CN102864378B - 一种x70管线钢中厚板坯的冶炼工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低成本X70管线钢中厚板坯的冶炼工艺，包括铁水预处理—转炉冶炼—LF炉精炼—板坯连铸。本发明控制成分[C]：0.04%-0.08%，[Mn]：1.40%-1.80%，[Nb]：0.04%-0.08%，[Cr]：0.2%-0.3%，[P]≤0.015%，[S]≤0.002%，[N]≤60ppm，[H]≤3.0ppm，不添加Ni、Mo贵重合金；取消RH（VD）真空处理工序，LF处理后进行钙处理并保证夹杂物充分上浮，板坯连铸采用动态轻压下工艺，连铸坯中心偏析控制在B类1.0及以下。本发明冶炼合金成本、工序成本低，可实现低成本X70管线钢中厚板的批量、工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于炼钢领域，涉及一种冶炼工艺，具体地说是一种低成本X70管线钢中厚板坯的冶炼工艺。
背景技术
近年来，随着世界各国对石油、天然气需求量的不断增长和油气管道建设的快速发展，高强韧性管线钢已成为高压、长距离输送油气管线的发展趋势，在我国川气东送、西气东输二线等工程中，X70管线钢用中厚板已得到了大批量的使用，生产技术也趋于稳定、成熟。虽然各生产单位X70钢级管线钢化学成分和生产工艺不尽相同，但均添加了大量的Nb、Ni、Mo、Cu等贵重金属合金，冶炼采用RH(VD)真空脱气工艺，消耗了大量的贵重金属合金资源，冶炼工艺复杂，合金、工序成本高，大大增加了X70管线钢的生产成本。
背景技术已有多个关于低成本X70管线钢的发明专利，检索发现：申请号为201210022429.1的专利公开了一种低成本高强韧性X70管线钢卷板及其生产方法，该发明低成本主要体现在成分设计简单，加入了Mn、Si、Nb、Mo、Cr合金，节约了大量贵重金属资源，生产成本低。申请号为200810079325.8的专利公开了一种低成本高性能X70管线钢及生产方法，该发明主要是化学成分配方中，加入了Mn、Si、Nb、V合金，通过控制轧制工艺细化晶粒达到X70管线钢强度、韧性的目的，解决了生产中耗费Mo、Ni等贵重金属的问题。
通过对低成本X70管线钢的相关专利检索可知，目前X70管线钢主要是通过取消成分设计中的一种或多种如Mo、Ni等贵重金属，实现生产成本的降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种低成本X70管线钢中厚板坯的冶炼工艺，该工艺采用铁水预处理—转炉- LF炉冶炼 -连铸来生产X70管线钢中厚板坯，成分设计中不包括Ni、Mo贵重金属元素，并取消RH（VD）真空处理工序，通过优化冶炼工艺，在降低合金成本的同时降低了冶炼工序成本，进一步降低了X70管线钢中厚板坯的生产成本。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种低成本X70管线钢中厚板坯的冶炼工艺，其特征在于该工艺包括铁水预处理—转炉冶炼—LF炉精炼—板坯连铸，具体要求如下：
1）铁水预处理：采用铁水脱硫预处理工艺，处理后去除脱铁水包顶部的脱硫渣，预处理后铁水中的[S]≤0.005%；
2）转炉冶炼：控制转炉终点成分，转炉终点补吹≤1次，钢水成分终点控制在：[C］：0.03-0.06％、[P］≤0.013％、[S］≤0.010％、T≥1640℃，出钢采用铝进行强脱氧，挡渣出钢；转炉终点温度为1640℃-1700℃。
3）LF炉精炼：控制精炼渣的加入量、钢包底吹氩气流量，保证最终炉渣氧化性（FeO+MnO）≤1.0%，碱度（CaO）/（SiO2）=5.0-10.0，控制钢水终点成分，保证 [C]：0.04%-0.08%，[Mn]：1.40%-1.80%，[Nb]：0.04%-0.08%，[Cr]：0.2%-0.3%，[P]≤0.015%，[S]≤0.002%，[N]≤60ppm，[H]≤3.0ppm，温度到设定的目标值后，喂入钙线对夹杂物进行变性处理，钢包静搅15min以上，保证夹杂物充分上浮；LF精炼目标温度为1550℃-1580℃。
4）板坯连铸：保护浇注，采用动态轻压下及恒定铸坯拉速工艺，钢水的过热度控制在10℃-25℃，连铸坯中心偏析控制在B类1.0或以下，得到低成本X70管线钢中厚板坯。
本发明成分设计中不包括Ni、Mo贵重金属元素，冶炼工艺中，取消RH（VD）真空处理工序， LF处理后进行钙处理并保证夹杂物充分上浮。保护浇注，采用动态轻压下及恒定铸坯拉速工艺，钢水的过热度控制在10℃-25℃，连铸坯中心偏析以YB/T4003-1997标准控制在B类1.0或以下，用此铸坯轧制的钢板强度、韧性、探伤性能良好。
