摘要
薄规格高牌号无取向硅钢作为电磁能转化过程中的核心材料，其洁净度对产品性能具有至关重大的影响意义，故需要明确夹杂物的行为规律并对其严格控制。基于此本文以某钢厂生产的350WG无取向硅钢产品为研究对象，对其“炼钢-连铸”工序进行全流程跟踪取样，并对该过程中夹杂物的行为规律、热力学及影响因素、控制进行了全面的分析研究。主要研究结论如下： （1）对夹杂物行为规律的研究表明，炼钢各工序夹杂物的平均尺寸及数量密度整体呈现减小的趋势，RH加铝前，夹杂物成分种类中Al2O3-CaO-MgO-SiO2的占比较大，而RH加铝后主要以Al2O3为主。小型类球状及大型含P夹杂、类球状氧化锰、5~15μm的块状氧化铝、团簇状氧化铝、大小型类球状复合氧化物经过冶炼工序能够有效的上浮去除，而小型块状含P夹杂、0.5~5μm的块状氧化铝、块状复合氧化物，则会一直存在于钢液中；连铸坯中主要以氧化物、氧-硫复合物居多；氮复合物和氧-硫-氮复合物虽占比较小，但其尺寸更大，且其中亚显微夹杂数量占比更低；沿连铸坯厚度及宽度方向上，越靠近中心，硫化物、氮化物、氧-氮复合物、硫-氮复合物的尺寸越大，且氧-硫复合物、氧-硫-氮复合物的数量占比也越大，而越靠近表面，氧化物、氮化物、硫-氮复合物的数量占比越大。 （2）对夹杂物的热力学及影响因素分析表明，含P类夹杂主要是在CAS站炉渣卷入钢液中产生的外来夹杂物；MnO在RH脱碳工序会大量生成，在RH加铝脱氧后由于被Al还原而完全消失；从CAS站至RH合金化工序钢液中都会有块状氧化铝生成，在RH加铝后会有大量团簇状氧化铝生成；在合金化前，块状及小型类球状复合氧化物中的镁元素主要来源于精炼渣中的MgO；在合金化后钢液中会生成大型复合氧化物，该类夹杂呈液态；AlN、MnS、MgS、CaS开始析出的温度依次为1146℃、1200℃、1389℃、1417℃；随着钢中Al、Si含量的增大，CaS、MgS、MnS、AlN夹杂开始析出的温度均会升高；随着钢中Mg含量的增大，MgS夹杂开始析出的温度会升高；随着钢中Mn含量的增大，MnS夹杂开始析出的温度会升高；随着钢中N含量的增大，AlN夹杂开始析出的温度会大幅升高；随着钢中S含量的增大，CaS、MgS、MnS夹杂开始析出的温度均会有所升高。 （3）对夹杂物控制的研究表明，随着RH精炼循环搅拌的时间延长，夹杂物的种类、数量密度及尺寸均会随之减少，经过12min的循环搅拌出站时，小型块状含P夹杂、0.5~5μm块状氧化铝、块状复合氧化物的去除率显著提升；连铸坯中含镁夹杂物随着镁含量的增加其尺寸呈现减小的趋势，且当氧化物或氧-硫复合物中含有镁元素时，氮化物更难以其为核心析出；精炼渣的碱度、氧化性、钙铝比等化学性能较好，当渣系中MgO含量为3%时，除了RH进站渣，RH精炼各工序钢渣的成分点均在相图中液相区内，而随着渣系中MgO组分含量的升高，其成分点开始脱离液相区，且相图液相区面积呈现先增大后减小的趋势；当w(S+O)从33ppm降至13ppm时，铸坯中夹杂物的种类及数量有所减少，且氧-硫复合物中更有利于成为氮化物析出核心的含单一CaS、MgS、MnS的氧硫化物比例增加。
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