廢鋼中有害殘余元素隨著廢鋼多次循環(huán)使用及涂層鋼鐵制品數(shù)量的增長不斷增加，這些殘余元素在鋼水凝固時(shí)的富集行為使鋼鐵產(chǎn)品力學(xué)性能成倍降低，冶煉時(shí)還可能造成漏鋼、爐蓋壽命降低等危害。因此，現(xiàn)代化高性能新鋼種冶煉對(duì)鋼中殘余元素含量的要求日益嚴(yán)格。
1)殘余元素對(duì)鋼質(zhì)量的影響
鋼中的 Cu、Sn、Sb、As等元素在鋼材表面富集程度可達(dá)到平均含量20~140倍。在1000~1300℃軋制溫度下呈液相存在，并向鋼坯表面晶界內(nèi)滲透使晶界結(jié)合力下降，使鋼坯在軋制過程中形成網(wǎng)狀裂紋，即紅脆。鋼中Sb、Sn、As等有害雜質(zhì)元素增加了鋼在晶界或亞晶界的偏聚，可顯著降低中高溫?zé)釓?qiáng)合金鋼的疲勞強(qiáng)度、抗應(yīng)力腐蝕強(qiáng)度和熱蠕變性能，增大其脆化傾向。一般認(rèn)為，鋼中含有的磷、錫、銻等則是合金鋼發(fā)生“回火脆”的主要脆化元素。
2)鋼中殘余元素來源
鋼中殘余元素來源復(fù)雜,，各種入爐料如廢鋼、鐵水、廢鋼代用品（如DRI）及鐵合金等都有可能帶入一定量的殘余元素。從我國的爐料情況看，DRI殘余元素含量最低，Cu、Sn平均在0.005%以下；生鐵中殘余元素含量也較低，Cu為0.005%~0.02%，Sn為0.005%~0.01%；廢鋼中最高，Cu、Sn平均含量分別達(dá)0135%，01035%以上。所以廢鋼，特別是社會(huì)廢鋼是殘余元素的主要來源。
3)殘余元素控制措施
鋼中殘余元素分為兩類， Zn、Pb、Sb等殘余元素具有較高的蒸汽壓，在煉鋼溫度下易蒸發(fā)除去，為易去除元素。Cu、Sn等元素，由于其氧化位能比鐵元素低，用正常的煉鋼方法很難去除，為難去除元素。
在生產(chǎn)實(shí)踐中，對(duì)鋼中殘余元素控制的重點(diǎn)在入爐原料的控制。如嚴(yán)格控制入爐原料質(zhì)量、選用質(zhì)量穩(wěn)定的爐料。更有效而且廣為采用的的控制方法是選用合適的爐料結(jié)構(gòu)，選用殘余元素含量低的爐料替代部分廢鋼冶煉，達(dá)到稀釋殘余元素的目的。常用的替代爐料有直接還原鐵（DRI）、高爐鐵水和Corex鐵水、冷生鐵、脫碳粒鐵、碳化鐵等。此外，俄羅斯還通過鑄鐵機(jī)，利用熔融的鐵水和一定的配加工藝填加15%~25%的填加劑（燒結(jié)礦或球團(tuán)礦），經(jīng)冷卻凝固生產(chǎn)復(fù)合金屬料用來替代傳統(tǒng)的爐料。
--本文摘自冶金信息網(wǎng)
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