CN112126746A - 一种抗h2s腐蚀超低硫钢的冶炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗H2S腐蚀超低硫钢的冶炼方法,所述冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、坯检工序;LF精炼控制精炼渣系:CaO:52~58%、Al2O3:30~33%、SiO2:4~6%、MgO:4~7%、TFe+MnO≤0.5%、渣系碱度:8.7~14.3;VD真空处理,破空后按钢水Al:0.020~0.030%控制喂入铝线,软吹时氩气流量≤20L/min;连铸中包水口深度控制在90~100mm,采用结晶器末端搅拌,电搅电流100A、电搅频率5.0~6.0HZ。本发明抗H2S腐蚀超低硫钢满足终端客户对S≤0.001%,P≤0.010的要求,产品具有良好的市场前景。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域,具体涉及一种抗H2S腐蚀超低硫钢的冶炼方法。
背景技术
随着国民经济的发展,石油和天然气已作为全世界各国的重要能源。我国开采石油时,油井中使用的套管在含有H2S环境中容易发生脆断,因此作为油井中套管使用的26CrMo48VNb钢作业环境十分恶劣,下游客户要求26CrMo48VNb钢具有较高耐腐蚀性、纯净度,因此要求超低的磷含量及硫含量,即S≤0.001%,P≤0.010%。
26CrMo48VNb钢客户要求的化学成分组成及其质量百分含量为:C:0.24~0.28%,Si:0.20~0.35%,S≤0.001%,P≤0.010%,Mn:0.45~0.60%,Cr:0.95~1.10%,Mo:0.75~0.85%,V:0.06~0.09%,Nb:0.04~0.05%。生产客户要求的化学成分组成及其质量百分含量的26CrMo48VNb钢难点在于:1、终端用户要求产品具有较高的纯净度,即S≤0.001%,P≤0.010%,通过一般手段无法实现;2、φ600mm圆坯大断面碳偏析控制不稳定,造成终端用户使用硬度不均;3、没有混铁炉,生产低磷、低硫钢困难,尤其生产S≤0.001%,P≤0.010%钢种。
目前26CrMo48VNb钢的生产存在不足:1、目前特钢企业生产抗H2S腐蚀钢的磷、硫含量偏高,市场产品磷硫含量普遍为P≤0.015%,S≤0.002%,A类夹杂物在1.0级以上,不能满足终端客户对S≤0.001%,P≤0.010的要求,并且生产时需铁水预处理,成本升高;2、大多数企业浸入式水口深度控制在100~110mm,造成夹杂物上浮不充分;3、目前没有相关钢种的生产方法可以借鉴。
一般手段生产炉渣碱度控制在4~6,成品S≤0.002%,精炼过程没有强化脱氧;在没有混铁炉的前提下,一般手段转炉生产成品P≤0.0015%,并且钢水氧化性强,造成脱氧产物在钢水中增多;产品硬度不均侧面反映出碳偏析严重,φ500~600断面一般钢厂碳偏析极差值在0.05~0.06%。
本发明在精炼过程强化脱氧,并且在相应的碱度下Ls的系数高,采用高拉碳出钢,在合适的温度下降低钢水氧化性,提高钢水纯净度,在不经过混铁炉前提通过工艺创新,实现φ600mm圆坯大断面碳偏析极差值控制在0.04%以内,夹杂物评级、低倍质量符合标准及客户使用要求,产品具有良好的市场前景。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种抗H2S腐蚀超低硫钢的冶炼方法。该发明通过对转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序的研究与创新,探索出一种抗H2S腐蚀超低硫钢的冶炼方法,生产的抗H2S腐蚀超低硫钢产品满足终端客户对S≤0.001%,P≤0.010的要求,实现φ600mm圆坯大断面碳偏析的稳定控制,铸坯同一截面成份偏析:C≤0.04%,并且生产时不需铁水预处理,生产成本降低,产品具有良好的市场前景。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:一种抗H2S腐蚀超低硫钢的冶炼方法,所述冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、坯检工序。
