X80管线钢生产过程纯净度控制

介绍了采用铁水脱硫预处理、复吹转炉、LF精炼、RH精炼、板坯连铸工艺开发X80管线钢的过程。采用该工艺生产的X80管线钢钢水成品[C]≤0.05%[,P]≤0.012%[,S]≤0.0022%[,N]≤0.005%,T[O]≤30×10-6,[H]≤2.5×10-6,钢中的A、B类夹杂物控制在1.5级以下,C、D类夹杂物能控制在0.5级以下,管线钢洁净度完全满足用户要求。     

厚板坯管线钢钢水纯净度提升试验

为了保证厚板坯管线钢质量,采取了厚板坯管线钢低碳低磷设计,由于转炉终点过氧、连铸夹杂物上浮时间短,以及轧钢压缩比、展宽比和钢板堆冷等因素影响,探伤合格率始终低于薄板坯。为提升厚板坯内部质量,加变性剂改变夹杂物的性质,提出精准钙处理,通过试验和计算对厚板坯管线钢进行精准钙处理试验。     

管线钢冶炼过程夹杂物控制

针对某钢厂采用“BOF→LF→RH”工艺流程生产的高级别管线钢,通过金相、扫描电镜、能谱等手段分析了钢中夹杂物,并从热力学角度进行了研究.结果表明当钢中的w(Als)=0.025％,若钙处理时钢中w(CaO)＞18×10-6,w(S)＜0.011％,可较易地将Al2O3夹杂变性为低熔点的C12A7.研究后提出一系列工艺优化措施:强化转炉顶底复合吹炼工艺、改善吹氩站和LF的吹氩制度、调整精炼渣系使w(CaO)/w(SiO2)控制在4.5～6.0,w(CaO)/w(Al2O3)控制在1.7～1.9,最终钢水w(S)可控制在0.000 8％以下,氧化物和硫化物的夹杂物级别控制在1.0级以内.     

管线钢夹杂物控制技术的改进

对宝钢管线钢精炼和连铸过程钢中夹杂物的变化规律进行了系统评估,得出了LF、RH、中间包和连铸坯过程中夹杂物的特点及变化规律。在此基础上,通过工艺技术的改进,使钢中夹杂物的尺寸、形貌和化学成分等得到了有效控制。10μm以上尺寸的稍大颗粒的夹杂物去除效果较好,铸坯中夹杂物的平均尺寸达到2μm以下;夹杂物的数量明显降低;夹杂物成分更集中于Ca系夹杂;高等级管线钢中间包成品氧含量平均达到11×10-4%。     

齿轮钢冶炼过程纯净度分析

氧化物夹杂是影响齿轮钢质量的重要原因之一。取样分析了齿轮钢冶炼过程中各工位的氧、氮含量及夹杂物的数量、尺寸等。结果认为,应重点优化LF精炼工艺,以提高齿轮钢钢水的纯净度,进而提高齿轮钢的质量。     

轴承钢纯净度的现状与发展

本文指出了当前轴承行业对轴承钢纯净度的最新要求，阐述了轴承钢中氧含量、钛含量、氮含量、铝含量以及硫含量对轴承钢纯净度的影响及冶炼工艺的最新进展对轴承钢纯净度的改善。     

X70管线钢钙处理研究

在X70管线钢LF精炼后期分别以100 m/min和200 m/min速度向钢中喂入300~500 m硅钙线或添加硅钙钡铁,对钢中夹杂物进行变性处理。喂钙后钢样、结晶器钢样和铸坯样中的CaTot和夹杂物分析表明:钙处理后钢中钙含量在不断下降;夹杂物的组成、形貌和尺寸也在不断变化。根据钢中夹杂物的变化、夹杂物对高级别管线钢性能和连铸顺行的影响,提出了高级别管线钢生产中夹杂物变性控制策略。     

