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【申請號】 CN201280031101.4 【申請日】 2012-06-19 【公開號】 CN103748267A 【公開日】 2014-04-23 【申請人】 奧圖泰有限公司 【地址】 芬蘭埃斯波 【共同申請人】 【發明人】 M·林格倫;H·弗塔嫩;V·尼米嫩 【國際申請】 2012-06-19 PCT/FI2012/050637 【國際公布】 2012-12-27 WO2012/175803 EN 【進入國家日期】 【專利代理機構】 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038 【代理人】 李躍龍 【分案原申請號】 【國省代碼】 FI 【摘要】 本發明涉及一種在金屬的電解沉積中用作電極的永久陰極(1),包括至少部分由鋼制成的永久陰極板(4)并且提供從電解溶液中在其表面(6)上電化學沉積金屬的可能性,在這種情況下,該永久陰極板(4)的表面(6)上的晶界(7)尺寸被設置為適合于表面上沉積金屬的附著以及至少在與電解質接觸的表面部分中從該表面上的金屬剝離。本發明還涉及一種用于處理永久陰極表面的方法。 【主權項】 一種在金屬的電解沉積中用作電極的永久陰極(1),包括至少部分由鋼制成的永久陰極板(4)并且提供從電解溶液中在其表面(6,6a,6b)上電化學沉積金屬的可能性,其特征在于該永久陰極板(4)的表面(6)上的晶界(7)尺寸被設置為適合于沉積金屬在該表面上的附著以及至少在與電解質接觸的表面部分(6,6a)中從該表面的金屬剝離。 【頁數】 14 【主分類號】 C25C7/02 【專利分類號】 C25C7/02;C25C1/00;C25C7/08 法律狀態檢索   申請（專利）號 201280031101.4 授權公告號 法律狀態公告日 2014.05.21 法律狀態類型 實質審查的生效

　　日本各鋼廠雖也積極進行了降低高爐燃料比的試驗研究，但在現有原料條件下，達到470～480kg/t基本上是最小值，要進一步降低是困難的。其中，神戶制鐵所根據全新的原理，進行了能有效降低燃料比的含碳人造塊礦的開發。 　　含碳人造塊礦是將粉碎的煤粉和鐵礦粉加熱，利用煤的熔融軟化性在不同粘結劑的作用下加壓成形。其特點如下: 　　①在100%使用劣質(中高結晶水)礦石時也能確保高爐所需塊礦強度，并能適應今后礦石劣質化的形勢。 　　②可100%使用比煉焦煤價格低的弱粘結性煤。 　　③其還原性和還原粉化性都優于普通燒結礦。 　　另外，新日鐵的高爐內還原反應模擬和住友金屬試驗高爐的結果表明，在高爐入爐料中配入10%的含碳塊礦，即可提高高爐內的還原效率(CO利用率)，從而將燃料比降低30kg/t鐵水。

