超低碳IF钢因其优异的深冲性能而广泛应用于汽车外板和家电面板等领域，对钢水洁净度的要求极为苛刻。生产过程中，非金属夹杂物、气泡和卷渣是影响钢水质量的主要因素。如何通过优化炉渣特性来控制和去除夹杂物，是实现高质量超低碳IF钢生产的关键课题。
最近，上海大学材料科学与工程学院的杨健教授及其团队系统研究了超低碳IF钢的冶炼过程，分析了不同炉渣成分和工艺操作对夹杂物控制的影响。他们提出通过优化炉渣的碱度、氧化性及成分比例来提升夹杂物去除效率，并在转炉、RH精炼和连铸各工序中制定了适用于超低碳IF钢的具体优化方案。
相关研究成果以“超低碳IF钢冶炼过程炉渣对夹杂物控制研究进展”为题目发表于《钢铁》期刊2024年第40卷第2期。论文作者为：王亮, 杨健*, 张同生, 张银辉。
该论文的主要研究结果与结论如下：
在RH精炼阶段，炉渣的氧化性控制至关重要，需降低氧化性并维持适当的CaO/Al₂O₃比值，以减少钢液的二次氧化。
中间包覆盖剂建议采用高碱度，以增强对夹杂物的吸附能力，同时严格控制覆盖剂成分，防止钢液增碳。
结晶器保护渣的碱度需适度控制，以避免增碳，并确保FeO含量低于1%，从而降低二次氧化的风险。
论文中的主要图片和表格如下：
图1. 超低碳IF钢的生产流程和关键技术
图2. 不同改质工艺对钢液氧活度和夹杂物密度的影响
图3. 炉渣中TFe含量与冷轧板缺陷的关系
图4. Al₂O₃溶解行为的HT-CSLM观察结果
图5. 炉渣对Al2O3溶解的影响的试验结果和预测结果
图6. 保护渣、钢包渣中的Al2O3溶解速率和饱和溶解度
图7. 气泡析出和破裂及Al2TiO5溶解机理示意图
图8. 1600℃时三元渣的ΔC／η 等值线
图9. 不同氧化物在三元渣中溶解时间和ΔＣ／η 的关系及不同直径Al2O3夹杂物的Ry 和Zh 的关系
图10. 不同炉渣组成下实验室高温试验铸锭纵截面夹杂物分布检测结果
图11.
炉渣ｗ(CaO)／w(Al2O3)和TFe与钢液T.O的关系、钢中溶解氧与炉渣TFe的关系、夹杂物去除率常数和炉渣理化性质的关系
图12. 炉渣(FeO＋MnO)与钢液T.O的关系及ＲＨ精炼前后钢液的洁净度
图13. 精炼渣碱度与钢液T.O的关系
图14. 中间包覆盖剂碱度与钢液T.O含量和钢液温度的关系
图15. RHA对炉渣中SiO2活度和钢中夹杂物成分的影响、炉渣SiO2
图16. 动力学模型机理示意图和界面氧含量的动力学计算结果
图17. 界面张力的动力学计算结果和试验结果
图18. 保护渣碱度和黏度与夹杂物的关系及碱度与钢－渣间界面张力和接触角的关系
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