EAF-LF(VD)-CC工艺生产石油管线钢39Mn2V 纯净度的分析

分析和研究了EAF-LF(VD)-CC各工序39Mn2V钢的T[O] 和[N] 以及钢中非金属夹杂物。结 果表明,LF(VD) 后T[O] 为28×10^-6,铸坯T[O] 为(8~10)×10^-6 ;钢中夹杂物主要为Al₂O₃、MnS、球形铝酸 钙,尺寸≤20 μm。铸坯存在一些80~300 μm 夹杂物,主要来源于二次氧化、耐火材料侵蚀和结晶器卷渣。     

管线钢冶炼工艺的特点

介绍和分析了铁水预处理、转炉炼钢和二次精炼、连铸生产等管线钢生产工序的脱硫、脱磷、脱碳等技术 ,强调了稀土对脱氧和控制钢中夹杂的作用。该工艺冶炼出的成品管线钢的磷、硫、碳、氧、氮、氢总含量小于 92× 10 -6。     

X70管线钢中夹杂物控制试验研究

试验研究了X70管线钢中的夹杂物形貌、成分及大小，试验结果表明，钢中存在大颗粒的硅酸盐或SiO2夹杂物。在分析X70管线钢中硅酸盐类夹杂物存在的有害性的基础上，提出了避免钢中硅酸盐类夹杂物产生的措施，应用于生产并得到了较好的效果。     

X80管线钢冶炼关键工艺技术研究

阐述了X80管线钢生产中氧、硫、氮和夹杂物控制的关键技术环节,X80管线钢溶解氧质量分数完全可以控制在(3～5)×10-6,钢中全氧基本上以夹杂物形式存在,可以通过钙处理、软吹、真空处理及中间包流场作用上浮去除,同时做好全流程的钢水保护;造好白渣,保持极低的钢中氧是控制钢中硫的关键,LF精炼初期一次配铝到位有助于快速脱硫;管线钢增氮关键环节为钢液面裸露和连铸保护不好增氮、转炉出钢过程增氮及LF精炼过程增氮,而真空处理过程对氮有很好的去除作用.管线钢夹杂物钙处理变性时要控制合适的铝、氧、硫、钙含量,X80管线钢溶解氧质量分数为(3～5)×10-6,1 600℃和1 650℃钢中可允许硫质量分数分别为(25.8～43.0)×10-6和(21.6～36.O)×10-6.     

管线钢冶炼过程夹杂物行为研究

对管线钢从精炼开始到轧材整个生产过程中夹杂物的行为进行了研究。采用金相、化学等各种分析手段,分析了管线钢钢水、连铸坯及热轧卷的洁净度的变化。试验结果表明：现有的生产工艺在稳态浇注时钢水的洁净度满足产品质量要求,LF精炼后钢中夹杂物的含量明显降低。钢水和稳定态铸坯没有发现大于20μm的夹杂物和聚集的夹杂物。非稳态的头坯热轧卷2m长度内氧化铝夹杂超标,主要位于铸坯的内孤表面;头坯热轧卷的夹杂物检测中发现了K2O等成分,表明开浇过程由于拉速变化引起结晶器卷渣。     