　  在水泥、磷肥等生產中，球磨機用襯板和立窯用襯磚大多采用鑄鋼件，不但成本高，而且使用壽命有限，直接影響生產成本的降低。因此，有必要研究耐磨白口鑄鐵來代替鑄鋼件。 　　球磨機襯板和鐵鍛的磨損主要有兩種形式：一是鑿削式磨損，二是高應力磨損。對鑿削式磨損，要求襯板能承受一定的沖擊載荷：對高應力磨損，要求襯板表面有盡可能高的硬度，以抵抗磨料的壓力，減輕表面脆化脫落的現象。 　　球磨機襯板、鐵鍛和立窯用襯磚，由于受磨料產生的沖擊力不大，因其磨損形式主要以高應力磨損為主。所以在選材時，主要考慮材料的硬度，以提高其耐磨性。而鑄鐵的耐磨性主要取決于其組織中萊氏體的數量，組織中萊氏體量越大，其硬度越大。 　　耐磨白口鑄鐵的生產： 　　1、襯板、襯磚的生產 　　采用2.5t三排小風口熱風沖天爐，底焦高度1200~1400mm，層焦40kg，石灰石20kg，批料280kg。底焦和層焦的加入量對鐵水溫度、增碳和熔化率有著明顯的影響，應嚴加控制。采用較高的廢鋼加入量，以降低碳當量，有利于鑄件較厚斷面得到白口。采用4#稀土合金進行孕育處理，以防止孕育衰退，并在抬包里進行第二次孕育；孕育的目的在于細化組織晶粒，提高鑄件的力學性能，增強韌性。襯板采用濕型澆注，襯磚采用干型澆注。襯磚、襯板配料比例(質量分數)：煉鋼生鐵，30％；廢鋼，70％；錳鐵，4.5％：硅鐵，0.6％(包括在抬包內孕育處理的加入量)；4＃稀土合金，0.5％(包括在出鐵槽中進行孕育處理和抬包中進行二次孕育處理的加入量)。 　　2、鐵鍛的生產。 　　采用0.5t小型沖天爐兩座。輪換使用；焦鐵比1：6；采用5臺水冷小鐵模，小包點注，連續作業，班臺產量300~400kg。配料比例(質量分數)：20＃生鐵，30％；回爐鐵，30％：廢鋼，40％。 　　以上生產的耐磨白口鑄鐵件，其組織中萊氏體的含量為70%~80%，硬度51~53HRC。鑄件使用壽命超過14400h，大大超過高錳鋼襯板和碳鋼襯板的使用壽命，并且產品噸成本大為下降。

　　在酒鋼集團公司2013年度技術創新成果中，煉軋廠開發的30MnSi熱軋盤條，為酒鋼鋼材家族增添了新成員。 　　所謂30MnSi熱軋盤條，是指含C量在30%左右，以Mn和Si為主要合金元素的熱軋盤條。這種鋼屬PC鋼棒，具有高強度韌性、低松弛性、與混凝土容易結合、可焊接性好、節省材料等諸多特點，因此在國內被廣泛應用于電桿、橋墩、鐵路等工程施工領域。 　　（一） 　　上世紀90年代，酒鋼曾經嘗試過30MnSi熱軋盤條的開發，當時因為工藝結構、設備裝備以及技術水平等因素的制約，最終沒有成功。 　　進入2013年以來，持續惡化的外部市場形勢讓國內眾多鋼廠步履維艱，集團公司打響“三大攻堅戰”。曾經為酒鋼的發展創造過輝煌業績的煉軋廠，在新的挑戰面前，如何轉變經營理念，由原來的“規模化生產”向“批量化生產”轉變，從“銷售數量”向“銷售質量”轉變，通過新產品研發提高市場競爭力，搶占市場份額，成為該廠面臨的新使命。為了適應市場環境變化，該廠緊密結合客戶需求，開始在新鋼種研發上下功夫，以按照訂單生產為理念，不斷提升產品質量，努力實現經濟效益最大化。 　　經過市場調研后，煉軋廠結合市場需求，對30MnSi熱軋盤條再次發起沖擊。由該廠10余名技術骨干組成的研發團隊，歷經半年多，30MnSi熱軋盤條研發獲得成功。該科研成果獲集團公司2013年度技術創新成果三等獎。目前，30MnSi熱軋盤條已進入常規化生產階段。據統計，截至今年5月底，煉軋廠共生產該產品12000多噸，主要銷往南方發達地區。 　　（二） 　　30MnSi熱軋盤條起源于日本，20世紀80年代初引入我國，主要用于工業與高層民用建筑及港口、水利等工程。近年來，隨著我國沿海經濟的飛速發展，建筑業更是發展迅猛。