CN100334232C - 无缝钢管轧制用芯棒用钢冶炼工艺 - Google Patents

Abstract

无缝钢管轧制用芯棒用钢冶炼工艺，属于炼钢工艺技术领域。包括如下工序：(1)配料，控制有害元素含量；(2)碱性电弧炉冶炼，出钢时调整合金成分进入目标成分内或至目标成分下限；(3)钢包炉精炼，升温、脱硫、微调合金成分、真空脱气达到目标成分；(4)模铸成钢锭。利用该工艺冶炼的钢杂质含量低，冶炼成本低，制成的芯棒使用寿命长。

Description

无缝钢管轧制用芯棒用钢冶炼工艺

技术领域

本发明属于炼钢工艺技术领域，特别涉及一种无缝钢管轧制用芯棒用钢冶炼工艺。

背景技术

无缝钢管在我国国民经济建设中占有很重要地位，广泛应用于石油、军工、锅炉、机械、汽车等行业，1994年我国开始成为并一直保持世界第一大无缝钢管生产国。芯棒是无缝钢管轧制的重要工具之一，在轧制钢管过程中，对于限动芯棒，是在对轧制的坯料穿孔后将其穿入孔内，然后坯料和芯棒一起推入并通过机架。整个轧制过程中，需控制芯棒速度使之适应于轧制管，轧制完毕，芯棒从管中抽出，轧管送至下道工序继续加，芯棒被喷雾迅速冷却。轧制过程中，芯棒要承受很大的接触压应力，表面在很短时间内(20秒)温度可达700℃，随后还要进行激冷。由于芯棒使用条件恶劣、作业环境温度高、用后急速冷却、需承受大而复杂的拉伸、压缩、高温冷热疲劳应力，对芯棒用钢提出了严格的要求，要求最大限度地降低有害杂质含量以延长芯棒使用寿命。

发明内容

本发明目的在于提供一种无缝钢管轧制用芯棒用钢冶炼工艺，利用该工艺冶炼的钢杂质含量低，冶炼成本低，制成的芯棒使用寿命长。

为达上述目的，本发明采用如下技术方案：无缝钢管轧制用芯棒用钢冶炼工艺，包括如下工序：(1)配料，控制有害元素含量；(2)碱性电弧炉冶炼，出钢时调整合金成分进入目标成分内或至目标成分下限；(3)钢包炉精炼，升温、脱硫、微调合金成分、真空脱气达到目标成分；(4)模铸成钢锭。

碱性电弧炉冶炼用原材料选用优质废钢、优质生铁、优质铁水或优质直接还原铁，控制原材料中As+Sn+Sb≤0.04％。

碱性电弧炉冶炼时，钢水按常规方法脱磷，出钢时只出钢不出渣，使钢水中[P]≤0.007％。

碱性电弧炉出钢前在钢包中或者出钢过程中随钢水配加锰铁、硅铁、铬铁、钒铁合金，使钒成分进入目标成分范围、锰、硅、铬成分接近目标成分下限。

钢包炉精炼时升温，调整温度≥1550℃；加脱硫剂脱硫；微调合金，使合金成分达到目标成分内；真空脱气，纯脱气时间≥10分钟；钢包出炉时控制[S]≤0.006％、温度在1510-1580℃。

本发明在配料时选用优质废钢等原材料，特别是控制其中的As、Sn、Sb等有害杂质含量，大大提高了钢水纯净度，从而可进一步提高芯棒使用寿命；碱性电弧炉出钢时只出钢不出渣，有效防止了后道工序回磷；碱性电弧炉出钢前在钢包中或者出钢过程中在钢水中随钢水配加合金，提高了合金收得率，降低了生产成本；在钢包炉中调整温度、加脱硫剂脱硫、微调合金、真空脱气，可保证成分、温度均匀，气体含量低，可使[S]+[P]≤0.015％，比现有技术降低0.005％，可有效提高芯棒使用寿命。

