CN102864378A - 一种低成本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;
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,得到低成本X70管线钢中厚板坯。
2.根据权利要求1所述的低成本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所述的低成本X70管线钢中厚板坯的冶炼工艺,其特征在于:步骤2)中,LF精炼目标温度为1550℃-1580℃。
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