本发明所述转炉冶炼工序,转炉冶炼过程加入轻烧白云石21~29kg/t钢,白灰32~40kg/t钢,供氧时间13~17min,氧气消耗40~50m3/t钢,转炉冶炼采用高拉碳出钢,挡渣锥挡渣出钢,出钢严禁下渣,出钢温度1610~1640℃,出钢C≥0.08%,出钢过程依次加入钢芯铝1.5~2.0kg/t钢、低碳锰铁1~2kg/t钢、硅锰合金3~5kg/t钢、低碳铬铁9~10kg/t钢、高碳铬铁9~10kg/t钢、钼铁10~11kg/t钢、白灰6~8kg/t钢、精炼渣5~7kg/t钢,出钢钢水P≤0.007%、S≤0.018%,为保证扩散脱氧,出钢结束后按0.5~0.7kg/t钢喂入铝线。
转炉冶炼工序:钢芯铝成分组成:Al≥60%,P≤0.035%,S≤0.035%,容重3.6±0.3g/cm3;低碳锰铁成分组成:Mn:85~92%,C≤0.20%,Si≤2.0%,P≤0.10%,S≤0.02%,粒度10~70mm≥90%;硅锰合金成分组成:Mn≥65%,Si≥17%,P≤0.25%,S≤0.04%,粒度10~70mm≥90%;低碳铬铁成分组成:Cr≥55%,C≤0.50%,Si≤3.0%,P≤0.05%,S≤0.05%,粒度10~100mm≥95%;高碳铬铁成分组成:Cr≥52%,C≤10%,Si≤5.0%,P≤0.06%,S≤0.06%,粒度10~80mm≥95%;钼铁成分组成:Mo:55~65%,C≤0.15%,Si≤2.0%,P≤0.05%,Cu≤1.0%,Sb≤0.08%,Sn≤0.08%,粒度10~100mm≥90%;白灰为优质精炼白灰,其成分组成及性能指标为:CaO≥90%、MgO≤5.0%、SiO2≤2.0%、S≤0.030%、灼减≤4%、活性度≥320、粒度10~50mm≥90%;精炼渣成分组成:CaO:45~55%,SiO2≤5.0%,Al2O3:35~45%,CaF2≤5.0%,MgO:3.0~8.0%;钙线成分组成:Ca≥98%,Mg≤0.8%,Fe≤0.10%,Al≤0.8%,Si≤0.01%,N≤0.10%;铝线成分组成:Al≥99%,Pb≤0.03%,Sn≤0.03%,Cu≤0.5%。
本发明所述LF精炼工序,LF精炼过程白灰用量4~6kg/t钢、精炼渣1.0~3.0kg/t钢,白渣保持时间≥20min;给电10~15min后,喂入钙线0.06~0.08kg/t钢;LF精炼过程碳化硅用量4.0~5.0kg/t钢,氩气流量控制在500~700NL/min,控制精炼渣系:CaO:52~58%、Al2O3:30~33%、SiO2:4~6%、MgO:4~7%、TFe+MnO≤0.5%、渣系碱度:8.7~14.3。
LF精炼工序:白灰为优质精炼白灰,其成分组成及性能指标为:CaO≥90%、MgO≤5.0%、SiO2≤2.0%、S≤0.030%、灼减≤4%、活性度≥320、粒度10~50mm≥90%;精炼渣成分组成:CaO:45~55%,SiO2≤5.0%,Al2O3:35~45%,CaF2≤5.0%,MgO:3.0~8.0%;钙线成分组成:Ca≥98%,Mg≤0.8%,Fe≤0.10%,Al≤0.8%,Si≤0.01%,N≤0.10%。
定义Ls:硫在渣-钢的分配比,即Ls越大,钢液中硫越低。本发明精炼渣系Ls硫的分配比可达到800,见附图1。
本发明所述VD真空处理工序,VD真空处理真空度20~25Pa、真空保持时间15~20min,保证钢中气体符合要求,同时保持时间不能过长,VD真空处理,避免钢包耐火材料进入钢水中,形成夹渣;VD真空处理过程氩气流量控制在100~450NL/min,VD破空后按钢水Al:0.020~0.030%控制喂入铝线,软吹时氩气流量≤20L/min,保证夹杂物充分上浮及稳定合金收得率。
本发明所述连铸工序,连铸中包水口深度控制在90~100mm,连铸拉速控制在0.24~0.36m/min,结晶器水量为4200~4300L/min,比水量为0.11~0.15L/kg;采用结晶器末端搅拌,电搅电流100A、电搅频率5.0~6.0HZ,连铸中包过热度控制在20~30℃,控制连铸坯同一截面成份偏析:C≤0.04%。
本发明所述坯检工序,连铸坯经后续处理得到需要的抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢。
本发明所述冶炼方法实现φ500~600mm圆坯大断面碳偏析的稳定控制,铸坯同一截面成份偏析:C≤0.04%。