但很多鋼廠由于受電力資源及原料短缺的影響，這種產品的產量還沒有達到生產能力。 　　因為已經實現連續兩年生產預應力鋼絞線盤條82B，煉軋廠在煉鋼和軋鋼工藝方面有一定的基礎和經驗，現場控制水平相對穩定。在研發過程中，技術人員利用煉鋼作業區現有的轉爐進行冶煉，采用LF精煉爐對鋼水進行精煉處理，提高了鋼水的純凈度，使鋼水成分、溫度均勻。 　　針對連鑄工藝，技術人員還采用全過程保護澆鑄，使鑄坯表面質量、鋼水的純凈度得到了改善，滿足了產品性能要求。煉軋廠連鑄作業區協理工程師楊軍說：“通過不斷技術探索和生產實踐，我們的30MnSi熱軋盤條生產工藝趨于成熟，質量合格率達到100%。接到訂單后，我們隨時可以組織生產。” 　　（三） 　　在30MnSi熱軋盤條研發初期，各項工作都比較順利。然而，讓技術人員感到意外的是，當產品第一次生產出來后，表面出現了結疤，質量不過關，給產品銷售帶來很大困擾。煉軋廠二高線作業區責任工程師金武俊是這個項目的負責人，他回憶說：“去年11月份，我們每天晚上現場跟蹤試驗。有一天晚上到凌晨三點，還找不出問題。第二天，全廠召開技術人員大會，從連鑄、精煉、轉爐、煉鋼各個工藝分析原因，采用新的配方，最終見到了實效。” 　　30MnSi熱軋盤條達到質量標準和技術要求后，煉軋廠派出技術人員，對客戶使用30MnSi熱軋盤條進行跟蹤觀察服務，對使用中存在的問題一一記錄下來。回來后，煉軋廠結合工藝實際，做了進一步的技術改進。在經過工藝試驗、擴大試驗和批量試驗三個階段后，產品實現達產達標，受到客戶好評，市場占有率大幅提高。 　　據了解，煉軋廠還有一些新的品種正在研發，并取得了初步成效，將陸續投放市場。金武俊說：“30MnSi熱軋盤條的開發生產，對增加酒鋼產品種類、拓寬銷售渠道、擴大產品銷量、增加經濟效益大有裨益。同時，可提高酒鋼產品的市場競爭力和企業知名度。”

　　耐火纖維是耐火材料大家族中的重要一員。其具有一般纖維的特性，如柔軟、有彈性、有一定的抗拉強度，又具有一般纖維所沒有的耐高溫、耐腐蝕性能。作為耐火隔熱材料，耐火纖維已被廣泛應用于冶金、化工、機械、建材、造船、航空、航天等行業。目前，市場上的耐火纖維以硅酸鋁系列為主，廣泛應用于冶金、陶瓷等領域的加熱爐、熱處理爐等高溫裝備。硅酸鋁系列耐火纖維的優點是使用溫度高，且高溫使用性能好，但其最大的缺陷是不可降解，對人體有害，目前在一些發達國家，其使用已受到限制，歐盟甚至已將其列為二類可能性致癌物質。 　　對此，研究人員紛紛開展了對于可降解、無害于人體的耐火纖維的研究開發。環保型可降解無機纖維正是近年來加入耐火材料行列的新成員之一，其具有耐高溫、節能、隔熱等特性，在人體和土壤環境中能夠快速降解，不會對人體和自然環境產生危害。隨著人們環境保護意識的增強，材料與環境的關系越來越受到普遍關注，具有生物可降解性能的無機纖維材料越來越受到重視，可降解耐火纖維在市場上對傳統耐火纖維市場造成很大的影響和沖擊。 　　要衡量耐火纖維對環境的影響程度，則著重要參考其降解性能的強弱。目前，可降解無機耐火纖維降解性能的測試方法主要有生物學性能測試及體外測試兩種。生物學性能測試是采用在小白鼠體內或肺部植入纖維，經過一定試驗周期后觀察小白鼠肺部是否病變，以此來判斷纖維在生物體內的降解能力。