钢管刷机油影响焊接吗

钢管刷机油不影响焊接。

　　机油（润滑油）是由烷烃和减磨剂、抗氧化剂等添加剂构成的。在焊接电弧区烷烃类与高分子抗氧化剂迅速高温分解并氧化成为气体挥发。无机减磨剂（氮化硅、石墨等）则属于焊接保护渣组分类；高温氧化后进入焊渣。

　　可见，机油的所有组分不影响焊缝熔池的成分与凝固特性。不会对钢管的焊接性能造成不利影响。

不锈钢弯头在使用和出产时需要按照一定的工艺措施对其进行保护，保护铸件的公道性和质量型，按照一定的工艺手法进行出产和加工，保护不锈钢弯头的使用质量。不锈钢弯头含有一定质量的元素，在使用中保证含有一定的质量性和可靠性，能够在使用中保护设备的质量和机能。不锈钢弯头中因为含有12%以上的铬，与大气接触轻易氧化成Cr2O3，天生＞80μm的大型夹杂物，严峻影响连铸坯表面质量，所以在使用中需要留意不锈钢弯头的表面的保护工艺，保护不锈钢弯头的质量和机能。所以不锈钢弯头保护浇铸工艺措施是决定铸坯和成品表面质量的枢纽性因素之一，需要对其进行严格的控制，保证在使用中具有良好的价值和作用。

不锈钢弯头经长水口保护进入中间包液面钢水以下，中包加盖密封，同时长水口与中间包盖之间也要进行密封。不锈钢弯头中间包注入水前，中包充氩（氮）约6分钟使包内氧含量＜2%。不锈钢弯头中包水用中包碱性渣保护，并在整个浇铸过程中吹入氩（氮）气保护。不锈钢弯头中包水通过浸入式水口进入结晶器，水口与中包之间进行密封。水进入结晶器液面用保护渣（上方通氩）保护。通过这样的保护，不锈钢弯头中的氧含量将保持不变或有所降低。

1、赤泥坝堆存

目前，铝工业固体废物主要是采用赤泥坝堆存。赤泥碱性大，不妥善处理会造成对环境的危害。世界上大量的赤泥是采用海洋排放与陆地堆存的方法来进行处置。建造赤泥坝的方法一般有两种，一种是用外来材料建造，一开始就形成完整的沉淀池，使用过程中不需要再建后期坝；另一种是开始时只建造一座低坝，而后随着赤泥的不断排放，再用赤泥逐渐形成新的坝体。现介绍一种堆坝方法：将赤泥堆场分成三格或更多个格，烧结法赤泥输送至堆场，首先去第Ⅰ格筑坝，当第Ⅰ格筑坝达到预期高度后，烧结法赤泥转到第Ⅱ格继续筑坝，第Ⅰ格排放拜尔法赤泥，当第Ⅱ格筑坝达到预期高度后，烧结法赤泥转到第Ⅲ格筑坝，此时第Ⅰ格晾晒已排放的赤泥，第Ⅱ格排放拜尔法赤泥，第Ⅲ格烧结法赤泥筑坝，以此类推形成烧结法赤泥筑坝，拜尔法赤泥排放及赤泥晾晒交替循环的赤泥堆存方式。本发明充分利用现有资源，节省了拜尔法堆场初期坝土石坝的建设费；提高了堆场库容率，使之达到100%；以烧结法赤泥水力填充筑坝代替了拜尔法赤泥筑坝翻晒、碾压筑坝，提高了劳动生产率。

赤泥坝堆存后排水主要采用井—管排水系统。防渗层可用聚乙烯塑料薄膜，赤泥排放采用周边排放的方式，回水采用插管方式。美国建造一种新形式的带有砂滤层的堆场，下部是排水管，上部铺以尺寸不等的沙子，使堆场底部具有渗透性。赤泥在这样的堆场上堆存，其体积可较一般堆场减少四分之一，通过排水和表面蒸发，使固体含量达到50%，有利于采掘和使用。

2、从赤泥中回收有价金属：

①从赤泥中回收铁：铁是赤泥的主要成分，一般含有10%~45%，但直接作为炼铁原料时含量还很低，因此有些国家先将赤泥预焙烧后入沸腾炉内，在温度700~800℃还原，是赤泥中得Fe2O3转变为Fe3O4。还原物在经过冷却、粉碎后用湿式或干式磁选机分选，得到含铁63%~81%磁性产品，铁回收率为83%~93%，是一种高品位的炼铁精料。

美国矿物局研究了赤泥被烧还原—磁选—浸出工艺流程。该流程将赤泥、石灰石、碳酸钠与煤混合，磨碎后在8001000℃条件下进行还原烧结，烧结块粉碎后用水溶出，铝有89%被溶出，过滤后滤液返回拜尔法系统回收铝，熔渣进行高强度磁选机分选，磁性部分在1480℃进行还原熔炼产生生铁。非磁性部分用硫酸溶液其中的钛，过滤后的钛氧硫酸盐经水解、煅烧制得TiO2。该工艺经实验室、半工业试验，可制得含铁93%~94%的生铁。该工艺的主要问题是铁的磁选效率低。

