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摘要：高碳钢是指碳含量约为百分之零点六至百分之一点七的特殊钢材料，在当前我国工业生产系统中具有不可或缺的地位。因此，在智能化、自动化和机械化的碳素钢的连续铸造过程中实现质量控制是我国钢铁生产公司追求发展的首要关键任务。钢铁锻造人员要对高碳钢的成分进行深入分析，在了解高碳钢成分的基础上，分析高碳钢炼钢工艺的质量控制，帮助实现钢铁生产企业高碳钢上产的高效化。
关键词：炼钢工艺；高碳钢；质量控制
高碳钢是指碳含量为0.6%-1.7%的特殊钢材料。这种钢材料硬度相对较高，具有良好的回火性能。高碳钢材料在工业生产系统中具有重要的价值，我国已经对高碳钢进行的广泛的研发和生产高。但是，由于当前制造过程中工艺和设备的限制，钢材公司生产的高碳钢更容易出现强度低，断裂易碎等问题现象，这些问题现象的存在严重影响高碳钢产品质量，影响高碳钢在钢材市场中的市场份额，一定程度上造成了我国金属工业的发展受到限制。
1高碳钢炼钢工艺过程中质量的控制方式
1.1炼钢材料铸铁的预先处理工作。
炼制高碳钢的具体过程实际上是将生铁转变为高碳钢，炼钢过程中具体过程是将生铁原料熔化，精炼并去除铁中的杂质。因此，在整个精炼过程中，铸铁元素的含量和铸铁制造温度将直接影响高碳钢的质量。这就不可避免地对除渣过程的质量和铸铁的温度有严格的要求和标准，只有通过要求和标准的落实，从而最终提高钢的质量。一般而言，铸铁的温度很高，这主要是由于铁在高温下熔化时的物理温度很高[1]。此外，炼钢过程中还包括内部的其他化学元素与铁融化时产生的化学热。在炼钢过程中，铸铁温度必须保持在一千两百五十摄氏度以上。因此，有必要通过搅拌或添加脱硫材料来去除铁水中的硫和磷等元素，使含量保持在百分之四以下，使用这种方法可以将炉渣的提取率保持在百分之八十以上。
1.2生铁铸造过程中生铁的转炉转换
在磷脱硫和除渣过程之后，铸铁继续利用剩余的热量完成炼钢过程。这种方法称为炼钢转炉。转炉用钢的制造具有许多其他方法无法提供的优点，例如高性能，高效率和低损耗。高碳钢的制造主要通过这种方法来实现。转炉用钢的制造通常使用氧气转炉的主要生产方法，即吹炼，补充吹炼高强度碳和再填充低碳。压力通过烤炉，钢材上部送入烤炉。这样生铁结构中的碳，氧和铸铁将在高温条件下发生氧化反应以控制成分和温度，但是，在特定过程中，制造人员必须测试钢水的采样，以确保质量是可以接受的[2]。
2高碳钢精炼工艺过程中质量的控制方式
2.1调整和控制高碳钢中的硫含量
硫化物是一种非金属杂质。在高碳钢的分离过程中，生铁素体将遭受严重的网状变形。由此生产的钢材料特别易碎，生产的钢材料的可塑性和可焊性也非常低。因此，钢材中硫含量的高低将直接决定钢材的使用年限和质量水平。因此，在精炼过程中，钢材冶炼人员必须对制造的钢材进行脱硫反应。脱硫反应是吸收热量的化学反应，炉渣反应通常用于使钢水中的元素与硫和其他元素反应。在完成第一次动力传递后，必须将钢水完全搅拌以促进其反应，反应继续进行，最后除去钢材内部的硫[3]。
2.2用钙处理的钢水的温度控制和软吹过程
一旦钢水完成了铝的脱氧过程，生铁中的铝元素就会反应生成氧化铝，因此倒入时很容易堵塞。相反，通过添加钙的方式，可以在钢材料中形成与氧化铝的化学反应以形成低熔点的铝酸钙，这可以有效地解决堵塞出水口的问题[4]。根据温度添加适量的硅酸钙芯线，使用大约每秒一点五米的速度，将芯线添加到钢水的中心，并轻轻吹扫钙化后漂浮的碎屑。，过程大约进行10分钟就可完成脱氧工作。
2.3控制高碳钢中的铝含量
采用金相分析方法对高碳钢中铝含量进行了分析，结果表明铝含量直接影响变形能力。