本发明通过优化冶炼工艺，在降低合金成本的同时降低了冶炼工序成本，进一步降低了X70管线钢中厚板坯的生产成本。与现有技术相比，本发明的优点是：冶炼合金成本、工序成本低，可实现低成本X70管线钢中厚板的批量、工业化生产。
具体实施方式
实施例1
工艺路线为：铁水预处理—转炉冶炼—LF炉精炼—板坯连铸。
铁水预处理：采用铁水脱硫预处理工艺，处理后去除脱铁水包顶部的脱硫渣，预处理后铁水中的[S]=0.003%。
转炉冶炼：控制转炉终点成分与温度命中情况，转炉终点成分、温度同时命中未补吹，钢水终点成分控制：[C］=0.042％、[P］=0.007％、[S］=0.008％、T=1651℃，出钢采用铝进行强脱氧，挡渣出钢。转炉终点温度这1640℃-1700℃。
LF炉精炼：控制精炼渣的加入量、钢包底吹氩气流量，保证最终炉渣氧化性（FeO+MnO）=0.8%，碱度（CaO）/（SiO2）=7.0，控制钢水终点[S]=0.0012％，调整成分、温度至1550℃-1580℃目标范围后，喂入250米纯钙线，对夹杂物进行变性处理，钢包静搅18min，保证夹杂物充分上浮。
板坯连铸：保护浇注，采用动态轻压下及恒定铸坯拉速工艺，钢水的过热度控制为16℃，连铸坯中心偏析以YB/T4003-1997标准控制为B类0.5，中心疏松1.0级；连铸终点成分控制：[C]：0.059%，[Mn]：1.65%，[Nb]：0.05%，[Cr]：0.28%，[P]：0.009%，[S]：0.0009%，[N]:38ppm，[H]:2.4ppm。采用次工艺生产的铸坯所轧制的钢板，经检测强度、韧性等性能符合API SPEC 5L-X70标准要求，以ASTM A435标准探伤合格。
实施例2
工艺路线为：铁水预处理—转炉冶炼—LF炉精炼—板坯连铸。
铁水预处理：采用铁水脱硫预处理工艺，处理后去除脱铁水包顶部的脱硫渣，预处理后铁水中的[S]=0.002%。
转炉冶炼：控制转炉终点成分与温度命中情况，转炉终点成分、温度同时命中未补吹，钢水成分终点控制：[C］=0.037％、[P］=0.010％、[S］=0.009％、T=1643℃，出钢采用铝进行强脱氧，挡渣出钢。
LF炉精炼：控制精炼渣的加入量、钢包底吹氩气流量，保证最终炉渣氧化性（FeO+MnO）=0.7%，碱度（CaO）/（SiO2）=6.5，控制钢水终点[S]=0.0014％，调整成分、温度至目标范围后，喂入250米纯钙线，对夹杂物进行变性处理，钢包静搅16min，保证夹杂物充分上浮。
板坯连铸：保护浇注，采用动态轻压下及恒定铸坯拉速工艺，钢水的过热度控制为21℃，连铸坯中心偏析以YB/T4003-1997标准控制为B类0.5，中心疏松0.5级；连铸终点成分控制：[C]：0.065%，[Mn]：1.70%，[Nb]：0.05%，[Cr]：0.27%，[P]：0.010%，[S]：0.0007%，[N]:44ppm，[H]:2.2ppm。采用次工艺生产的铸坯所轧制的钢板，经检测强度、韧性等性能符合API SPEC 5L-X70标准要求，以ASTM A435标准探伤合格。
Claims (3)
1.一种X70管线钢中厚板坯的冶炼工艺，其特征在于该工艺包括铁水预处理—转炉冶炼—LF炉精炼—板坯连铸，具体要求如下：
1）铁水预处理：采用铁水脱硫预处理工艺，处理后去除脱铁水包顶部的脱硫渣，预处理后铁水中的[S]≤0.005%；
2）转炉冶炼：控制转炉终点成分，转炉终点补吹≤1次，钢水成分终点控制在：[C］：0.03-0.06％、[P］≤0.013％、[S］≤0.010％、T≥1640℃，出钢采用铝进行强脱氧，挡渣出钢；
3）LF炉精炼：控制精炼渣的加入量、钢包底吹氩气流量，保证最终炉渣氧化性（FeO+MnO）≤1.0%，碱度（CaO）/（SiO2）=5.0-10.0，控制钢水终点成分，保证 [C]：0.04%-0.08%，[Mn]：1.40%-1.80%，[Nb]：0.04%-0.08%，[Cr]：0.2%-0.3%，[P]≤0.015%，[S]≤0.002%，[N]≤60ppm，[H]≤3.0ppm，温度到设定的目标值后，喂入钙线对夹杂物进行变性处理，钢包静搅15min以上，保证夹杂物充分上浮；
4）板坯连铸：保护浇注，采用动态轻压下及恒定铸坯拉速工艺，钢水的过热度控制在10℃-25℃，连铸坯中心偏析控制在B类1.0或以下，得到X70管线钢中厚板坯。
2.根据权利要求1所述的X70管线钢中厚板坯的冶炼工艺，其特征在于：步骤2）中，转炉终点温度1640℃-1700℃。
3.根据权利要求1所述的X70管线钢中厚板坯的冶炼工艺，其特征在于：步骤3）中，LF精炼目标温度为1550℃-1580℃。
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