②从赤泥中回收铝、钛、钒、锰等多种金属：研究表明，利用苏打灰烧结和苛性碱浸出，可以从赤泥中回收90%以上的氧化铝，而沸腾炉还原的赤泥，经分离出非磁性产品后，加入碳酸钠或碳酸钙进行烧结，在PH=10的条件下，浸出形成的铝酸盐，再经加水稀释浸出，使铝酸盐水解析出，铝被分离后剩下的渣在80℃条件下用50%的硫酸处理，获得硫酸钛溶液，再经过水解而得到TiO2；分离钛后的残渣再经过酸处理、煅烧、水解等作业，可以从中回收钒、铬、锰等金属氧化物。赤泥还可以直接浸出生产冰晶石（Na3AlF6）。

③从赤泥中回收稀有金属：从赤泥中回收稀有金属主要方法有：还原熔炼法、硫酸化焙烧法、非酸洗液浸出法、碳酸钠溶液浸出法等。国外从赤泥中提取稀土稀有元素的主要工艺采用酸浸—提取工艺，酸浸包括盐酸浸出、硫酸浸出、硝酸浸出等。由于硝酸具有较强的腐蚀性，且随之的提取工艺戒指不能与之相衔接，因此，大多采用盐酸、硫酸浸出。前苏联等国将赤泥在电炉里熔炼，得到生铁和渣。再用30%的硫酸在温度80~90℃条件下，将渣浸出1h，浸出溶液再用萃取剂萃取锆、钪、铀、钍和稀土类元素。

3、赤泥在建材工业及农业中的应用：

①生产水泥：烧结赤泥作为水泥原料，配以适当的硅质材料和石灰石，赤泥的配比可达25%~30%。用赤泥可生产多种型号的水泥，其工艺流程和技术参数与普通的水泥厂基本相同：从氧化铝生产工艺中排出的赤泥，经过滤、脱水后，与沙岩、石灰石和铁粉等共同磨制得到生料浆，使之达到技术指标后，用流入法在蒸发机中除去大部分的水分，而后在回转窑中煅烧成熟料，加入适量的石膏和矿渣等活性物质，磨至一定细度，即得水泥产品。每生产1t水泥可利用赤泥400kg。该水泥熟料采用湿法生产工艺，因为生产水泥所用粘土质原料是赤泥，其含水率高达60%左右，其细度高、比表面积大，难于烘干，烘干赤泥后的熟料，不仅飞扬损失多，而且废气也不易净化处理，故不便采用干法处理。实践表明，采用湿法工艺生产的普通硅酸盐水泥质量达标，具有早强、抗硫酸盐、水化热低、抗冻及耐磨等优越性能，在工业建筑、机场跑道、桥梁等处的使用效果良好。需要注意的是对所用的赤泥的毒性和放射性问题须先进行检测，以确保产品的安全。

②制造炼钢用保护渣：烧结赤泥含有SiO2、Al2O3、CaO等组分，为CaO硅酸盐渣，而且含有Na2O、K2O、MgO等溶剂组分，具有熔体一系列物化特性。作为保护渣生产较好的原料，资源丰富，组成成分稳定，是钢铁工业浇注用保护材料的理想原料。赤泥制成的保护渣按其用途可大体分为：普通渣、特种渣和速溶渣几种类型，适用于碳素钢、低合金钢、不锈钢、纯铁等钢种和锭型实践证明，这种赤泥制成的保护扎可以显著降低钢锭头部及边缘增碳，提高钢锭表面质量，可明显改善钢坯低倍组织，提高钢坯成才质量和金属回收率，具有比其他保护材料强的同化性能，其主要技术指标可达到或超过国内外现有保护渣的水平。

该生产工艺简单，产品质量好，可以明显提高钢锭（坯）质量，钢锭成材金属收得率可以提高4%，具有明显的经济效益，当生产规模为年处理能力为15000t时，可处理赤泥量9000t/a，是处理赤泥的有效途径之一，具有推广价值。

③利用赤泥生产砖：利用赤泥为主要原料可生产多种砖，如免蒸烧砖、粉煤灰转、装饰砖、陶瓷釉面砖等。以烧结法赤泥制釉面砖为例，所采用的原料组分少，除赤泥作为基本原料，仅辅以粘土质和硅质材料，其工艺过程为：原料→预加工→配料→料浆制备（加稀释液）→喷雾干燥→压型→干燥→施釉→煅烧→成品。此外北京矿冶研究院对拜尔法赤泥成分、特性，进行了利用拜尔法赤泥制作釉面砖的实验研究，用该法赤泥可以烧成合格的釉面砖，赤泥掺加量达到40%，釉面砖质量达到了GB4100—1983国家指标及国际要求。

④利用赤泥生产硅钙肥料和塑料填充剂：赤泥中除含有较高的硅钙成分外，还含有农作物生长必需的多种元素，利用赤泥生产的碱性复合硅钙肥料，可以促使农作物生长，增强农作物的抗病能力，降低土壤酸性，提高农作物产量，改善粮食品质，在酸性、中性、微碱性土壤中均可用作基肥，特别对南方酸性土壤更为合适。此外，用赤泥作塑料填充剂，能改善PVC（主要为聚氯乙烯）的加工性能，提高PVC的抗冲击强度、尺寸稳定性、黏合性、绝缘性、耐磨性和阻燃性这种塑料还有良好的抗老化性能，比普通PVC制品寿命提高3~4倍，生产成本低2%左右。根据山东淄博市罗村塑料厂试制和生产的赤泥聚乙烯塑料证明，烧结法产生的赤泥对PVC树脂有良好的相容性，是一种优质塑料填充剂，可以取代轻质碳酸钙且起部分稳定剂的作用。