本发明所述抗H2S腐蚀超低硫钢的冶炼方法生产的抗H2S腐蚀超低硫钢的化学成分组成及其质量百分含量为:C:0.24~0.28%,Si:0.20~0.35%,S≤0.001%,P≤0.010%,Mn:0.45~0.60%,Cr:0.95~1.10%,Mo:0.75~0.85%,V:0.06~0.09%,Nb:0.04~0.05%,Alt:0.020~0.030%,余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明所述抗H2S腐蚀超低硫钢的冶炼方法生产的抗H2S腐蚀超低硫钢夹杂物A粗系≤0.5级、A细系≤1.0级,B粗系≤1.5级、B细系≤1.5级,C粗系≤0.5级、C细系≤0.5级,D粗系≤1.5级、D细系≤1.0级。
本发明所述抗H2S腐蚀超低硫钢的冶炼方法生产的抗H2S腐蚀超低硫钢低倍质量中心疏松≤1.5级,一般疏松≤1.0级,缩孔≤1.0级,皮下裂纹、中心偏析、皮下气泡不允许有。
本发明一种抗H2S腐蚀超低硫钢的冶炼方法生产的抗H2S腐蚀超低硫钢产品标准参考石油天然气用管API Spec 5CT;高倍夹杂物等级评价标准参考GB/T 10561;连铸坯低倍情况评价标准参考YB/T4149。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:1、本发明生产时不需铁水预处理,降低了生产成本。2、本发明LF精炼工序,通过对精炼渣系控制,实现超低硫钢的生产,S≤0.001%。3、本发明连铸工序,提高浸入式水口高度,距液面高度控制在90~100mm,结晶器液面平均波高值较小,波动值稳定,最大波高值小,促进结晶器上部钢液夹杂物的充分上浮,降低铸坯夹杂物等级,获得较高纯净度及表面质量的产品。4、本发明连铸工序,采用结晶器末端搅拌,且末端搅拌采用低电流方式生产,低拉速,可有效减轻中心疏松、缩孔的等级。5、本发明实现φ600mm圆坯大断面碳偏析的稳定控制,铸坯同一截面成份偏析:C≤0.04%。
附图说明
图1为精炼渣系Ls硫的分配比(MgO:5%时等硫分配曲线)。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细地说明。
实施例1
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、坯检工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)转炉冶炼工序:转炉冶炼过程加入轻烧白云石29kg/t钢,白灰40kg/t钢,供氧时间14min,氧气消耗42m3/t钢,转炉冶炼采用高拉碳出钢,挡渣锥挡渣出钢,出钢严禁下渣,出钢温度1617℃,出钢C:0.09%,出钢过程依次加入钢芯铝1.8kg/t钢、低碳锰铁1.0kg/t钢、硅锰合金5kg/t钢、低碳铬铁9kg/t钢、高碳铬铁9.2kg/t钢、钼铁11kg/t钢、白灰6kg/t钢、精炼渣6kg/t钢,出钢钢水P:0.007%、S:0.018%,出钢结束后按0.6kg/t钢喂入铝线;
(2)LF精炼工序:LF精炼过程白灰用量5kg/t钢、精炼渣1.0kg/t钢,白渣保持时间21min;给电11min后,喂入钙线0.06kg/t钢;LF精炼过程碳化硅用量5.0kg/t钢,氩气流量控制在510NL/min,精炼渣系成分控制情况见表1,渣系碱度:11.6;
(3)VD真空处理工序:VD真空处理真空度22Pa、真空保持时间19min,VD真空处理过程氩气流量控制在100NL/min,VD破空后按钢水Al:0.023%控制喂入铝线,软吹时氩气流量18L/min;
(4)连铸工序:连铸中包水口深度控制在95mm,连铸拉速控制在0.36m/min,结晶器水量为4300L/min,比水量为0.14L/kg;采用结晶器末端搅拌,电搅电流100A、电搅频率5.0HZ,连铸中包过热度控制在24℃,控制连铸坯同一截面成份偏析:C:0.04%;
(5)坯检工序:连铸坯经后续处理得到需要的抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢。
本实施例φ500mm圆坯大断面碳偏析控制稳定,铸坯同一截面成份偏析:C:0.04%。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的化学成分组成及其百分含量见表2。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的夹杂物情况见表3。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的低倍质量情况见表4。
