气泡冶金技术

夹杂物控制一直是阻碍我国钢材质量提高的技术壁垒。尽管近年来我国冶金

装备及工艺技术进步迅速，钢材洁净度显著提高，但具有自主知识产权的原创性

夹杂物控制技术极度匮乏，钢中夹杂物控制水平一直低于国际先进水平，不能完

全满足高端钢材的需求，严重影响了优特钢材的质量和竞争力。

钢液中弥散微小气泡具有良好的去除夹杂物效果。近年来本梯队进行了微小

气泡去除夹杂物技术研发，提出了增氮析氮法去除钢中夹杂物技术，在吹氩站或

LF（钢包精炼炉）精炼过程中向钢液吹氮增氮，在 VD（真空脱气）或 RH 真空处

理过程使钢液析氮，在钢液内夹杂物表面析出微小氮气泡，微小氮气泡捕捉钢中

夹杂物并上浮去除。先后进行了实验室和工业应用研究，结果表明采用常规压力

进行钢液增氮和真空析氮处理后，钢中全氧及夹杂物也能得到良好控制。

同时，本梯队提出了“增氢析氢法去除钢中夹杂物技术”研究，通过向钢液

中通入氢气、焦炉煤气或天然气，使钢液增氢；钢液精炼脱氧后，对该钢液进行

真空处理，钢中溶解氢以夹杂物为异质形核核心生成大量弥散细小氢气泡，气泡

携带夹杂物上浮，并在上浮过程中继续捕捉夹杂物，促进夹杂物上浮去除。由于

氢原子小、氢在钢液中扩散系数大，钢液增氢和析氢较增氮和析氮容易，更容易

在钢中析出弥散微小气泡，实现夹杂物深度去除；同时，真空处理过程钢液中氢

容易去除，现代钢液真空脱气精炼已能将钢中残余氢控制在 1-2

10-6 以下，不易对钢材质量和性能产生危害，该技术具有良好的应用前景。