⑤用赤泥生产流态自硬砂硬化剂：山东铝厂与原一机部铸锻研究所合作利用赤泥试验成功铸造用流态自硬砂硬化剂，这种赤泥硬化剂造型强度较其他硬化剂大，一般8h的强度达8kg。赤泥在硬化剂自硬砂中配入4%~6%。

⑥用赤泥做矿山采空区充填剂：将矿区采用泵送赤泥胶结充填采矿区获得成功。通过铝土矿底下开采试验证明，赤泥胶结填充技术可靠，可提高矿山回收率，采矿坑木消耗减少，从而降低开采成本，控制开采地压，保护地表建筑、村庄、铁路等

⑦在建材工业中的其他用途：赤泥在建材工业中的其他用途还有：制备赤泥陶粒，生产玻璃、防渗材料、铺路等。目前已有部分投入生产运营，有的赤泥中尚含有U、Th、Se、La 、Y、Ta、Nb等放射性元素和稀有金属，如长期身处这类建材中，将直接危害人体健康，故使用前需要注意的是对所用的赤泥的毒性和放射性问题须先进行检测，以确保产品的安全

4、赤泥在环境保护中的利用

⑴在处理废水中的应用

①除去水中的重金属离子：国外曾进行拜尔法赤泥处理含有Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2废液的探索试验，不经焙烧的赤泥直接处理废液就可使其达到排放标准，焙烧后的赤泥处理废水其效果更加显著。赤泥还表现出较好的重金属吸附能力。用赤泥与硬石膏的混合物加水制成在水溶液中稳定性好的集料，这种集料对重金属离子吸附性能较强。

将拜尔法赤泥用H2O2处理去除表面有机物，在500℃下活化处理，用于吸附水体中的Pb2+、Cr6两种重金属离子。结果表明，活化赤泥对Pb2+、Cr6有显著的吸附性能，可在较宽的浓度范围内有效地清除水体中的Pb2+和Cr6+。吸附柱实验表明，赤泥吸附剂具有工业应用价值，可直接用1mol/LHNO3处理吸附柱，是被吸附的金属脱吸，吸附剂可以重复使用。废水中盐类物质的存在也不会影响吸附效果。

②除去废水中的PO43-、F－、As3+等离子：采用赤泥可除去电厂废水中的氟。试验结果表明，赤泥游良好的除氟能力，可在一定程度代替某些铝盐或钙盐净水剂。配以絮凝剂聚合硫酸铁，能使排放废水的氟含量降到10mg/L以下。该方法简单、成本低、不产生二次污染日本曾用20%盐酸处理过的赤泥除去溶液中的PO43-取得较好的结果。在10min内，含有50mg/L PO43-的溶液脱磷率达到50%，120min脱磷率达72%。其吸附效果与当时被认为是最好的脱磷剂相当。

将赤泥用作砷离子的吸附剂，该方法比用Fe(OH)3共沉淀法更简单。在含100mg/L砷的废水100ml中加入100mg赤泥，在PH=5~6振动24h可除去995%的砷，使用过的赤泥经过001N NaOH 100ml振荡24h后可再生

③用作某些废水的澄清剂：筛选粒径为01mm的赤泥为原料，加入硫酸，升温通入氧气并搅拌，然后在90]℃的恒温水浴中反应2h，冷却、过滤，即得Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3溶液，该溶液与在一定酸度条件下聚合的硅酸混和，沉化2h，即得聚铝铁复合絮凝剂，它兼有聚铁絮凝剂和聚铝絮凝剂的优点，具有工艺简单、投资少、净水效果好的特点，但由于赤泥本身含有大量的化学物质，赤泥在对废水有害物质的吸附过程中，势必对水的浊度和毒性有一定的影响。

④对水体中有机物污染的环境修复作用：有机污染物特别是有机氯污染已成为日益严峻的环境问题。由于含氯有机物肥料的焚烧成本高（需900℃]以上高温），且焚烧产物会形成碳酰氯、二苯呋喃等二次污染物，因此不能用焚烧法处理。在催化剂的作用下，用氢脱氯反应可将其转化为无毒或低毒性化合物。常用的催化剂是过渡金属硫化物，大规模使用时成本高。赤泥中含有大量的铁氧化物和氢氧化物，硫化处理后可将其转化为硫化物。

⑵赤泥治理废气中的应用：拜尔法赤泥中含有赤铁矿、针铁矿、一水硬铝石、含水硅铝酸钠，方解石等物相，经热处理后可形成多孔结构，比表面积可达40~70m2/g，因此，在硫化氢废气污染治理过程中，可利用其较佳的吸附性能，和硫酸烧渣、平炉尘等一道为主要源料制备廉价的氧化系脱硫剂。对赤泥作烟气脱硫的研究表明，脱硫效率可达80%，如果在赤泥中添加碳酸钠，可提高赤泥吸附二氧化硫的能力。此外赤泥还可以处理硫化氢、氮氧化物等污染气体

⑶赤泥对土壤污染的修复作用：土壤中的重金属污染将导致植物中毒，微生物活性降低，一些对土壤肥力起关键控制作用的过程如生物固氮、植物残渣分解、养料循环等将受到严重影响，最终影响农作物的产量和生长。赤泥对土壤重金属污染有一定的环境修复作用，经过赤泥的修复，土壤中微生物提高、土壤孔隙大、农作物种子和叶中的重金属含量降低。赤泥修复作用机理主要是赤泥对土壤中的Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+有较好的固着性能，使其从可交换状态转变为键和氧化物状态，从而使土壤中重金属离子的活动性和反应性降低，有利于微生物活动和植物生长。