此法周期長，實驗條件要求高，應用于工業測定的可行性比較小。 　　因此，通過配制模擬肺液，采用體外模擬試驗測定纖維的溶解量來間接地反映降解速度是簡單可行的測試方法。一般來說，可降解無機耐火纖維的降解速度越快，在模擬肺液中的溶解量也越大。但是，溶解量的測定受到諸多因素的影響，比如纖維長度、溶解時間以及人體肺液代謝的動態環境等。為此，有研究人員采用恒溫水浴振蕩法模擬人體肺液的動態環境，測定并分析了纖維長度、溶解時間、振蕩速度等測定因素對纖維溶解量的影響，以求為更環保、無害的耐火纖維研發和生產提供依據。 　　科學試驗提供依據 　　試驗原理。環保型可降解無機纖維的結構為玻璃態。由于在弱堿性模擬肺液中的水分子作用下纖維結構中的Ca2+、Mg2+發生水解反應，使Ca2+、Mg2+不斷被浸出。因此，可以通過定量分析不同環境下纖維在模擬肺液中的Ca2+、Mg2+析出量來反映無機纖維的溶解量。 　　試驗過程。研究人員采用以下分析純試劑配制模擬肺液：氯化鈉（NaCl）6.78克，氯化氨（NH4Cl）0.54克，碳酸氫鈉（NaHCO3）2.27克，磷酸氫二鈉（Na2HPO4）0.17克，硫酸（H2SO4，1：100）5克，二水合檸檬酸鈉（Na3C6H5O72H2O）0.06克，甘氨酸（H2NCH2CO2H）0.45克。將以上試劑用蒸餾水稀釋至1升，就得到模擬肺溶液。 　　試驗所用的可降解環保耐火纖維樣品是采用高純工業原料生產的，其主要化學組成分為SiO2、CaO、MgO，三者總質量分數大于96%。主要試驗設備有恒溫水浴振蕩加熱箱、塑料離心管、干燥箱、標準篩、瑪瑙研缽等。 　　試驗過程如下：取可降解無機耐火纖維樣品各1克，放入裝有50毫升模擬肺液的塑料離心管中，然后放置在恒溫水浴箱中恒溫37℃，設定振蕩速度，持續一定時間。試驗結束后，過濾，出濾清液，使用ICP（電感耦合等離子體）分析儀測定溶解在模擬肺液中的SiO2、CaO、MgO含量。分別研究以下測試因素對纖維溶解量的影響： 　　纖維長度的影響。研究人員分別取3份不同長度的耐火纖維樣品進行測試。其中包括沒有經過短切的纖維原棉，經短切、粉碎后過2 毫米（10目）篩的纖維棉，研磨后過0.250毫米（60目）篩的篩下纖維粉末。溶解時間均為24小時，振蕩速度均為每分鐘180轉。 　　溶解時間的影響。取3份短切試樣，分別進行24小時、48小時、168小時的測試，振蕩速度均為每分鐘180轉。 　　振蕩速度的影響。取3份短切試樣，分別以每分鐘60轉、180轉、280轉的振蕩速率進行測試，溶解時間均為24小時。 　　對比分析確定結論 　　纖維長度對溶解量的影響。研究人員將不同長度的耐火纖維棉同時溶解24小時后，測定濾清液中的SiO2、CaO、MgO的含量，從不同長度纖維在模擬肺液中溶解24小時后的溶解量可以看出，未經短切的纖維在模擬肺液中的降解性最小，經過短切粉碎的纖維和經研磨的纖維粉末的降解性較好；但研磨的試樣相對于短切試樣的降解能力增加并不明顯。纖維的離子析出能力主要受纖維表面積大小的制約，纖維粉碎得越細，相應比表面積就越大，析出能力也相應增大。纖維經剪切研磨后，比表面積增大，與模擬肺液中水分子的水解反應更加充分。因此，在相同反應時間內隨著纖維長度的減小，環保纖維的總溶解量變大，即降解性增大。 　　溶解時間對溶解量的影響。