实施例2
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、坯检工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)转炉冶炼工序:转炉冶炼过程加入轻烧白云石25kg/t钢,白灰35kg/t钢,供氧时间16min,氧气消耗40m3/t钢,转炉冶炼采用高拉碳出钢,挡渣锥挡渣出钢,出钢严禁下渣,出钢温度1620℃,出钢C:0.10%,出钢过程依次加入钢芯铝1.6kg/t钢、低碳锰铁1.2kg/t钢、硅锰合金4.5kg/t钢、低碳铬铁10kg/t钢、高碳铬铁9.0kg/t钢、钼铁10.5kg/t钢、白灰6.8kg/t钢、精炼渣6.1kg/t钢,出钢钢水P:0.006%、S:0.017%,出钢结束后按0.5kg/t钢喂入铝线;
(2)LF精炼工序:LF精炼过程白灰用量5.2kg/t钢、精炼渣1.5kg/t钢,白渣保持时间22min;给电10min后,喂入钙线0.07kg/t钢;LF精炼过程碳化硅用量4.0kg/t钢,氩气流量控制在550NL/min,精炼渣系成分控制情况见表1,渣系碱度:8.7;
(3)VD真空处理工序:VD真空处理真空度21Pa、真空保持时间17min,VD真空处理过程氩气流量控制在140NL/min,VD破空后按钢水Al:0.025%控制喂入铝线,软吹时氩气流量19L/min;
(4)连铸工序:连铸中包水口深度控制在90mm,连铸拉速控制在0.24m/min,结晶器水量为4200L/min,比水量为0.13L/kg;采用结晶器末端搅拌,电搅电流100A、电搅频率6.0HZ,连铸中包过热度控制在23℃,控制连铸坯同一截面成份偏析:C:0.03%;
(5)坯检工序:连铸坯经后续处理得到需要的抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢。
本实施例φ600mm圆坯大断面碳偏析控制稳定,铸坯同一截面成份偏析:C:0.03%。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的化学成分组成及其百分含量见表2。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的夹杂物情况见表3。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的低倍质量情况见表4。
实施例3
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、坯检工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)转炉冶炼工序:转炉冶炼过程加入轻烧白云石21kg/t钢,白灰36kg/t钢,供氧时间15min,氧气消耗41m3/t钢,转炉冶炼采用高拉碳出钢,挡渣锥挡渣出钢,出钢严禁下渣,出钢温度1640℃,出钢C:0.085%,出钢过程依次加入钢芯铝1.9kg/t钢、低碳锰铁1.7kg/t钢、硅锰合金3.0kg/t钢、低碳铬铁10kg/t钢、高碳铬铁9.5kg/t钢、钼铁11kg/t钢、白灰7.2kg/t钢、精炼渣5.0kg/t钢,出钢钢水P:0.007%、S:0.016%,出钢结束后按0.7kg/t钢喂入铝线;
(2)LF精炼工序:LF精炼过程白灰用量5.8kg/t钢、精炼渣1.5kg/t钢,白渣保持时间23min;给电14min后,喂入钙线0.08kg/t钢;LF精炼过程碳化硅用量4.3kg/t钢,氩气流量控制在500NL/min,精炼渣系成分控制情况见表1,渣系碱度:9.0;
(3)VD真空处理工序:VD真空处理真空度25Pa、真空保持时间18min,VD真空处理过程氩气流量控制在230NL/min,VD破空后按钢水Al:0.022%控制喂入铝线,软吹时氩气流量17L/min;
(4)连铸工序:连铸中包水口深度控制在98mm,连铸拉速控制在0.24m/min,结晶器水量为4210L/min,比水量为0.11L/kg;采用结晶器末端搅拌,电搅电流100A、电搅频率5.1HZ,连铸中包过热度控制在30℃,控制连铸坯同一截面成份偏析:C:0.04%;
(5)坯检工序:连铸坯经后续处理得到需要的抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢。