当铝含量小于百分之二时，当高碳钢经历回火和淬火过程时，晶体颗粒将变成均匀的球形颗粒，并且球状层之间的距离也将减小。然而，当铝含量大于百分之二时，高碳钢中的奥氏体晶粒尺寸将减小，并且高碳钢中的碳元素可被抑制，因此有效，使热加工性更差。因此，钢材制造人员可以使用快速冷却等简单工艺将高碳钢中的铝含量控制在百分之二以内，从而可以提高后处理的可塑性由高碳钢制成。
3高碳钢连铸工艺过程中质量的控制方式
3.1连铸工程中的包冶金
在制造人员浇铸板坯时，板坯的最后一步是包冶金，这也是板坯冶炼的重要组成部分。为了避免连铸钢材缠身再氧化反应，制造人员必须积极采取多种方法来有效避免这种情况。发生例如，当将钢板材料和钢板材料之间的连接时，应使用长喷嘴以防止炉渣掉入钢板材料中，从而减少杂质含量，减慢钢水的流动，使刚睡保持静止状态，并控制炼钢炉体内的温度。通过使用低槽来避免中心偏析氧化物的出现，减少氧化物的损害并提高了板坯的质量[5]。
3.2电磁搅拌技术和轻压
在板坯制造的最后，即在板坯固定后，钢水具有一定的流动性，在此阶段过程中容易发生中心碳的偏析，因此，连铸人员必须大力使用可产生线性磁场的机器。使钢水可以沿规定的行进方向移动，连铸人员还可以调节电流的大小，然后调节搅拌强度，从而使熔点低的材料完全分散。电磁搅拌技术的工作原理是通过金属和非金属磁场的感应力的大小来进一步控制钢水的搅拌，并避免钢材料中心收缩。
3.3有效控制熔融温度
柱状晶体过度发展会导致连铸坯中心偏析，进而铸件的温度会对柱状晶体的形成产生一定的影响。高碳钢的连续冶炼可解决一些现存的问题，如制备致密和偏析的连续冶炼补偿，从而防止污染等问题现象的发生。为了解决上述问题，首先，连铸人员需要调整板坯的柱状晶体和等轴晶体的含量。其次，连铸人员要通过减少钢水的再氧化反应的出现概率，从而减少异物侵入的可能性。通过显微镜观察，可以在不同温度下观察钢的组织和形态的结果。通过观察可以发现，钢材连铸过程中温度越高，柱状晶体的晶粒尺寸越大，并且这种现象在精密器件的制造过程中尤为明显[6]。因此，诸如在中控锁中的钥匙孔的问题将出现并且情况变得越来越严重。相反，当温度降低时，板坯的等轴横向晶粒尺寸变得越来越大，一定程度上会导致金属材料变形，从而降低高碳钢的制造效率。
4结束语
高碳钢连续冶炼过程中的质量控制涉及许多步骤。钢材的硬线钢丝拉丝工艺的断裂分析钢材分析和化学成分分析需要操作人员密切注意；用于改善铸坯内部质量的铸铁废料处理和电磁搅拌技术等过程也需要严格的质量控制。一般而言，高碳钢连铸过程的质量控制是提高质量的关键过程，在这一过程中，钢材制造人员不仅仅要认真施工，而且还需要合理的关注高碳钢成功的关键步骤。受钢材制造成本因素的影响，钢材公司不应在提高质量的基础上对安全生产视而不见，生产人员要在成本优化中确保过程中没有安全事故，从而促进合理的生产并提高效率。
参考文献：
[1]刘炜，庞新富，柴天佑.炼钢-精炼-连铸脱磷钢包调度算法研究[J].控制工程，2019，26（04）：790-798.
[2]孙学伟.试析炼钢-精炼-连铸工艺生产高碳钢的质量控制[J].山东工业技术，2018（13）：36-36.
[3]吴玲.炼钢精炼阶段机器故障下的炼钢连铸重调度方法[D].武汉科技大学，2018：3-3.
[4]杜增路.炼钢-精炼-连铸钢中夹杂物控制[J].世界有色金属，2016（24）：109-110.
[5]范树璐.炼钢-精炼-连铸工艺生产高碳钢的质量控制[J].山东工业技术，2016（08）：1-1.
[6]许晓宝.炼钢——精炼——连铸工艺生产高碳钢的质量控制[J].黑龙江科学，2016，7（01）：44+77.