纖維棉溶解不同時間后，從測定濾清液中的SiO2、CaO、MgO的含量可以看出：隨著溶解時間的延長，纖維棉的總溶解量不斷增大；但隨著時間的繼續延長，其降解速度并沒有呈比例增加，而是明顯變緩。這主要是因為隨著時間的延長，模擬肺液中SiO2、CaO、MgO的量越多，反應逐漸變慢，直至反應趨于平衡，纖維的降解終止。然而，在現實環境中，人體吸入環保耐火纖維粉塵后，由于人體的新陳代謝，肺液會不斷更新，從纖維析出的離子會不斷被人體排泄，纖維在動態的肺液環境中的溶解速率受離子濃度影響比較小。因此，在最初的24小時內的模擬溶液環境更接近人體肺液成分，纖維的溶解速度也更接近在人體內的降解速度。 　　振蕩速度對溶解量的影響。振蕩試驗的目的是為了模擬人體肺液的動態環境。改變振蕩速度，溶解24小時后，測定濾清液中的SiO2、CaO、MgO的含量。從中可以看出，隨著振蕩速度的增大，環保耐火纖維在模擬肺液中溶解的離子量增大，振蕩最慢的試樣的溶解量最小。這主要是因為振蕩可以使從纖維中析出的離子快速離開纖維表面，從而使模擬肺液中的水解反應能夠在纖維表面充分進行。但是振蕩速度每分鐘180轉和280轉的試樣溶解量變化不大。 　　在模擬試驗中，研究人員發現，纖維長度、溶解時間、振蕩速率對纖維降解析出離子的影響較大。但是，較大幅度地減少纖維長度、延長溶解時間和提高振蕩速度

超低氧特殊鋼廣泛用于制造業，如作為汽車發動機閥門彈簧與減震彈簧、汽車軸與連桿、列車車輪與車軸等。這些部件在服役時經受交變應力作用，要求具有良好的抗疲勞性能。除了要求抗疲勞性能外，汽車軸與連桿等非調質類超低氧鋼還要求一定的切削性能，通常加入較高的硫含量。 　　非金屬夾雜物與鋼基體在變形性能、熱膨脹、硬度等性質方面有很大不同，在鋼基體與夾雜物界面處易形成疲勞起裂。研究表明，尺寸細小、球形、低熔點（可一定程度變形）的夾雜物可有效延長鋼的疲勞壽命。在實驗室對超低氧超低硫系列特殊鋼、超低氧較高硫含量系列特殊鋼中夾雜物控制規律與控制策略進行了系統探索。 　　特殊鋼夾雜物的控制策略 　　為了提高抗疲勞性能，目前特殊鋼中夾雜物主要有兩種控制策略。 　　第一種策略即夾雜物塑性化：將夾雜物控制在CaO-Al2O3-SiO2系中假硅灰石、鈣斜長石和鱗石英所圍成的低熔點塑性區，以及SiO2-MnO-Al2O3系中錳鋁榴石低熔點塑性區。該工藝要求采用Si-Mn脫氧與低堿度低Al2O3含量爐渣進行長時間精煉，并將鋼中[Al]控制在極低水平（<5ppm），技術難度大且生產成本高，目前僅用于汽車發動機閥門彈簧鋼與輪胎子午線等少數高品質特殊鋼。 　　第二種策略是超低氧冶煉：采用Al強脫氧與較高堿度爐渣（CaO/SiO2:3~5，Al2O3:20%~30%）精煉來大幅度減少夾雜物數量。但是，該工藝條件下絕大多數夾雜物熔點很高，尤其是很難避免大尺寸的高熔點夾雜物。ASTME45-2005標準將此類球狀不變形歸類為D類夾雜物；當其尺寸大于13μm時，國標GB/T10561-2005中稱之為DS類夾雜物。日本生產軸承鋼最著名的山陽特殊鋼早在2007年時就報道，軸承鋼T[O]降至5ppm時，仍然很難避免生成大尺寸高熔點鈣鎂鋁硅酸鹽夾雜物。因此，如何在實現超低氧含量的同時得到低熔點夾雜物，是超低氧特殊鋼夾雜物控制技術中的難題。 　　