CN106011377A - 一种低碳低硫管线钢b类夹杂物控制技术 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低碳低硫管线钢B类夹杂物控制技术，工艺流程包括，铁水预处理、转炉冶炼、出钢脱氧造渣合金化、LF精炼炉造渣脱氧脱硫、RH真空炉、钙处理、软搅拌、连铸，通过铁水预处理深脱硫扒渣，出钢铝块深脱氧和复合精炼渣顶渣改质；LF精炼炉铝丝渣脱氧、石灰造渣、喂铝线微调钢水中铝调整钢包顶渣碱度，结合LF炉冶炼过程全程合理的氩气底吹控制，把扩散脱氧和沉淀脱氧进行有机结合，降低钢包顶渣碱度，提高渣系活度，促使对B类夹杂物的吸附；RH真空炉保持高真空脱除钢水中气体，并促使夹杂物进一步聚集长大去除，优化RH处理结束钙处理量，对夹杂充分变性，通过合理的软搅拌工艺，确保夹杂物上浮去除。

Description

一种低碳低硫管线钢B类夹杂物控制技术
技术领域
本发明属于钢铁冶金技术领域，本发明涉及一种低碳低硫管线钢B类夹杂物控制技术。
背景技术
随着石油、天然气等管线钢需求行业的迅速发展，其对管道用钢管的可靠性要求越来越高，不仅要求具有高强度、高的低温止裂韧性及良好的焊接性，还对钢板中夹杂物要求越要越高，大部分需求商要求所有类型夹杂物控制在2.5级以内，由于管线钢都是铝镇静钢，夹杂物主要类型为B类(Al2O3系)夹杂物，因此控制好B类夹杂物，对控制整个管线钢夹杂物至关重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种低碳低硫管线钢B类夹杂物控制技术，采用铁水预处理深脱硫扒渣，出钢铝块深脱氧和复合精炼渣顶渣改质，并优化RH处理结束钙处理量，对夹杂充分变性，保证钢板的粗、细系B2.5以内(不包括2.5级)夹杂物合格率99.50％以上。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种低碳低硫管线钢B类夹杂物控制技术，工艺流程包括，铁水预处理、转炉冶炼、出钢脱氧造渣合金化、LF精炼炉造渣脱氧脱硫、RH真空炉、钙处理、软搅拌、连铸；
1)铁水预处理中，入炉铁水须经脱硫预处理并扒渣干净，降低转炉出钢硫含量，使铁水中S≤0.002％；
2)转炉冶炼中，吹炼终点温度大于1620℃，终点C≤0.035％，并控制下渣量≤2kg/t，降低转炉出钢顶渣氧含量；
3)出钢脱氧造渣合金化包括出钢造渣和出钢脱氧，出钢造渣中加入复合精炼渣和石灰对钢包顶渣改质，复合精炼渣的成分比例为：CaO 55％～65％、Al2O327％～37％、SiO2≤8.0％、H2O≤0.5％、N≤0.05％，其加入量为每吨钢5Kg，同时 每吨钢加入的石灰量为4Kg；
4)出钢脱氧采用铝块脱氧，根据转炉吹炼终点氧含量加入铝块。按每吨钢加入0.25kg铝块以平衡钢水中0.010％氧的量。各成分加入时间：出钢开始→出钢总时间1/10至1/6加造渣料→出钢总时间1/3加铝块→出钢总时间1/2加合金→钢结束；
5)LF精炼炉造渣脱氧脱硫过程中，根据LF炉第一个钢样成分(处理时间10-11min左右)，LF炉前期钢水到处理工位后，调整钢包底吹流量200～300Nl/min。供电化渣3～5min后加入石灰2.5kg/吨钢、铝丝0.25kg/吨钢，取钢水样分析成分，继续下电极升温。
LF炉中期过程控制，加入合适石灰和铝丝造渣脱硫，石灰加入量吨钢小于2.5Kg，每吨钢铝丝加入量0.30kg，脱硫过程氩气流量300～400Nl/min，喂铝线调整钢液铝含量，保持冶炼过程钢水中铝含量保持在0.050～0.070％，喂铝线控制氩气流量30～50Nl/min，根据目标钢种的成分进行合金化，升温6～8min取样分析，下电极继续升温脱硫。