本实施例φ580mm圆坯大断面碳偏析控制稳定,铸坯同一截面成份偏析:C:0.04%。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的化学成分组成及其百分含量见表2。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的夹杂物情况见表3。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的低倍质量情况见表4。
实施例4
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、坯检工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)转炉冶炼工序:转炉冶炼过程加入轻烧白云石25kg/t钢,白灰33kg/t钢,供氧时间17min,氧气消耗47m3/t钢,转炉冶炼采用高拉碳出钢,挡渣锥挡渣出钢,出钢严禁下渣,出钢温度1627℃,出钢C:0.095%,出钢过程依次加入钢芯铝1.7kg/t钢、低碳锰铁1.8kg/t钢、硅锰合金3.5kg/t钢、低碳铬铁9.8kg/t钢、高碳铬铁10.0kg/t钢、钼铁10kg/t钢、白灰8.0kg/t钢、精炼渣6.0kg/t钢,出钢钢水P:0.005%、S:0.014%,出钢结束后按0.55kg/t钢喂入铝线;
(2)LF精炼工序:LF精炼过程白灰用量5.4kg/t钢、精炼渣3.0kg/t钢,白渣保持时间20min;给电13min后,喂入钙线0.06kg/t钢;LF精炼过程碳化硅用量4.6kg/t钢,氩气流量控制在630NL/min,精炼渣系成分控制情况见表1,渣系碱度:11.6;
(3)VD真空处理工序:VD真空处理真空度22Pa、真空保持时间17min,VD真空处理过程氩气流量控制在300NL/min,VD破空后按钢水Al:0.030%控制喂入铝线,软吹时氩气流量20L/min;
(4)连铸工序:连铸中包水口深度控制在100mm,连铸拉速控制在0.35m/min,结晶器水量为4300L/min,比水量为0.15L/kg;采用结晶器末端搅拌,电搅电流100A、电搅频率5.0HZ,连铸中包过热度控制在28℃,控制连铸坯同一截面成份偏析:C:0.035%;
(5)坯检工序:连铸坯经后续处理得到需要的抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢。
本实施例φ550mm圆坯大断面碳偏析控制稳定,铸坯同一截面成份偏析:C:0.035%。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的化学成分组成及其百分含量见表2。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的夹杂物情况见表3。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的低倍质量情况见表4。
实施例5
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、坯检工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)转炉冶炼工序:转炉冶炼过程加入轻烧白云石29kg/t钢,白灰36kg/t钢,供氧时间16min,氧气消耗50m3/t钢,转炉冶炼采用高拉碳出钢,挡渣锥挡渣出钢,出钢严禁下渣,出钢温度1610℃,出钢C:0.09%,出钢过程依次加入钢芯铝1.9kg/t钢、低碳锰铁2.0kg/t钢、硅锰合金4.0kg/t钢、低碳铬铁10kg/t钢、高碳铬铁9.6kg/t钢、钼铁11kg/t钢、白灰7.0kg/t钢、精炼渣7.0kg/t钢,出钢钢水P:0.007%、S:0.015%,出钢结束后按0.50kg/t钢喂入铝线;
(2)LF精炼工序:LF精炼过程白灰用量6.0kg/t钢、精炼渣1.0kg/t钢,白渣保持时间22min;给电12min后,喂入钙线0.07kg/t钢;LF精炼过程碳化硅用量5.0kg/t钢,氩气流量控制在580NL/min,精炼渣系成分控制情况见表1,渣系碱度:11.6;
(3)VD真空处理工序:VD真空处理真空度20Pa、真空保持时间15min,VD真空处理过程氩气流量控制在380NL/min,VD破空后按钢水Al:0.028%控制喂入铝线,软吹时氩气流量20L/min;