具体实施方式

实施例、无缝钢管轧制用芯棒用钢冶炼工艺，包括如下工序：(1)配料，为提高钢的纯净度、控制钢中有害元素特别是As、Sn、Sb含量，选用优质废钢、优质生铁、优质铁水或优质直接还原铁，控制原材料中As+Sn+Sb≤0.04％。(2)碱性电弧炉冶炼，将废钢等原料熔清后，吹氧脱碳、去磷升温，使钢水中[P]≤0.007％。碱性电弧炉出钢前在钢包中或者出钢过程中随钢水配加锰铁、硅铁、铬铁、钒铁合金，使钒成分进入目标成分范围、锰、硅、铬成分接近目标成分下限。出钢过程中只出钢不出渣，实行留钢作业，以防止后道工序回磷。出钢过程中全程包底吹氩气，防止由于大量合金加入造成化学成分不均匀及堵塞吹氩孔。(3)钢包炉精炼时升温，调整温度≥1550℃；加脱硫剂脱硫；微调合金，使合金成分达到目标成分内；真空脱气，纯脱气时间≥10分钟；钢包出炉时控制[S]≤0.006％、温度在1510-1580℃。精炼全过程采用包底吹氩气搅拌，保证钢液成分和温度均匀。(4)模铸采用上打下小带绝热板的钢锭模浇铸成锭。冶炼成的芯棒钢化学成分见下表，表中同时列出不特选冶炼用原材料采用普通电炉出钢法、电炉内脱硫法冶炼的芯棒用钢化学成分。结果表明，采用本发明工艺所的芯棒钢[S]+[P]已降至0.010％，As+Sn+Sb降至0.027％，明显优于已有冶炼工艺(普通电炉出钢法[S]十[p]＝0.023％，As+Sn+Sb＝0.068％；电炉内脱硫法[s]+[P]＝0.026％，As+Sn+sb＝0.072％)。另外，本发明工艺冶炼成本比电炉内配加合金降低5-10％。

元素	目标成分wt％	本实施例	普通电炉出钢法	电炉内脱硫法
					C	0.32-0.45	0.35	0.37	0.40
Si	0.70-1.20	1.00	0.95	0.89
					Mn	0.20-0.50	0.41	0.35	0.43
S	≤0.006	0.003	0.008	0.010
					P	≤0.009	0.007	0.015	0.016
Cr	4.50-5.50	5.25	5.12	4.92
					Mo	1.10-1.75	1.45	1.37	1.25
V	0.80-1.20	1.10	1.05	1.12
					As	≤0.02	0.016	0.031	0.035
Sn	≤0.01	0.007	0.022	0.019
					Sb	≤0.01	0.004	0.015	0.018

Claims (3)

1、无缝钢管轧制用芯棒用钢冶炼工艺，其特征在于，包括如下工序：(1)配料，控制有害元素含量，(2)碱性电弧炉冶炼，出钢时调整合金成分进入目标成分内，(3)钢包炉精炼，升温、脱硫、微调合金成分、真空脱气达到目标成分，(4)模铸成钢锭，其中：碱性电弧炉冶炼用原材料选用优质废钢、优质生铁、优质铁水或优质直接还原铁，控制原材料中As+Sn+Sb≤0.04％；碱性电弧炉冶炼时，钢水按常规方法脱磷，出钢时只出钢不出渣，使钢水中[P]≤0.007％。

2、如权利要求1所述的冶炼工艺，其特征在于，碱性电弧炉出钢前在钢包中或者出钢过程中随钢水配加锰铁、硅铁、铬铁、钒铁合金，使钒成分进入目标成分范围、锰、硅、铬成分接近目标成分下限。

3、如权利要求2所述的冶炼工艺，其特征在于，钢包炉精炼时升温，调整温度≥1550℃；加脱硫剂脱硫；微调合金，使合金成分达到目标成分内；真空脱气，纯脱气时间≥10分钟；钢包出炉时控制[S]≤0.006％、温度在1510-1580℃。