LF炉中后期过程控制，根据LF炉第二个钢样成分(处理时间25min左右)，钢水温度1640℃以上，加入石灰和铝丝造渣脱硫，每吨钢石灰加入量小于2.0Kg，每吨钢铝丝加入量控制在0.30kg以内，提起电极，盖好LF炉盖，钢包底吹氩气流量调整至600Nl/min，搅拌5min进行强脱硫，取刚水样分析，喂铝线调整钢液铝含量，铝线喂入量以冶炼过程钢水中铝含量保持在0.04％～0.05％，加入合金进行合金化微调；
LF炉末期期控制，钢水成分满足要求后，每吨钢石英砂加入量1.2Kg，石英砂，使电极化渣2min以上，化渣过程氩气流量150～200NL/min。
该方法通过铁水预处理深脱硫扒渣，出钢铝块深脱氧和复合精炼渣顶渣改质；LF精炼炉铝丝渣脱氧、石灰造渣、喂铝线微调钢水中铝调整钢包顶渣碱度， 结合LF炉冶炼过程全程合理的氩气底吹控制，充分发挥脱硫的冶金热力学和动力学条件，把扩散脱氧和沉淀脱氧进行有机结合，降低钢包顶渣碱度，提高渣系活度，促使对B类夹杂物的吸附。
本发明进一步限定的技术方案是：钢水到达RH真空炉工位后，测温取样，开始抽真空处理，真空度降低至150Pa以内，保持时间大于15min，RH真空处理过程，钢包底吹氩气流量控制在5～10Nl/min。
进一步的，RH真空炉真空结束后，钢水中喂入纯钙线，每吨钢的钙线喂入量1ml；钙处理结束软搅拌18min以上，软搅拌底吹流量为10Nl/min。RH真空炉保持高真空脱除钢水中气体，同时促使夹杂物进一步聚集长大去除，优化RH处理结束钙处理量，对夹杂充分变性，通过合理的软搅拌工艺(时间、流量)，确保夹杂物上浮去除。
进一步的，连铸中开浇前8分钟中包开始吹氩，排除中间包空气，防止二次氧化。每炉钢水在大包回转台镇静时间不少于4分钟。
本发明的有益效果是：通过铁水预处理深脱硫扒渣，出钢铝块深脱氧和复合精炼渣顶渣改质；LF精炼炉铝丝渣脱氧、石灰造渣、喂铝线微调钢水中铝调整钢包顶渣碱度，并结合LF炉冶炼过程全程合理的氩气底吹控制，充分发挥脱硫的冶金热力学和动力学条件，把扩散脱氧和沉淀脱氧进行有机结合，降低钢包顶渣碱度，提高渣系活度，促使对B类夹杂物的吸附；RH真空炉保持高真空以脱除钢水中气体，同时促使夹杂物进一步聚集去除，优化钙处理量，使夹杂物充分变性，通过合理的软搅拌工艺(时间、流量)，确保夹杂物上浮去除。铸坯内部质量良好，钢板粗、细系B2.5以内(不包括2.5级)夹杂物合格率99.50％以上。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种低碳低硫管线钢B类夹杂物控制技术，如图1所示，工艺流程包括，铁水预处理、转炉冶炼、出钢脱氧造渣合金化、LF精炼炉造渣脱氧脱硫、RH真空炉、钙处理、软搅拌、连铸；
1)铁水预处理中，入炉铁水须经脱硫预处理并扒渣干净，降低转炉出钢硫含量，使铁水中S≤0.002％；
2)转炉冶炼中，吹炼终点温度大于1620℃，终点C≤0.035％，并控制下渣量≤2kg/t，降低转炉出钢顶渣氧含量；
3)出钢脱氧造渣合金化包括出钢造渣和出钢脱氧，出钢造渣中加入复合精炼渣和石灰对钢包顶渣改质，复合精炼渣的成分比例为：CaO 55％～65％、Al2O327％～37％、SiO2≤8.0％、H2O≤0.5％、N≤0.05％，其加入量为每吨钢5Kg，同时每吨钢加入的石灰量为4Kg；
4)出钢脱氧采用铝块脱氧，根据转炉吹炼终点氧含量加入铝块。按每吨钢加入0.25kg铝块以平衡钢水中0.010％氧的量。各成分加入时间：出钢开始→出钢总时间1/10至1/6加造渣料→出钢总时间1/3加铝块→出钢总时间1/2加合金→钢结束；