轧钢方面造成结疤的原因有：(1)成品前某道(架)轧辊或导卫装置缺陷或操作不当造成轧件凸包、耳子、划疤，经再轧形成结疤。(2)钢坯火焰清理清痕过陡或残渣未除净，外物落在钢坯上被轧成结疤。

结疤缺陷直接影响钢材外观质量和力学性能。在成品钢材上不允许结疤存在。对结疤部位可进行磨修，磨修后钢材尺寸应符合标准规定。为了减少和消除结疤，一是炼钢、轧钢要改进有关工艺和操作，二是对钢坯表面缺陷部位进行重点清理或全面扒皮清理。

裂纹 按裂纹形状和形成原因有多种名称，如拉裂、横裂、裂缝、裂纹、发纹、炸裂(响裂)、脆裂(矫裂)、轧裂和剪裂等。从炼钢、轧钢到钢材深加工几乎每道工序都有造成裂纹的因素。

(1)炼钢方面。钢中硫、磷含量高，钢的强度、塑性低；铸锭浇铸(模铸、连铸)温度过高，浇铸速度过快，铸流不正；钢锭模、结晶器设计不合理；冷却强度不足或冷却不均，造成激冷层薄或局部应力过大；钢锭模有严重缺陷或保温帽安装不良造成钢锭凝固过程悬挂；保护渣性能不佳，模子潮和各种浇铸操作不良都能造成钢锭表面质量不佳，在钢材上形成裂纹(图2)。

(2)轧钢(锻造)方面。钢锭、钢坯加热温度不均或过烧造成裂纹；高碳钢加热或冷却过快，火焰清理或火焰切割钢材温度过低造成炸裂；钢材矫直应力过大，矫直次数过多而又未进行适当热处理时易产生矫裂；冷拔管、线钢料热处理不良或过酸洗造成裂纹；钢件在蓝脆区剪切易剪裂；焊接工艺不当造成焊缝或热影响区裂纹。裂纹直接影响钢材的力学性能和耐腐蚀性能，成品钢材不允许裂纹存在。对于裂纹可以进行磨修，磨修后钢材尺寸应符合标准规定。为了防止或减少钢材裂纹，一是要改进炼钢、轧钢和钢材深加工及有关工序工艺操作；二是对钢坯缺陷部位要进行重点清理，对重要用途钢坯可以进行扒皮处理。

缩孔残余 钢水凝固过程中，由于体积收缩，在钢锭或连铸坯心部未能得到充分填充而形成的管状或分散孔洞。在热加工前，因为切头量过小或缩孔较深，造成切除不尽，其残留部分称为缩孔残余(图3)。缩孔残余分布在钢锭上部中心处，并与钢锭顶部贯通的叫一次缩孔。由于设计的钢锭模细长或上小下大，在浇铸凝固过程中，钢锭截口以下锭中心仍有未凝固的钢水，凝固后期不能充分填充，形成的孔洞叫二次缩孔。一次缩孔和二次缩孔有本质差别，前者只出现在钢锭头部，后者在钢锭上、中、下部位都有可能出现。一次缩孔酸洗试片中心区域呈不规则的折皱裂缝或空洞。在其上或附近常伴有严重的夹渣、成分偏析和疏松。二次缩孔孔洞中或附近没有夹渣，但有偏析生成碳物。一次缩孔残余和空气贯通的二次缩孔在轧制(锻造)过程中不能焊合，与空气隔绝的二次缩孔和连铸坯缩孔在轧制时一般能够焊合，不影响钢材使用性能。

缩孔残余严重地破坏钢材的连续性，是钢材不允许存在的缺陷，轧制(锻造)时必然在钢坯上产生裂纹。为了防止缩孔的产生，要求正确设计钢锭模和保温帽尺寸，并采用性能优良的保护渣、保温剂(发热剂)和绝热板，把缩孔控制在钢锭头部，以保证在开坯时切掉。控制浇铸速度不要太快，温度不要过高可以防止缩孔产生。

分层　钢材基体上出现的互不结合的两层结构。分层一般都平行于压力加工表面，在纵、横向断面低倍试片上均有黑线(图4)。分层严重时有裂缝发生，在裂缝中往往有氧化铁、非金属夹杂和严重的偏析物质。镇静钢钢锭的缩孔和沸腾钢锭的气囊及尾孔经轧制(锻造)不能焊合产生分层。钢中大型夹杂和严重成分偏析也能产生分层。分层是钢材中不允许存在的缺陷，严重影响钢材的使用。

防止分层缺陷的措施有：(1)炼钢方面，要净化钢质，减少偏析、缩孔、气囊和大型非金属夹杂，防止连铸坯产生中间裂纹。(2)轧钢方面，在钢锭加热时要严防内裂，初轧坯要切净缩孔和尾孔。

白点　在钢材纵、横断面酸浸试片上，出现的不同长度无规则的发纹。它在横向低倍试片上呈放射状、同心圆或不规则分布，多距钢件中心或与表面有一定距离。型钢在横向或纵向断口上，呈圆形或椭圆形白亮点(图5)。直径一般为3～10mm。

板钢在纵向、横向断口上白点特征不明显，而在z向断口上呈现长条状或椭圆状白色斑点。采用断口检查白点时，最好把试样先进行淬火和调质处理。

钢坯上出现白点，经压力加工后可变形或延伸，压下率较大时也能焊合。

白点缺陷对钢材力学性能(韧性和塑性)影响很大，当白点平面垂直方向受应力作用时，会导致钢件突然断裂。因此，钢材不允许白点存在。白点产生的原因，一般认为是钢中氢含量偏高和组织应力共同作用的结果。奥氏体中溶解的氢，在冷却相变过程中，其溶解度显著降低，所析出的氢原子聚集在钢材微孔中或晶间偏析区或夹杂物周围，结合成氢分子，产生巨大局部压力，当这种压力与相变组织应力相结合超过钢的强度时，则产生裂纹，形成白点。

