1 前言
1996年，我國的鋼產(chǎn)量突破1億t，成為世界第一產(chǎn)鋼大國。但與世界主要發(fā)達(dá)產(chǎn)鋼國家相比，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。
世界上發(fā)達(dá)的鋼鐵工業(yè)國家都經(jīng)歷了同樣的發(fā)展歷程。即先是粗鋼在量上按年份絕對增長，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)市場的絕對份額后，由于激烈的競爭，相繼在高附加值的精品上下功夫。人們在20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。20世紀(jì)50年代后，人們著手深入研究對鋼的脫氫、脫氮、脫氧。到目前為止從某種意義上講，對氫、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 我國鋼中氫、氮、氧的控制與外國先進(jìn)水平的現(xiàn)狀
對鋼中氫、氮、氧要求，我國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)的軸承鋼對全氧提出明確的要求。但在我國的國家標(biāo)準(zhǔn)(GB)中，除了眾所周知的對優(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、氧波動幅度較大。即便以我國先進(jìn)的擁有真空處理裝備的煉鋼廠與國外相比，在這方面仍有較大差距(見表1、表2)。
表1 我國鋼中氫、氮、氧控制的先進(jìn)水平及現(xiàn)狀(w) ×10-6
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單 位
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［H］
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［N］
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T［O］
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寶鋼
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0.7～1.5
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10～27
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12～28
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武鋼
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≤2
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≤25
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43～75
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太鋼
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1.5～3.3
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25～55
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25～33
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馬鋼
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1.5～3.5
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40～50
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22～38
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表2 國外鋼中氫、氮、氧控制的先進(jìn)水平及現(xiàn)狀(w) ×10-6
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品 種
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［H］
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［N］
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T［O］
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車輪輪箍
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≤2
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30～40
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≤15
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重軌
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≤2
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30～40
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＜20
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耐蝕結(jié)構(gòu)鋼
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≤1.6
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10～40
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≤30
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超低碳薄板
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≤40
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10～30
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(D≤40μm)優(yōu)硬線材
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40～60
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20～30
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(D≤20μm)汽車鋼板
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≤25
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≤20
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中厚鋼板
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＜1.5
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≤40
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合金鋼棒材
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＜2
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10～20
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≤10
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管線鋼
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≤35
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≤30
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冷墩鋼
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≤35
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＜30
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表1、表2是我們收集到的資料，以及對國內(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
中國的鋼鐵市場是國際市場的一部分。中國鋼鐵企業(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，值得一提的是國外生產(chǎn)的所謂“潔凈鋼”(Clean-steel)或“純凈鋼”(Purity-steel)，在對鋼的純凈度上出現(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。對不同的鋼號有不同的要求，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。德國預(yù)測：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《中國金相分析網(wǎng)》
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