(4)连铸工序:连铸中包水口深度控制在92mm,连铸拉速控制在0.25m/min,结晶器水量为4250L/min,比水量为0.13L/kg;采用结晶器末端搅拌,电搅电流100A、电搅频率5.5HZ,连铸中包过热度控制在22℃,控制连铸坯同一截面成份偏析:C:0.04%;
(5)坯检工序:连铸坯经后续处理得到需要的抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢。
本实施例φ600mm圆坯大断面碳偏析控制稳定,铸坯同一截面成份偏析:C:0.04%。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的化学成分组成及其百分含量见表2。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的夹杂物情况见表3。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的低倍质量情况见表4。
实施例6
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、坯检工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)转炉冶炼工序:转炉冶炼过程加入轻烧白云石25kg/t钢,白灰36kg/t钢,供氧时间13min,氧气消耗48m3/t钢,转炉冶炼采用高拉碳出钢,挡渣锥挡渣出钢,出钢严禁下渣,出钢温度1637℃,出钢C:0.08%,出钢过程依次加入钢芯铝1.8kg/t钢、低碳锰铁2.0kg/t钢、硅锰合金4.2kg/t钢、低碳铬铁10kg/t钢、高碳铬铁9.3kg/t钢、钼铁10.6kg/t钢、白灰7.5kg/t钢、精炼渣5.0kg/t钢,出钢钢水P:0.006%、S:0.017%,出钢结束后按0.60kg/t钢喂入铝线;
(2)LF精炼工序:LF精炼过程白灰用量5.0kg/t钢、精炼渣2.0kg/t钢,白渣保持时间20min;给电15min后,喂入钙线0.07kg/t钢;LF精炼过程碳化硅用量4.0kg/t钢,氩气流量控制在700NL/min,精炼渣系成分控制情况见表1,渣系碱度:11.4;
(3)VD真空处理工序:VD真空处理真空度21Pa、真空保持时间16min,VD真空处理过程氩气流量控制在280NL/min,VD破空后按钢水Al:0.020%控制喂入铝线,软吹时氩气流量19L/min;
(4)连铸工序:连铸中包水口深度控制在90mm,连铸拉速控制在0.24m/min,结晶器水量为4230L/min,比水量为0.11L/kg;采用结晶器末端搅拌,电搅电流100A、电搅频率5.7HZ,连铸中包过热度控制在24℃,控制连铸坯同一截面成份偏析:C:0.03%;
(5)坯检工序:连铸坯经后续处理得到需要的抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢。
本实施例φ600mm圆坯大断面碳偏析控制稳定,铸坯同一截面成份偏析:C:0.03%。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的化学成分组成及其百分含量见表2。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的夹杂物情况见表3。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的低倍质量情况见表4。
实施例7
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、坯检工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)转炉冶炼工序:转炉冶炼过程加入轻烧白云石29kg/t钢,白灰32kg/t钢,供氧时间15min,氧气消耗45m3/t钢,转炉冶炼采用高拉碳出钢,挡渣锥挡渣出钢,出钢严禁下渣,出钢温度1625℃,出钢C:0.10%,出钢过程依次加入钢芯铝1.5kg/t钢、低碳锰铁1.7kg/t钢、硅锰合金4.0kg/t钢、低碳铬铁10kg/t钢、高碳铬铁9.0kg/t钢、钼铁10.7kg/t钢、白灰6.0kg/t钢、精炼渣6.0kg/t钢,出钢钢水P:0.004%、S:0.016%,出钢结束后按0.70kg/t钢喂入铝线;