白点多在高碳钢，马氏体钢和贝氏体钢中出现。奥氏体钢和低碳铁素体钢一般不出现白点。

消除白点的措施主要是改进冶炼操作，采用真空处理，降低钢水氢含量和采用钢坯(钢材)缓冷工艺。

偏析　钢材成分的严重不均匀(图6)。这种现象不仅包括常见的元素(如碳、锰、硅、硫、磷)分布的不均匀性，还包括气体和非金属夹杂分布的不均匀性。偏析产生的原因是钢水在凝固过程中，由于选分结晶造成的。首先结晶出来的晶核纯度较高，杂质遗留在后结晶的钢水中。因此，结晶前沿的钢水为碳、硫、磷等杂质富集。随着温度降低，杂质凝固在树枝晶间，或形成不同程度的偏析带。此外，随着温度降低，气体在钢水中溶解度下降，在结晶前沿析出并形成气泡上浮，富集杂质的钢水沿上山轨迹形成条状偏析带。由于偏析在钢锭上出现部位不同和在低倍试片上表现出形式各异，偏析可分为方形偏析、“V”、“＾”形偏析、点状偏析、中心偏析和晶间偏析等。

另外，脱氧合金化工艺操作不当，可以造成严重的成分不均。保护渣卷入到钢水中造成局部增碳。这些因素使钢材产生偏析的程度往往超过由于选分结晶造成的偏析。

偏析影响钢材的力学性能和耐蚀性能。严重偏析可能造成钢材脆断，冷加工时还会损坏机械，故超过允许级别的偏析是不允许存在的。

偏析程度往往与锭型、钢种、冶炼操作和浇铸条件有关。合金元素、杂质和气体的偏析，随浇铸温度升高和浇铸速度加快，偏析程度愈严重。连铸钢采用电磁搅拌可以减轻偏析程度。另外，增加钢水洁净度是减轻偏析的重要措施。

非金属夹杂　钢中含有与基体金属成分不同的非金属物质(图7)。它破坏了金属基体的连续性和各向同性性能。按非金属夹杂的来源可分为内生夹杂、外来夹杂及两者混合物。内生夹杂是由脱氧和结晶时进行的各种物理化学反应形成的，主要是钢中氧、硫、氮同其他成分间的反应产物，如Al2O3等。内生夹杂的特点是颗粒小，在钢内分布均匀，它与脱氧方法和化学成分有密切关系。外来夹杂是指钢中混入耐火材料、炉渣、钢包渣和模内保护渣等外来物质。外来夹杂的特点是尺寸大，成分结构复杂，分布不规则，具有很大的偶然性。空气对钢水的二次氧化会形成外来夹杂。在炼钢过程中，外来夹杂与内生夹杂往往会形成两者的混合物，具有两者的共同特点，使检验者难以分辨其来源。非金属夹杂按颗粒大小可分为亚显微、显微和大颗粒夹杂三种，其颗粒尺寸分别为<1μm、1～100μm和>100μm。大颗粒夹杂往往出现在钢锭沉淀晶区和皮下位置。连铸钢上弧区有时也发现大颗粒夹杂。

按非金属夹杂本身性质，可以分为塑性夹杂和脆性夹杂两种。塑性夹杂在热加工过程中，随金属一起发生变形，如MnS；而脆性夹杂，随热加工金属的变彤发生破碎，如Al2O3。当非金属夹杂熔点特别高时，在钢中一生成就以固态形式存在，这类非金属夹杂物在热加工时既不变形，也不破碎，保持其原来形状，如TiN。对于熔点很低的夹杂，从最后结晶母液中排除，此时多沿初生奥氏体晶界呈网状薄膜析出，如FeS。

钢中非金属夹杂对钢材的强度、伸长率、韧性和疲劳强度有不同程度的影响。按使用要求，根据中国国家非金属夹杂标准评定钢材夹杂级别。钢材中不允许存在严重危害钢材性能的大颗粒夹杂。

保证出钢和浇铸系统清洁，采用吹氩、渣洗、喷粉、真空处理等炉外精炼措施及保护浇铸措施，可以减少钢中非金属夹杂。

疏松 钢材截面热酸蚀试片上组织不致密的现象(图8)。在钢材横断面热酸蚀试片上，存在许多孔隙和小黑点子，呈现组织不致密现象，当这些孔隙和小黑点子分布在整个试片上时叫一股疏松，集中分布在中心的叫做中心疏松。在纵向热酸蚀试片上，疏松表现为不同长度的条纹，但仔细观察或用8～10倍放大镜观察，条纹没有深度。用扫描电子显微镜观察孔隙或条纹，可以发现树枝晶末梢有金属结晶的自由表面特征。疏松的成因与钢水冷凝收缩和选分结晶有关。钢水在结晶时，先结晶的树枝晶晶轴比较纯净，而枝晶问富集偏析元素、气体、非金属夹杂和少量未凝固的钢水，最后凝固时，不能够全部充满枝晶间，因而形成一些细小微孔。

