CN111349739A

CN111349739A - 一种提高抽油杆钢aisi3130热顶锻试验合格率的炼制方法

Info

Publication number: CN111349739A
Application number: CN201811574113.7A
Authority: CN
Inventors: 孙利斌; 云茂帆; 马进国; 姜国才; 耿江山; 黄正华; 汪祝红
Original assignee: Xinjiang Bayi Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Xinjiang Bayi Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2018-12-21
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2020-06-30

Abstract

本发明公开了一种提高抽油杆钢AISI3130热顶锻试验合格率的炼制方法，转炉终点控制目标：［C］≥0.08％，［P］≤0.010％，［S］≤0.020%，出钢温度1640～1700℃；严格控制下渣量，钢包渣层厚度超过100mm必须倒渣处理；出钢时间应≥5min；炉后脱氧剂加入参考量：电石0.5～1kg/t吨钢，硅钙钡0.5～1.5kg/吨钢，铝渣球0.5～1kg/t；LF精炼要求：钢包烘烤温度≥800℃，精炼冶炼时间≥45分钟，白渣时间≥15分钟；精炼炉软吹前喂150m/炉硅钙线，喂丝后必须保证软吹时间≥10分钟，镇静5分钟以上；连铸开机炉中间包内吹氩气吹扫填充2min，氩气吹扫压力＞500pa，大包开浇前中间包先加入100‑150kg的覆盖剂；采用结晶器电磁搅拌+末端电磁搅拌，电磁搅拌工艺参数参照20CrMoA执行。

Description

一种提高抽油杆钢AISI3130热顶锻试验合格率的炼制方法

技术领域

本发明涉及一种钢铁企业炼钢工序提高抽油杆钢AISI3130热顶锻试验合格率的炼钢控制方法。

背景技术

抽油杆是石油开采作业过程中，油田采油系统用于连接地面抽油机和井下抽油泵的重要部件，是石油开采过程中重要的消耗性材料，是有杆抽油井的必备构件。目前我国抽油杆制造厂家多以20CrMoA、25CrMoA、30CrMoA、35CrMoA等钢种采用调质热处理工艺进行抽油杆用材生产。用户在制造过程中对抽油杆用圆钢的质量有严格的要求，其中抽油杆用圆钢的热顶锻合格率是抽油杆用圆钢实物检验的一个重要指标。如果热顶锻试验不合格，就无法作为压力加工用钢使用，直接判为废品。

金属材料的热顶锻开裂，通常是材料宏观缺陷的暴露、扩展或者先形成微裂纹，再扩展成宏观裂纹。裂纹的产生与变形金属的组织结构、受力情况、变形温度和变形速度有关。应力状态、变形温度和变形速度是裂纹产生和扩展的外部条件，金属的组织结构是裂纹产生和扩展的内部依据，是根本原因。铸坯质量是影响圆钢组织结构的关键因素，因此，对圆钢热顶锻性能影响较大。铸坯的表面缺陷，如果在轧钢过程中不能消除，就会遗留在钢材上或热顶锻试样上，影响圆钢的热顶锻质量，最后导致热顶锻裂纹的产生。一般来说，铸坯缺陷越严重，其产生裂纹的倾向性越大。

生产实践表明：钢材表面缺陷是导致热顶锻裂纹最直接的原因，钢材表面的轻微缝隙也会导致热顶锻后严重的裂纹。但在轧制过程中由于折叠、表面划伤等轧制缺陷相对比较直观、成因简单，在生产过程中，质量控制、检查判定比较容易。而由铸坯上带来的各种表面和皮下缺陷，由于缺陷隐蔽、成因复杂，因此，一直是生产和检验中的难题。

通过分析发生热顶锻裂纹批次的AISI3130连铸浇注过程，发现产生热顶锻裂纹的批次存在连铸浇注过程中连铸中间包水口发生堵塞现象，造成结晶器内钢水液面也发生较大幅度的变化，从而导致了铸坯表面发生了卷渣现象，造成了AISI3130铸坯表面出现了原始的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高抽油杆钢AISI3130热顶锻试验合格率的炼制方法，能够杜绝连铸坯卷渣的质量缺陷，从而有效提高AISI3130抽油杆用圆钢热顶锻试验的合格率。

本发明的目的是这样实现的，一种提高抽油杆钢AISI3130热顶锻试验合格率的炼制方法，具体措施如下：1、转炉冶炼要求：（1）生产时前三炉严禁使用新钢包、冷钢包、小修包；（2）要求钢包清洁无冷钢、无包底，红包出钢；（3）转炉底吹气体为氩气；（4）转炉终点控制目标：［C］≥0.08％，［P］≤0.010％，［S］≤0.020%，出钢温度1640～1700℃；（5）挡渣出钢，严格控制下渣量，钢包渣层厚度超过100mm必须倒渣处理；（6）按要求维护及更换出钢口，出钢时间应≥5min；（7）炉后脱氧剂选择预脱氧剂或电石、铝铁、硅钙钡、铝渣球，脱氧剂的加入参考量：电石0.5～1kg/t吨钢，硅钙钡0.5～1.5kg/吨钢，铝渣球0.5～1kg/t；2、LF精炼要求：（1）钢包清洁无冷钢及钢渣，钢包烘烤温度≥800℃，严禁使用新钢包，浇注第一炉严禁使用小修包；（2）精炼冶炼时间≥45分钟，白渣时间≥15分钟；（3）精炼炉软吹前喂150m/炉硅钙线，调整软吹氩气流量以钢液面微小波动为准，喂丝后必须保证软吹时间≥10分钟，镇静5分钟以上；3、连铸浇注要求：（1）连铸应做好全程保护浇注，长水口采用氩封保护，中包应安装挡墙，开机炉中间包内吹氩气吹扫填充2min，氩气吹扫压力＞500pa，大包开浇前中间包先加入100-150kg的覆盖剂；（2）中包过热度控制目标：第一炉 ≤50℃ 、连浇炉次 ≤30℃；（3）连铸坯断面150×150mm，最高拉速≤2.1m/min，恒定拉速时间≥12min；（4）采用结晶器电磁搅拌+末端电磁搅拌，电磁搅拌工艺参数参照20CrMoA执行，电磁搅拌频率6Hz，电磁搅拌使用电流280A；(5)每炉的浇注中期，不同流任取两块连铸坯低倍样，检验连铸坯的低倍组织。