另外，高熔點夾雜物除了對特殊鋼疲勞性能危害很大，還容易誘發連鑄水口結瘤。眾所周知，鈣處理可以有效減輕或避免水口結瘤的產生。但是，對于要求一定硫含量以保證切削性能的特殊鋼如汽車軸用非調質鋼，采用鈣處理易生成高熔點CaS夾雜物，同樣會造成水口結瘤。因而在實際生產中通常采用控Al脫氧、提高中間包鋼液的溫度等方法來減輕此類特殊鋼連鑄時的水口結瘤；在精煉后期采用較低堿度的爐渣進行精煉，以減少高熔點鈣鋁酸鹽夾雜物（D類夾雜物），也便于進行增硫操作。 　　探索夾雜物特征的研究方法 　　超低氧低硫鋼中低熔點鈣鎂鋁酸鹽類夾雜物控制。通過真空感應爐冶煉得到成分合格的母鐵，隨后通過Si-Mo電阻爐進行鋼液—爐渣反應實驗：將100g鋼樣、50g渣樣放入MgO坩堝，將MgO坩堝置于剛玉反應管的恒溫區內并加熱至1873K。實驗時，剛玉反應管全程通入氬氣（1.5NL/min）進行保護。在鋼液—爐渣反應一定時間后，將坩堝取出后水淬冷卻，得到鋼樣與爐渣樣。實驗中，鋼液—爐渣反應時間為90min。同時，為了研究反應時間對夾雜物生成的影響，部分爐次反應時間分別為30min、60min、90min、180min。實驗所用爐渣料是化學分析純CaO、SiO2、Al2O3經過預脫水處理后進行配制而得到的。夾雜物采用掃描電鏡-能譜儀（SEM-EDS，日本JEOL公司產）進行分析，得到其尺寸、數量、成分等特征。 　　超低氧較高硫含量鋼中MnS+氧化物型復合夾雜物控制。采用10kg真空感應爐（ZG-0.01型）進行實驗：第一步，將工業純鐵（Fe：99.8%）裝入鎂砂坩堝中，在空氣氣氛下熔清；第二步，開啟真空泵對真空室抽真空、充入高純Ar，如此反復3次達到所需的真空度（<50Pa）；第三步，向鋼液加入鋁粒進行脫氧后，加入石墨（99%）、電解錳（99.3%）、多晶硅（99.5%）進行合金化，加入FeS（75%）增硫，冶煉一段時間后，出鋼前在真空條件下采用自制取樣器進行取樣（水淬水冷）；第四步，將鋼液注入真空室內鋼錠模中冷卻。實驗中所用爐渣堿度為3~5，并變化鋼中[Al]、[S]含量以考察其對鋼中夾雜物生成的影響，共進行了6爐次實驗。 　　隨后，研究人員將所得鋼樣與爐渣試樣進行化學成分分析，對鋼樣進行金相制樣后采用SEM-EDS（日本JEOL公司產）與ASPEX eXplorer自動掃描電鏡（原美國ASPEX公司產，現為FEI公司）對夾雜物進行隨機分析，得到夾雜物的成分、尺寸、數量等特征。 　　超低氧低硫特殊鋼中夾雜物特征 　　實驗結果顯示，鋼液—爐渣反應90min后，鋼中全部為球形的CaO-MgO-Al2O3系復合夾雜物，其尺寸主要在5μm以下。 　　夾雜物元素分布面掃描結果表明復合夾雜物可分為兩類。第一類夾雜物元素面分布特征為：Al均勻地分布、Mg集中于中心、Ca分布于表層且Mg、Ca空間位置呈互補關系，即MgO-Al2O3作為夾雜物核心而外圍包裹CaO-Al2O3。第二類夾雜物元素面分布特征為：夾雜物中心Mg含量很高，夾雜物外圍Ca、Al含量很高，Mg含量高的區域與Ca、Al含量高的區域呈互補關系，Ca、Al含量高的區域互相重疊，即高MgO為夾雜物核心而外圍包裹CaO-Al2O3。夾雜物成分分布特征顯示，夾雜物主要集中于低熔點區域及其周邊鄰近區域，少量分布著高MgO含量的夾雜物。 　　