(2)LF精炼工序:LF精炼过程白灰用量5.0kg/t钢、精炼渣2.0kg/t钢,白渣保持时间21min;给电15min后,喂入钙线0.06kg/t钢;LF精炼过程碳化硅用量5.0kg/t钢,氩气流量控制在640NL/min,精炼渣系成分控制情况见表1,渣系碱度:14.3;
(3)VD真空处理工序:VD真空处理真空度24Pa、真空保持时间20min,VD真空处理过程氩气流量控制在450NL/min,VD破空后按钢水Al:0.024%控制喂入铝线,软吹时氩气流量20L/min;
(4)连铸工序:连铸中包水口深度控制在96mm,连铸拉速控制在0.35m/min,结晶器水量为4290L/min,比水量为0.14L/kg;采用结晶器末端搅拌,电搅电流100A、电搅频率5.7HZ,连铸中包过热度控制在20℃,控制连铸坯同一截面成份偏析:C:0.03%;
(5)坯检工序:连铸坯经后续处理得到需要的抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢。
本实施例φ500mm圆坯大断面碳偏析控制稳定,铸坯同一截面成份偏析:C:0.03%。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的化学成分组成及其百分含量见表2。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的夹杂物情况见表3。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的低倍质量情况见表4。
实施例8
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、坯检工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)转炉冶炼工序:转炉冶炼过程加入轻烧白云石27kg/t钢,白灰35kg/t钢,供氧时间14min,氧气消耗49m3/t钢,转炉冶炼采用高拉碳出钢,挡渣锥挡渣出钢,出钢严禁下渣,出钢温度1638℃,出钢C:0.08%,出钢过程依次加入钢芯铝2.0kg/t钢、低碳锰铁2.0kg/t钢、硅锰合金4.0kg/t钢、低碳铬铁10kg/t钢、高碳铬铁9.6kg/t钢、钼铁11kg/t钢、白灰8.0kg/t钢、精炼渣7.0kg/t钢,出钢钢水P:0.006%、S:0.015%,出钢结束后按0.60kg/t钢喂入铝线;
(2)LF精炼工序:LF精炼过程白灰用量4.0kg/t钢、精炼渣2.0kg/t钢,白渣保持时间23min;给电14min后,喂入钙线0.07kg/t钢;LF精炼过程碳化硅用量4.0kg/t钢,氩气流量控制在620NL/min,精炼渣系成分控制情况见表1,渣系碱度:11.6;
(3)VD真空处理工序:VD真空处理真空度20Pa、真空保持时间16min,VD真空处理过程氩气流量控制在170NL/min,VD破空后按钢水Al:0.027%控制喂入铝线,软吹时氩气流量19L/min;
(4)连铸工序:连铸中包水口深度控制在97mm,连铸拉速控制在0.25m/min,结晶器水量为4220L/min,比水量为0.14L/kg;采用结晶器末端搅拌,电搅电流100A、电搅频率5.3HZ,连铸中包过热度控制在25℃,控制连铸坯同一截面成份偏析:C:0.02%;
(5)坯检工序:连铸坯经后续处理得到需要的抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢。
本实施例φ600mm圆坯大断面碳偏析控制稳定,铸坯同一截面成份偏析:C:0.02%。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的化学成分组成及其百分含量见表2。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的夹杂物情况见表3。
本实施例抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的低倍质量情况见表4。
表1 实施例1-8 LF精炼工序精炼渣系成分控制情况
表2 实施例1-8 抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢化学成分组成及
其质量百分含量(%)
