迟云广，沈巧珍，吴曌环，等精炼过程夹杂去除和卷渣的物理模拟特殊钢艾新港，包燕平，吴华杰，等精炼循环流量优化的水模研究特殊钢段建平工艺技术优化与改进钢铁邓福军，张薇，曹纯保模拟悬浮态与静态下碳酸钙分解产物活性研究硅酸盐通报冯云，陈延信碳酸钙的分解动力