5)LF精炼炉造渣脱氧脱硫过程中，根据LF炉第一个钢样成分(处理时间10-11min左右)，LF炉前期钢水到处理工位后，调整钢包底吹流量200～300Nl/min。供电化渣3～5min后加入石灰2.5kg/吨钢、铝丝0.25kg/吨钢，取钢水样分析成分，继续下电极升温。
LF炉中期过程控制，加入合适石灰和铝丝造渣脱硫，石灰加入量吨钢小于2.5Kg，每吨钢铝丝加入量0.30kg，脱硫过程氩气流量300～400Nl/min，喂铝线调整钢液铝含量，保持冶炼过程钢水中铝含量保持在0.050～0.070％，喂铝线 控制氩气流量30～50Nl/min，根据目标钢种的成分进行合金化，升温6～8min取样分析，下电极继续升温脱硫。
LF炉中后期过程控制，根据LF炉第二个钢样成分(处理时间25min左右)，钢水温度1640℃以上，加入石灰和铝丝造渣脱硫，每吨钢石灰加入量小于2.0Kg，每吨钢铝丝加入量控制在0.30kg以内，提起电极，盖好LF炉盖，钢包底吹氩气流量调整至600Nl/min，搅拌5min进行强脱硫，取刚水样分析，喂铝线调整钢液铝含量，铝线喂入量以冶炼过程钢水中铝含量保持在0.04％～0.05％，加入合金进行合金化微调；
LF炉末期期控制，钢水成分满足要求后，每吨钢石英砂加入量1.2Kg，石英砂，使电极化渣2min以上，化渣过程氩气流量150～200NL/min。
该方法通过铁水预处理深脱硫扒渣，出钢铝块深脱氧和复合精炼渣顶渣改质；LF精炼炉铝丝渣脱氧、石灰造渣、喂铝线微调钢水中铝调整钢包顶渣碱度，结合LF炉冶炼过程全程合理的氩气底吹控制，充分发挥脱硫的冶金热力学和动力学条件，把扩散脱氧和沉淀脱氧进行有机结合，降低钢包顶渣碱度，提高渣系活度，促使对B类夹杂物的吸附。
钢水到达RH真空炉工位后，测温取样，开始抽真空处理，真空度降低至150Pa以内，保持时间大于15min，RH真空处理过程，钢包底吹氩气流量控制在5～10Nl/min。
RH真空炉真空结束后，钢水中喂入纯钙线，每吨钢的钙线喂入量1ml；钙处理结束软搅拌18min以上，软搅拌底吹流量为10Nl/min。RH真空炉保持高真空脱除钢水中气体，同时促使夹杂物进一步聚集长大去除，优化RH处理结束钙处理量，对夹杂充分变性，通过合理的软搅拌工艺(时间、流量)，确保夹杂物上浮去除。
连铸中开浇前8分钟中包开始吹氩，排除中间包空气，防止二次氧化。每 炉钢水在大包回转台镇静时间不少于4分钟。
本实施例选择X70管线钢种，在150吨转炉、150吨钢包炉冶炼情况。其X70管线钢主要化学成分见表1，整个冶炼过程控制如下：
表1 X70主要化学成份(％)
(1)转炉吹炼。吹炼终点成分和温度控制见表2。
表2转炉终点成分(％)
(2)转炉炉后脱氧造渣合金化。出钢过程辅料加过顺序：开始出钢→石灰、精炼渣→铝块→合金，加入量和炉后成分控制见表3。
表3炉后成分
(3)精炼脱氧、造渣脱硫，去夹杂工艺。LF炉钢水到站化渣→控制底吹氩气200～300Nl/min、加热升温3min→加入石灰、铝丝、喂铝线→加热→石灰、铝丝、喂铝线→合金化→大氩气搅拌→合金微调→加热→喂铝线调铝→调碱度，具体用量见表4，精炼处理结束渣样成分见表5，精炼炉终点成分见表6。
表4 LF炉加料情况(kg)
表5 LF炉结束渣成份(％)
表6 RH终点钢水主要成份(％)
(4)RH处理。真空度降低至100Pa以内，保持时间大于15min，RH真空处理结束喂入纯钙线150米/炉，真空结束后软搅拌时间大于18min。