表3 实施例1-8抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的夹杂物情况
表4 实施例1-8抗H2S腐蚀超低硫26CrMo48VNb钢的低倍质量情况
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明进行修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种抗H2S腐蚀超低硫钢的冶炼方法,其特征在于,所述冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸、坯检工序;所述LF精炼工序,LF精炼过程白灰用量4~6kg/t钢、精炼渣1.0~3.0kg/t钢,白渣保持时间≥20min;给电10~15min后,喂入钙线0.06~0.08kg/t钢;LF精炼过程碳化硅用量4.0~5.0kg/t钢,氩气流量控制在500~700NL/min,控制精炼渣系:CaO:52~58%、Al2O3:30~33%、SiO2:4~6%、MgO:4~7%、TFe+MnO≤0.5%、渣系碱度:8.7~14.3。
2.根据权利要求1所述的一种抗H2S腐蚀超低硫钢的冶炼方法,其特征在于,所述转炉冶炼工序,转炉冶炼过程加入轻烧白云石21~29kg/t钢,白灰32~40kg/t钢,供氧时间13~17min,氧气消耗40~50m3/t钢,转炉冶炼采用高拉碳出钢,挡渣出钢,出钢严禁下渣,出钢温度1610~1640℃,出钢C≥0.08%,出钢过程依次加入钢芯铝1.5~2.0kg/t钢、低碳锰铁1~2kg/t钢、硅锰合金3~5kg/t钢、低碳铬铁9~10kg/t钢、高碳铬铁9~10kg/t钢、钼铁10~11kg/t钢、白灰6~8kg/t钢、精炼渣5~7kg/t钢,出钢钢水P≤0.007%、S≤0.018%,出钢结束后按0.5~0.7kg/t钢喂入铝线。
3.根据权利要求1所述的一种抗H2S腐蚀超低硫钢的冶炼方法,其特征在于,所述VD真空处理工序,VD真空处理真空度20~25Pa、真空保持时间15~20min,VD真空处理过程氩气流量控制在100~450NL/min,VD破空后按钢水Al:0.020~0.030%控制喂入铝线,软吹时氩气流量≤20L/min。
4.根据权利要求1所述的一种抗H2S腐蚀超低硫钢的冶炼方法,其特征在于,所述连铸工序,连铸中包水口深度控制在90~100mm,连铸拉速控制在0.24~0.36m/min,结晶器水量为4200~4300L/min,比水量为0.11~0.15L/kg;采用结晶器末端搅拌,电搅电流100A、电搅频率5.0~6.0HZ,连铸中包过热度控制在20~30℃,控制连铸坯同一截面成份偏析:C≤0.04%。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种抗H2S腐蚀超低硫钢的冶炼方法,其特征在于,所述冶炼方法实现φ500~600mm圆坯大断面碳偏析的稳定控制,铸坯同一截面成份偏析:C≤0.04%。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种抗H2S腐蚀超低硫钢的冶炼方法,其特征在于,所述抗H2S腐蚀超低硫钢的冶炼方法生产的抗H2S腐蚀超低硫钢的化学成分组成及其质量百分含量为:C:0.24~0.28%,Si:0.20~0.35%,S≤0.001%,P≤0.010%,Mn:0.45~0.60%,Cr:0.95~1.10%,Mo:0.75~0.85%,V:0.06~0.09%,Nb:0.04~0.05%,Alt:0.020~0.030%,余量为Fe和不可避免的杂质。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种抗H2S腐蚀超低硫钢的冶炼方法,其特征在于,所述抗H2S腐蚀超低硫钢的冶炼方法生产的抗H2S腐蚀超低硫钢夹杂物A粗系≤0.5级、A细系≤1.0级,B粗系≤1.5级、B细系≤1.5级,C粗系≤0.5级、C细系≤0.5级,D粗系≤1.5级、D细系≤1.0级。
8.根据权利要求1-4任意一项所述的一种抗H2S腐蚀超低硫钢的冶炼方法,其特征在于,所述抗H2S腐蚀超低硫钢的冶炼方法生产的抗H2S腐蚀超低硫钢低倍质量中心疏松≤1.5级,一般疏松≤1.0级,缩孔≤1.0级,皮下裂纹、中心偏析、皮下气泡不允许有。
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