钢材在热加工过程中，疏松可大大改善，但当钢锭疏松严重时，压缩比不足或孔型设计不当时，热加工后疏松还会存在。严重的疏松视为钢材缺陷，当疏松严重时，钢材的力学性能会受到一定影响。但根据钢材使用要求，可以按标准评定钢材疏松级别。

采用提高钢水纯净度、加快冷却速度、连铸用电磁搅拌和减少枝晶等措施，可以减少疏松。

带状组织　热加工后的低碳结构钢，其显微组织铁素体和珠光体沿轧向平行排列，呈带状分布，形成钢材带状组织(图9)。带状组织形成的机制一般有3种：(1)通常，在低碳钢中，当树枝晶间富集磷、硫等杂质，钢材经热加工后，非金属夹杂被拉长。如硫化物，而奥氏体在冷却过程中先共析铁素体沿硫化物夹杂形核和长大，形成铁素体条带。同时，铁素体形成时向铁素体条带两侧排碳，也形成了珠光体条带。(2)当低碳钢中含锰较高时，先凝固的树枝晶晶干成分较纯，形成铁素体条带。而枝晶间含锰、碳、硫、磷等杂质，而且铁素体条带也向枝晶间排碳，形成珠光体条带。(3)当热加工终轧温度较低时，在双相区轧制也能形成带状组织。

带状组织实质上是钢材组织不均匀的一种表现，影响钢材性能，产生备向异性。带状组织降低钢材塑性、冲击韧性和断面收缩率，特别是对横向力学性能影响较大。

根据钢材的使用要求，可以按中国国家带状组织评级标准来评定钢材带状组织的级别。

降低钢中夹杂和树枝晶成分偏析是减轻钢中带状组织的主要措施。

其使用性能与连铸机生产工艺条件相互影响和制约。保护渣的理化性能，比如熔化温度、碱度、黏度、熔化速度、表面张力等都与化学成分密切相关，其使用性能与连铸机生产工艺条件相互影响和制约。工业纯铁的连铸生产对保护渣要求较高，尤其是要防止保护渣中碳元素对钢水的污染。

固体废物从废物这个角度看具有相对性，一种过程的废物往往可以成为另一过程的原料，具体表现为：

首先。可用作生产建筑材料。许多工业废渣的成分、性质类似于天然建筑材料或人工制成的建筑材料，如含有钙、硅、铝等氧化物并具有或潜在有水硬胶凝性的废渣，可作水泥、砖瓦等墙体材料；具有一定强度、体积稳定性的废渣和废石，可作混凝土骨料。目前，利用热电厂的粉煤灰筑路，利用燃煤的灰渣做钢厂铸锭保护渣、岩棉制品、水泥原料等，不仅获得了良好的环境效益，也获得了可观的经济效益。

其次，可以回收资源和能源。许多废石、尾矿、废渣等都含有 一定量的金属元素或含有提炼金属元素所需的辅助成分。若是用于冶金、化工生产，可收到良好的经济和环境效益。此外城市垃圾中的大量可利用生物降解制取沼气，还有一些有机物如废塑料，经过加工处理可制取燃料油等。

再次，可以用于改良土壤，增加肥力。对含有机物成分比较对的城市垃圾进行堆肥处理，使其无害化，并可转化为有机肥料。许多废渣含有植物生长所必须的养分，还具有改良土壤结构的作用，如用废渣制作的硅钙钾化肥，既可以解决土地板结问题，又可以使植物抗干旱、抗倒伏，增强抗病虫害的能力，同时还能促进粮食早熟和增产。

固体废物还有很多 用途，例如从废渣中提取稀有金黄酥、塑料填料、维生素、化学药剂、活性炭等。可见，固体废物放置是害，利用是宝，综合利用价值可观。

65Mn钢是GB/T 1222-2007标准中的1个典型牌号，其碳含量较高，具有淬透性好、脱碳倾向小、价格低廉和切削性好等优点，可用来制造工具、弹簧、高耐磨性零件以及各种深加工产品等，用途非常广泛。由于65Mn钢碳含量高，故冶炼困难，其连铸坯缺陷敏感性高和化学元素偏析大，易产生裂纹和断裂，因此开发与生产难度很大。过去生产65Mn钢均采用电炉工艺生产，近20年来国内钢厂广泛采用转炉工艺生产，包括宽带钢、窄带钢和棒线材等根据市场需求。

65Mn钢的化学成分和判定标准及其力学性能、夹杂物和脱碳层控制要求分别见表1，2。

生产工艺

65Mn钢热轧板卷生产工艺流程为铁水预处理—210 t转炉冶炼--210 t LF炉精炼─板坯连铸-一加热炉加热—1580热连轧机（ R1、R2粗轧＋7机架精轧)轧制─卷取。

转炉冶炼

转炉冶炼65Mn钢时要求严格控制钢中磷和硫等有害元素的含量以及夹杂物的数量、大小和分布。

转炉冶炼采用低拉增碳法操作，但需确保终点碳控制为010% ~014%;出钢过程在钢包中加入硅铁和铝钙等强脱氧剂进行预脱氧,并控制渣厚不大于50 mm。

LF炉精炼全过程底吹氩气搅拌，精炼结束后喂硅钙线进行钙化处理,喂线后进行软吹，实现深脱硫和深脱氧。

板坯连铸

65Mn钢碳含量高,其板坯缺陷敏感性高,碳元素和锰元素容易产生偏析，连铸坯容易产生内部裂纹,严重时可导致板坯断裂。为此采取以下措施控制板坯缺陷产生:

1)严格控制中间包浇注温度，采用低过热度浇注,钢水过热度控制在15 ~30 ℃。

2)结晶器采取强冷，使坯壳相对较厚。

3)采用低拉速，拉速为08~1 1 m/ min。

4)采用结晶器电磁搅拌和液芯轻压下技术。

5)二冷配水采用弱冷。

6)使用高碳钢专用保护渣。

热连轧

由于65Mn钢碳含量较高,因此加热过程中应严格控制加热炉各段在炉时间和温度，避免产生过大的热应力;同时加热炉控制采用弱还原性气氛，适当降低加热温度，减少钢坯在炉时间，可以有效地控制脱碳层厚度，保证钢带最终的组织和性能。

65Mn钢的加热温度控制在1 200 ~ 1 280℃、加热时间控制在25~35 h。

轧制过程中根据不同的原料规格和轧机负荷,开轧温度、终轧温度、卷取温度分别控制为1 100 ~1 150，850 ~ 950，650 ~ 750 ℃，根据成品规格调整轧制速度，稳定生产节奏。

板坯质量

65Mn钢连铸中间包钢水温度平均控制在1 488 ℃，65Mn钢液相线温度为1 470 ℃，过热度为18 ℃，符合钢水过热度控制在15 ~ 30 c的目标要求，对改善板坯质量和避免开裂有较大的作用。

随机选取2块板坯（试样编号1，2)，进行冷酸低倍腐蚀检验，检验结果见表。

由表4可以看出，板坯仅有轻微的中心疏松和中心偏析，无裂纹和气泡，表明板坯内部质量控制良好。通过控制连铸相关参数,连铸坯凝固时的选分结晶得到改善。对板坯横截面进行元素偏析评价，沿板坯厚度方向和宽度方向取样进行化学分析，仅发现沿板坯厚度方向中心部位碳偏析度为0 90 ~107、锰偏析度为0 95 ~ 105，均处于较小范围内，而其他部位几乎没有偏析。

1)采用炉—精炼一连铸—热连轧工艺生产65Mn高碳钢热轧板卷质量完全能满足标准和用户要求。

2）65Mn钢质量控制的关键是转炉冶炼65Mn 钢时要求严格控制钢中磷和硫等有害元素含量以及夹杂物的数量、大小和分布;连铸时稳定控制中间包钢水温度、拉速和冷却水量,采用良好的保护浇注措施，使用高碳钢专用保护渣。

3)65Mn钢板坯在加热过程中应严格控制加热炉各段在炉时间和温度，避免产生过大的热应力,同时有效地控制热轧板卷脱碳层厚度。

一、硅灰石矿床的工业技术指标

硅灰石矿包括矿石质量和含矿率(或硅灰石矿物含量)边界品位和工业品位的要求。

1硅灰石矿矿石质量一般工业指标(表11－1)

表11－1 硅灰石矿矿石质量一般工业指标

注:1视矿石质量优劣和变化情况以及选矿手段，工业品位可按块段或矿体计算。优质矿石可取下限，质量差的取上限。

2由于硅灰石矿产出特征和当前手选、机选效率、效益存在差别，故机选入选品位高于手选入选品位要求。应根据机选试验成果具体确定。

3手选矿石块度暂按直径大于等于4cm。其质量的最低要求应满足建筑陶瓷用和冶金保护渣用的矿石质量要求。

2开采技术条件(表11－2)

表11－2 硅灰石矿床开采技术条件一般要求

二、矿床勘探类型的划分

根据矿体规模、主矿体形态和内部结构、矿体厚度稳定程度、矿石质量稳定程度及矿床构造、岩浆岩、岩溶对矿体的影响和破坏程度五个方面划分为三个矿床勘查类型，即地质条件简单型，地质条件中等型，地质条件复杂型。在实际工作中应根据占矿床矿产资源/储量70%以上的主矿体(一个或几个矿体)的特征来确定勘查类型，当不同的主矿体或同一主矿体的不同地段，其特征差别很大时，也可划分为不同的勘查类型。

1矿床勘探类型划分依据

(1)矿体规模

大型矿床主矿体的延展长度一般大于500m，中型矿床主矿体的延展长度一般为500～200m，小型矿床主矿体的延展长度一般小于200m。

(2)主矿体形态及内部结构

1)规则－简单的，主矿体多呈层状、似层状或大的透镜体，边界规则，矿石类型(品种、品级)单一或主要矿石类型(品种)分布规则，不含或少含不连续夹层，夹石率一般小于10%。