管线钢X80冶炼工艺技术的开发

采用铁水脱硫站、BOF转炉、LF精炼炉、RH真空处理装置、板坯连铸机生产X80管线钢。通过合理的生产工艺,实现了成分的精确控制,有效降低了钢中气体和夹杂物含量。     

八钢X60管线钢冶炼实践

文章介绍了八钢公司采用铁水脱硫预处理、复吹转炉、LF精炼、板坯连铸工艺开发X60管线钢的过程。在成分设计上应用了Nb、V、Ti微合金化,采用低碳含量,提高产品的韧性和延性,同时具有良好的焊接性能。将Nb、V、Ti微合金化与热机械轧制工艺(TMCP)相结合,充分应用管线钢的晶粒细化、固溶强化、析出强化和相变强化等机制,提高管线钢的强度和韧性。采用微钛处理技术,改善管线钢焊接热影响区的韧性。生产控制上采用纯净钢冶炼工艺和连铸的保护浇铸工艺,降低钢中的氮含量、非金属夹杂和硫含量,并对钢水中的Al2O3夹杂进行钙处理,提高管线钢热轧卷板的断裂韧性。采用该工艺生产的X60管线钢成品[S]≤0.0050%,[N]≤0.0055%,钢中的A、B、C、D各类夹杂物能控制到1.5级以下。钢材的抗拉强度控制在550～670 MPa,屈服强度控制在475～545 MPa,屈强比控制在0.82～0.90,断后伸长率控制在35%～43.5%,-20℃夏比V型横向冲击功AkV88～112 J,各项力学性能完全满足国内外标准和用户技术条件要求,已形成批量供货能力。     

钢水纯净度检测系统的创建

对转炉、中间包、连铸坯和中厚板不同工艺阶段的夹杂物进行检测分析。完善形成了包括低倍检验、化学分析、大样电解、金相分析、图象分析仪分析与扫描电镜能谱仪分析等手段的钢水纯净度检测系统。该系统为调整工艺参数提供了准确依据．对于开发高纯净度的品种钢和减少因夹杂造成的产品质量异议意义重大。     

超低硫管线钢冶炼实践

鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司根据超低硫管线钢的硫含量要求,采取了优化铁水预处理、采用优质废钢且顶底复吹效果好的转炉冶炼、炉后渣洗脱硫、LF炉顶渣充分改质、RH后喂线进一步球化处理硫等措施。结果表明,成品硫控制在10×10~(-6)以下,成品钙控制在15×10~(-6),A类(硫化物)夹杂细系≤1为100%,粗系≤0为100%,探伤合格率为97.36%。     

X70管线钢中夹杂物控制研究

文章从转炉出钢预脱氧工艺、LF精炼造渣制度、工艺路线和保护浇注等方面人手,对影响管线钢中夹杂物的因素进行了分析,并对管线钢中夹杂物的控制进行了讨论,工艺优化后,夹杂物含量和形态达到了较好的控制和改善.     

高级别管线钢钙处理冶金效果研究

针对管线钢L360QS进行了钙处理实验研究,考查钢液中[Ca]、[S]对夹杂物变性的影响.结果表明,钢中的硫被脱到0.002%~0.003%(质量分数)范围内的较低水平,脱硫率最高达85.0%,与实验预期吻合.随着钢液中[S]增加,夹杂物中CaS+MnS的平均质量分数相应增加,但夹杂物中的CaS含量不一定增加.钙对夹杂物变性作用非常明显,[Ca]相对高的管线钢,其夹杂物绝大多数都变性为球形的含CaS钙铝酸盐复合夹杂,不存在MnS夹杂和MgO·Al₂O₃夹杂.为使氧化夹杂和硫化夹杂都变性完全,钢液中的硫的质量分数应控制在0.002%左右,钙的质量分数应控制在0.003 5%~0.004 0%,且[Ca]/[S]>1.9.     

高级别管线钢夹杂物控制研究

针对管线钢夹杂不合的问题,提出了管线钢夹杂物控制目标为Al₂O₃-CaS系固态夹杂物,并系统研究了钢液成分对此类夹杂物生成的影响与定量关系。研究结果表明,钙处理后Al₂O₃-CaS夹杂物存在两种形成机理,通过调整Ca、S、T[O]成分可实现对不同类型夹杂的精确控制。随着钢中Ca/T[O]质量分数比的增加,夹杂物中Al₂O₃含量显著降低;当Ca/T[O]质量分数比小于0.5时,钢中夹杂物主要以Al₂O₃夹杂为主;当Ca/T[O]质量分数比介于0.5~1.5之间时,夹杂物主要以Al₂O₃-CaS复合夹杂物为主;当Ca/T[O]质量分数比大于1.5时,夹杂物主要以CaO-CaS复合夹杂物为主。工艺优化后,高级别管线钢夹杂物初检不合格率由3.12%降低至1.54%,高级别管线夹杂物评级全部不大于1.5的比例由90%提高至95.4%。