鋼中CaO-MgO-Al2O3系復合夾雜物之所以具有如上所述特征，是因為鋼液—爐渣反應在不同時間條件下，鋼中夾雜物經歷了復雜的轉變過程。鋼液—爐渣反應30min后，鋼中夾雜物主要是Al2O3-MgO與MgO，其形貌為棱角分明的多邊形。隨著鋼液—爐渣反應時間的增加，夾雜物外形逐漸轉變為球形，成分則逐漸轉變為CaO-MgO-Al2O3系。隨著反應時間的增加，夾雜物平均成分逐漸往低熔點區域移動。隨著反應時間從30min增加到180min，夾雜物中的CaO含量由15%增加到30%，MgO含量由30%減少至20%。 　　其關鍵在于：隨著鋼液與爐渣反應時間的增加，爐渣中CaO被還原導致Ca進入鋼液，鋼液與夾雜物發生進一步的反應，使鋼中高熔點夾雜物轉變為較低熔點的鈣鎂鋁酸鹽類夾雜物。由于此類夾雜物以較低熔點CaO-Al2O3包裹較硬的MgO-Al2O3類核心或高MgO含量的核心，其具有一定變形能力，能夠有效延長鋼的疲勞壽命。 　　超低氧較高硫含量特殊鋼中夾雜物特征 　　研究人員采用ASPEX eXplorer自動掃描電鏡對夾雜物進行了大面積分析，每個試樣分析約50mm2的區域，該區域內1μm以上的夾雜物都能夠被檢測到。結果表明，鋼中大部分夾雜物尺寸在10μm以下，少數夾雜物尺寸大于15μm但全部小于30μm。對中[Al]、中[S]含量和高[Al]、高[S]含量條件下鋼中夾雜物的類型特征的統計分析顯示，鋼中絕大多數夾雜物為MnS，其數量比例為88.8%~95.4%，其余主要為MnS+Al2O3、MnS+MgO-Al2O3。 　　夾雜物元素分布面掃描結果表明，在中[Al]、中[S]含量和高[Al]、高[S]含量條件下，鋼中MnS+Al2O3類復合夾雜物以尺寸極為細小的Al2O3為核心、外表包裹MnS而形成。眾所周知，MnS夾雜物具有良好的塑性變形能力，在熱軋溫度下能夠與鋼基體一起發生變形而不容易引起應力集中。因此，MnS包裹Al2O3與MgO-Al2O3所形成的復合夾雜物屬于“軟”包“硬”型夾雜物，具有很好的變形性能，有利于提高鋼的抗疲勞性能。 　　由于MnS是在凝固過程中溫度較低時生成的，此類包裹型復合夾雜物應該是MnS以Al2O3與MgO-Al2O3夾雜物為異質形核核心而生成的。根據異質形核理論，Al2O3與MgO-Al2O3夾雜物的尺寸是影響MnS能否以其作為形核核心的關鍵性因素。另外，MnS包裹層的厚度對此類復合夾雜物的變形性能也將產生重要影響。因此根據MnS包裹氧化物核心的狀態，將其區分為完全包裹、部分包裹和未包裹狀態。 　　總之，對于低硫系列的超低氧鋼，在Al脫氧與高堿度高Al2O3爐渣精煉的條件下，通過促進鋼液與爐渣之間的反應而間接促進夾雜物的低熔點化轉變，從而在實現超低氧含量的同時，在鋼中生成尺寸細小、球形、較低熔點的鈣鎂鋁酸鹽類夾雜物。對于較高硫含量的超低氧特殊鋼，則探索在Al脫氧與較高爐渣精煉的條件下，在實現超低氧含量的同時，通過抑制鋼液與爐渣之間的反應，有效抑制鈣鋁酸鹽類夾雜物的生成，從而減少D類夾雜物的來源。鋼中絕大多數夾雜物為凝固過程生成的MnS，并利用變形性能良好的MnS包裹脫氧與精煉過程中生成的高熔點Al2O3與Al2O3-MgO，從而形成“軟”包“硬”型復合夾雜物，有效改善鋼的抗疲勞性能與切削性能。