2)较规则－中等的，主矿体多呈似层状、透镜状，边界较规则，主要矿石类型(品种、品级)分布较规则，不连续夹石较多，夹石率一般为10%～30%。

3)不规则－复杂的，主矿体多呈小透镜状或不规则体或矿体群，边界不规则，主要矿石类型(品种、品级)分布不规则，不连续夹石很多，夹石率一般大于30%。

(3)主矿体厚度稳定程度

1)稳定的，主矿体厚度变化小或变化有规律，厚度变化系数一般小于40%。

2)较稳定的，主矿体厚度变化不大或变化较有规律，厚度变化系数一般为40%～70%。

3)不稳定的，主矿体厚度变化大或变化规律不明显，厚度变化系数一般大于70%。

(4)矿石质量稳定程度

1)稳定的，主矿体矿石品位或其性能的变化小或变化有规律，品位变化系数一般小于40%。

2)较稳定的，主矿体矿石品位或其性能的变化不大或变化较规律，品位变化系数一般为40%～70%。

3) 不稳定的，主矿体矿石品位或其性能的变化大或变化规律不明显，品位变化系数一般大于 70%。

( 5) 矿床构造、岩浆岩、岩溶对矿体的影响和破坏程度

1) 轻微的，矿体呈单斜或开阔的向、背斜产出，断裂、岩浆岩、岩溶不发育，矿体未受到影响和破坏，或只受到轻微的影响和破坏。

2) 中等的，矿体有次一级褶曲或局部褶曲较紧密，断裂、岩浆岩、岩溶较发育，矿体受到影响和破坏。

3) 严重的，矿体褶曲紧密复杂，断裂、岩浆岩、岩溶发育，矿体受到强烈的影响和破坏。

2 勘查类型的划分

根据硅灰石矿床勘查规范，硅灰石矿床一般划分为 3 种勘查类型 ( 表 11-3) 。

表 11-3 硅灰石矿床勘查类型

注: 属于第Ⅱ勘查类型的有浙江长兴李家巷硅灰石矿; 属于第Ⅲ勘查类型的有吉林磐石长崴子硅灰石矿等。

三、不同勘探类型勘探工程间距的要求

通常采用类比法，与同类矿床类比，选择适当勘查工程间距 ( 表 11-4) 。一般应首先控制勘查范围内矿体的总体分布范围和相互关系。

表 11-4 探求控制的矿产资源/储量勘查工程间距 单位: m

四、采样、样品加工及化验要求

1 基本分析样品的采集

硅灰石矿的所有见矿工程和可以利用的矿体露头均应采取基本分析样品。样品应沿矿体厚度方向布置，按工程、矿体、矿石类型、矿石贫富而分层、分段连续采取。近矿围岩也应采取适当数量的样品。厚度大于05m的明显夹石应单独采样。若一个样段是由矿石(单层厚大于10cm)与夹石交互组成，也可将此样段中的矿石与夹石分别合并成两个分样，此样段的成分为两个样成分的加权平均值。

基本分析样段长度(按矿体真厚度计算)一般为1～2m。如果矿石沿厚度方向品位变化不大，且不在边界品位上下波动时，样长可适当放宽。

基本分析采样方法，在矿体露头或坑探工程中通常采用刻槽法，样槽规格一般为(5cm×3cm)～(10cm×5cm)，采样中应保证刻槽断面规格。钻孔采样采用半心法，不同回次岩心直径或采取率相差很大时要分别采取，采集样品的半心和保留的另一半岩心其成分应基本相似。硅灰石采样时应严格控制工具铁的带入，并采取措施除去带入的工具铁。

2组合分析样品的采集

硅灰石矿组合分析样品的采取，一般以单工程为单位，应按矿石类型、品级从连续的若干基本分析样品的副样中，按基本分析单样样长的比例，计算出每件单样应称取的质量，经充分混匀组合而成;当矿石成分变化小、矿体薄、单工程基本分析样品数量少时，也可用同一矿产资源/储量估算块段的相邻工程的同一矿体、矿石类型、品级的基本分析副样进行组合。组合分析样品应在各勘探线剖面上有代表性的工程中采取。

组合分析样长一般可用几个至十几个基本分析样组合。

3多元素分析样品的采集

硅灰石矿的多元素分析样品应按矿体、矿石类型、品级各采1～2件。样品可从组合分析或基本分析副样中选取，也可单独采集有代表性样品。

4化学分析项目

基本分析项目一般为CaO，SiO2，Fe2O3，灼失量，当矿石明确不同工业用途时，分别为:

1)建筑陶瓷CaO，SiO2，Fe2O3，CO2。

2)油漆涂料CaO，SiO2，Fe2O3。

3)冶金保护渣为S，P和计算硅灰石、方解石、石英矿物含量所需要的化学组分含量。

4)电焊条CaO，SiO2，MgO，S，P。

5)对Fe2O3，MnO，TiO2，MgO，S，P等有害组分分析项目，可根据工业要求和多元素分析资料确定，有些组分含量稳定并在规定含量以下，则可不作为基本分析项目，必要时列为组合分析项目。多元素分析项目可根据光谱分析资料确定。

对硅灰石等矿石为了矿物研究的需要，也可采集代表性样品，进行差热分析、X－衍射分析。一般采用物相法测定矿物含量和利用化学分析结果计算矿物含量。

五、矿床地质经济技术评价要点

1)加强综合勘探。产于接触带的硅灰石，与其共生的常常有石榴子石、透辉石，其含量有时可超过20%。特别是某些分带比较明显的矽卡岩，石榴子石和透辉石还可以构成独立的矿物带，它们也是有用的工业矿物。因此，预查阶段应了解共生、伴生矿产的种类及其特征。在详查和勘探阶段，应综合考虑与其共生的其他工业上有用或将会被利用的矿物资源的评价和勘探。

2)在目前情况下，硅灰石矿床勘探工作的重点应放在那些产于正地形部分或便于露天开采的矿区，特别是硅灰石含矿率高、采运选条件优越的矿床。

3)在勘探矿床附近，对于一些小的矿体，虽不宜较大规模工业开采，但仍有一定经济意义，如小而富的矿体，可与地方协议，顺便做一评价，交地方乡镇开采，做到物尽其用。

4)对硅灰石矿床的经济评价，取决于很多因素，其中最重要的是能否持续开采和生产出市场上富有竞争力的硅灰石产品。也就是说经过勘探、开采、选矿等过程并考虑装运费用在内的最终产品在市场上是否畅销且能获得相应利润和维持足够的开采年限。这些都必须做出充分的估量。