本发明通过铁水预处理深脱硫扒渣，出钢铝块深脱氧和复合精炼渣顶渣改质；LF精炼炉铝丝渣脱氧、石灰造渣、喂铝线微调钢水中铝调整钢包顶渣碱度，并结合LF炉冶炼过程全程合理的氩气底吹控制，充分发挥脱硫的冶金热力学和动力学条件，把扩散脱氧和沉淀脱氧进行有机结合，降低钢包顶渣碱度，提高渣系活度，促使对B类夹杂物的吸附；RH真空炉保持高真空以脱除钢水中气体，同时促使夹杂物进一步聚集去除，优化钙处理量，使夹杂物充分变性，通过合理的软搅拌工艺(时间、流量)，确保夹杂物上浮去除。铸坯内部质量良好，钢板粗、细系B2.5以内(不包括2.5级)夹杂物合格率99.50％以上。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种低碳低硫管线钢B类夹杂物控制技术，工艺流程包括，铁水预处理、转炉冶炼、出钢脱氧造渣合金化、LF精炼炉造渣脱氧脱硫、RH真空炉、钙处理、软搅拌、连铸；其特征在于，
1)铁水预处理中，入炉铁水须经脱硫预处理并扒渣干净，降低转炉出钢硫含量，使铁水中S≤0.002％；
2)转炉冶炼中，吹炼终点温度大于1620℃，终点C≤0.035％，并控制下渣量≤2kg/t，降低转炉出钢顶渣氧含量；
3)出钢脱氧造渣合金化包括出钢造渣和出钢脱氧，出钢造渣中加入复合精炼渣和石灰对钢包顶渣改质，复合精炼渣的成分比例为：CaO 55％～65％、Al2O327％～37％、SiO2≤8.0％、H2O≤0.5％、N≤0.05％，其加入量为每吨钢5Kg，同时每吨钢加入的石灰量为4Kg；
4)出钢脱氧采用铝块脱氧，根据转炉吹炼终点氧含量加入铝块。按每吨钢加入0.25kg铝块以平衡钢水中0.010％氧的量。各成分加入时间：出钢开始→出钢总时间1/10至1/6加造渣料→出钢总时间1/3加铝块→出钢总时间1/2加合金→钢结束；
5)LF精炼炉造渣脱氧脱硫过程中，根据LF炉第一个钢样成分(处理时间10-11min左右)，LF炉前期钢水到处理工位后，调整钢包底吹流量200～300Nl/min。供电化渣3～5min后加入石灰2.5kg/吨钢、铝丝0.25kg/吨钢，取钢水样分析成分，继续下电极升温。
LF炉中期过程控制，加入合适石灰和铝丝造渣脱硫，石灰加入量吨钢小于2.5Kg，每吨钢铝丝加入量0.30kg，脱硫过程氩气流量300～400Nl/min，喂铝线调整钢液铝含量，保持冶炼过程钢水中铝含量保持在0.050～0.070％，喂铝线控制氩气流量30～50Nl/min，根据目标钢种的成分进行合金化，升温6～8min取样分析，下电极继续升温脱硫。
LF炉中后期过程控制，根据LF炉第二个钢样成分(处理时间25min左右)，钢水温度1640℃以上，加入石灰和铝丝造渣脱硫，每吨钢石灰加入量小于2.0Kg，每吨钢铝丝加入量控制在0.30kg以内，提起电极，盖好LF炉盖，钢包底吹氩气流量调整至600Nl/min，搅拌5min进行强脱硫，取刚水样分析，喂铝线调整钢液铝含量，铝线喂入量以冶炼过程钢水中铝含量保持在0.04％～0.05％，加入合金进行合金化微调；
LF炉末期期控制，钢水成分满足要求后，每吨钢石英砂加入量1.2Kg，石英砂，使电极化渣2min以上，化渣过程氩气流量150～200NL/min。
2.根据权利要求1所述的一种低碳低硫管线钢B类夹杂物控制技术，其特征在于，钢水到达RH真空炉工位后，测温取样，开始抽真空处理，真空度降低至150Pa以内，保持时间大于15min，RH真空处理过程，钢包底吹氩气流量控制在5～10Nl/min。
3.根据权利要求1所述的一种低碳低硫管线钢B类夹杂物控制技术，其特征在于：RH真空炉真空结束后，钢水中喂入纯钙线，每吨钢的钙线喂入量1ml；钙处理结束软搅拌18min以上，软搅拌底吹流量为10Nl/min。
4.根据权利要求1所述的一种低碳低硫管线钢B类夹杂物控制技术，其特征在于，连铸中开浇前8分钟中包开始吹氩，排除中间包空气，防止二次氧化。每炉钢水在大包回转台镇静时间不少于4分钟。
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