导致AISI3130抽油杆用圆钢热顶锻裂纹的主要因素是连铸坯表面存在卷渣的质量缺陷，通过实现连铸恒温、恒浇注速度的工艺制度，能够杜绝连铸坯卷渣的质量缺陷，从而有效提高AISI3130抽油杆用圆钢热顶锻试验的合格率，合格率由93%提高至98%以上。本方法适用于同类型钢铁企业，通过宏观和微观分析，找到影响热顶锻不合的主要铸坯缺陷，实施后达到了预期的效果，提高了AISI3130抽油杆用圆钢的质量。

具体实施方式

一种提高抽油杆钢AISI3130热顶锻试验合格率的炼制方法，具体措施如下：1、转炉冶炼要求：（1）生产时前三炉严禁使用新钢包、冷钢包、小修包；（2）要求钢包清洁无冷钢、无包底，红包出钢；（3）转炉底吹气体为氩气；（4）转炉终点控制目标：［C］≥0.08％，［P］≤0.010％，［S］≤0.020%，出钢温度1640～1700℃；（5）挡渣出钢，严格控制下渣量，钢包渣层厚度超过100mm必须倒渣处理；（6）按要求维护及更换出钢口，出钢时间应≥5min；（7）炉后脱氧剂选择预脱氧剂或电石、铝铁、硅钙钡、铝渣球，脱氧剂的加入参考量：电石0.5～1kg/t吨钢，硅钙钡0.5～1.5kg/吨钢，铝渣球0.5～1kg/t；2、LF精炼要求：（1）钢包清洁无冷钢及钢渣，钢包烘烤温度≥800℃，严禁使用新钢包，浇注第一炉严禁使用小修包；（2）精炼冶炼时间≥45分钟，白渣时间≥15分钟；（3）精炼炉软吹前喂150m/炉硅钙线，调整软吹氩气流量以钢液面微小波动为准，喂丝后必须保证软吹时间≥10分钟，镇静5分钟以上；3、连铸浇注要求：（1）连铸应做好全程保护浇注，长水口采用氩封保护，中包应安装挡墙，开机炉中间包内吹氩气吹扫填充2min，氩气吹扫压力＞500pa，大包开浇前中间包先加入100-150kg的覆盖剂；（2）中包过热度控制目标：第一炉 ≤50℃ 、连浇炉次 ≤30℃；（3）连铸坯断面150×150mm，最高拉速≤2.1m/min，恒定拉速时间≥12min；（4）采用结晶器电磁搅拌+末端电磁搅拌，电磁搅拌工艺参数参照20CrMoA执行，电磁搅拌频率6Hz，电磁搅拌使用电流280A；(5)每炉的浇注中期，不同流任取两块连铸坯低倍样，检验连铸坯的低倍组织。

Claims

1.一种提高抽油杆钢AISI3130热顶锻试验合格率的炼制方法，其特征在于具体措施如下：1、转炉冶炼要求：（1）生产时前三炉严禁使用新钢包、冷钢包、小修包；（2）要求钢包清洁无冷钢、无包底，红包出钢；（3）转炉底吹气体为氩气；（4）转炉终点控制目标：［C］≥0.08％，［P］≤0.010％，［S］≤0.020%，出钢温度1640～1700℃；（5）挡渣出钢，严格控制下渣量，钢包渣层厚度超过100mm必须倒渣处理；（6）按要求维护及更换出钢口，出钢时间应≥5min；（7）炉后脱氧剂选择预脱氧剂或电石、铝铁、硅钙钡、铝渣球，脱氧剂的加入参考量：电石0.5～1kg/t吨钢，硅钙钡0.5～1.5kg/吨钢，铝渣球0.5～1kg/t；2、LF精炼要求：（1）钢包清洁无冷钢及钢渣，钢包烘烤温度≥800℃，严禁使用新钢包，浇注第一炉严禁使用小修包；（2）精炼冶炼时间≥45分钟，白渣时间≥15分钟；（3）精炼炉软吹前喂150m/炉硅钙线，调整软吹氩气流量以钢液面微小波动为准，喂丝后必须保证软吹时间≥10分钟，镇静5分钟以上；3、连铸浇注要求：（1）连铸应做好全程保护浇注，长水口采用氩封保护，中包应安装挡墙，开机炉中间包内吹氩气吹扫填充2min，氩气吹扫压力＞500pa，大包开浇前中间包先加入100-150kg的覆盖剂；（2）中包过热度控制目标：第一炉 ≤50℃ 、连浇炉次 ≤30℃；（3）连铸坯断面150×150mm，最高拉速≤2.1m/min，恒定拉速时间≥12min；（4）采用结晶器电磁搅拌+末端电磁搅拌，电磁搅拌工艺参数参照20CrMoA执行，电磁搅拌频率6Hz，电磁搅拌使用电流280A；(5)每炉的浇注中期，不同流任取两块连铸坯低倍样，检验连铸坯的低倍组织。