减少模具钢中非金属夹杂物的措施

电炉冶炼过程中采取的技术措施

1.选择优质原料。冶炼模具钢时，应尽量选用优质原料。不仅废钢中的S、P含量要低，其他有害元素如As、Sn、Pb、Cu等也要严格控制。应尽可能使用好的废钢（更好是本组返回料）或优质生铁。采用氧化法冶炼时，应尽可能保证氧化阶段的脱碳。

2.选用优质耐火材料，电炉治炼工模具钢时，应选用优质耐侵蚀耐火材料。如优质镁碳砖可用于炉衬，钢包一般使用高铝砖或镁碳砖，包括浇注用耐火材料等，这是必须注意的。

3.治炼时采用吹氩搅拌。在冶炼模具钢时，采用吹氩搅拌，可以加快夹杂物上浮速度，使细小夹杂物通过碰撞聚合形成较大夹杂物，从而容易上浮。但如果吹氩量过大或吹氩时间过长，钢渣会卷入钢水中，从而带来更多的夹渣或夹杂物，同时钢水的温度也会降低太多。

4.采用合成渣。在钢水中加入特制的熔渣，可以强化有書杂质向熔渣的转化过程。合成渣的配方很多，添加方式也很多。当需要去除某些成分的非金属夹杂物时应选择相应的合成渣。

5.采用复合脱氧剂。近年来，模县钢治炼中普遍采用复合脱氧剂，可以使夹杂物更容易与金属分离。如硅铻合金、铝锰砖合金、钙硅合金等，可用作复合脱氧剂。

6.采用稀土元素。稀土元素是非常强的脱氧剂。如果选用含30%~50%稀土（质量分数）的合金，钢液中形成的稀土氧化物和硫化物可以成为结品时的晶核，它们分布在晶体中而不是晶界上，可以更大限度地减少对钢性能的有害影响，提高模县钢的各向同性。

模县钢的炉外精炼是去除钢中夹杂物和降低气体含量更有效的技术措施。

生产模县钢常用的有：

1.真空精炼。常用的合金钢真空精炼包括Vhd、Vd、Rh、Vad和Asea-skf等。经过真空精炼后，模具钢的氧含量可降低W（Q）的40%~60%左右，硫含量可降低W（S）的40%以上，使钢液中来杂物明显减少。

2.粉未喷涂和精炼。即使采用氩气搅拌、真空脱气等技术措施，钢水中仍会有部分氧化铝夹杂物。如果将氧化钙基精炼剂喷入钢水中，氧化钙对氧化铝的亲和力很高，可以形成铝酸钙，铝酸钼熔点低，易结块长大上浮，使钢液中夹杂物明显减少，钢的纯净度显著提高，大多数包裹体的尺寸小于50UM，向钢水中喷吹CA0-CAF2可以脱硫，或者喷吹Ca-si粉改变硫化物的形态，或者喷吹CAC2粉达到脱氧脱硫的目的。

3.电渣重熔。电渣重熔用于去除大量夹杂物，改善钢的宏观组织，从而有效提高钢的性能。近年来，电渣重熔已广泛应用于模县钢的治炼，以生产高质量的模具钢。

金模具钢的铸造。合金模具钢的浇注主要是防止钢水和夹杂物的二次氧化，从而提高模具钢的纯净度。一般情况下，应采取以下技术措施。

1.气体保护浇注，当钢液在钢锭模中上升时（如电炉出钢——钢包和钢包——钢锭模）与钢锭模和气氛接触时，需要惰性气体保护（一般为氩气），以防止钢液的二次氧化。

2.真空浇注。也就是说，在真空状态下浇注钢水对于防止钢水的二次氧化非常有效。

3.控制合理的浇注工艺。模具钢一般采用浇注方式，包括合理的浇注温度和浇注速度。钢液在锭模中要平稳上升，避免钢液翻腾，既有利于钢锭的表面质量，又能防止钢渣卷入钢液中形成夹渣，影响钢的纯净度，甚至报废。

4.选择合理的保护渣。在模具钢的铸造过程中，将保护渣放入锭模中，当钢水与粉未接触时，产生液态渣并漂浮在钢水表面，使钢水与大气和锭模隔绝，从而减少钢水的氩生成。

5.模具钢的连铸。为了减少连铸过程中钢液中夹杂物的总量，必须保证整个过程中没有夹杂物的来源，即消除钢液的二次氧化，避免钢液与空气接触，使用性能稳定的耐火材料。连铸过程中的操作要点是使生成的夹杂物的量小于去除的夹杂物的量，钢包和中间包的适度搅拌、结晶器液面的稳定控制、耐火砖套筒埋深的控制、结晶器维护和流量控制都是获得清洁度的必要条件。