CN114480974B - 一种高强度耐疲劳抽油杆钢的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度耐疲劳抽油杆钢的生产方法，工艺流程：铁水脱硫预处理→电炉冶炼→出钢脱氧合金化、增碳去夹杂→钢包惰性气体底吹搅拌→LF精炼处理→连铸→铸坯缓冷→轧制；成分设计：C：0.30～0.33%；Si：0.25‑0.35%；Mn：0.95～1.10%；Mo：0.20～0.30%；P：≤0.012%；S≤0.005%；Ti：0.045～0.055%；Cr：0.85～0.95%；Al：0.025～0.035%；Cu≤0.10%；[Ni]≤0.10%；[N]：≤0.0045%；再依次经过铁水脱硫预处理、电炉冶炼、LF精炼处理终点：钢水中必须有一定量的自由氧，全氧含量控制在0.0025～0.0035%，LF结束进行钙处理，喂钙线速度3.0～3.5米/秒，喂入钙线快速与氧结合形成CaO分子，CaO与Al2O3结合形成复合夹杂，经底吹搅拌促使夹杂物上浮去除；连铸冷检合格后装炉轧制。

Description

一种高强度耐疲劳抽油杆钢的生产方法
技术领域
本发明涉及一种高强度耐疲劳抽油杆钢的生产方法，属于钢铁冶炼材料成形领域。
背景技术
抽油杆是抽油机井使用的细长杆件，抽油杆是上接光杆，下接抽油泵，起传递动力的作用。抽油杆单根长度为7～10m,材质一般是低碳合金钢经过调质处理,在井管内用内螺纹箍一根根连接起来，一直延伸到地下油层处的活塞上,通过往复运动来泵油。随着油井深度的增加，抽油杆的自重增加，增大抽油杆载荷，影响抽油杆疲劳寿命。因此，设计研发高强度、高韧性、耐疲劳抽油杆钢，减轻抽油杆自重，提高抽油杆使用寿命是推动石油行业技术进步和绿色低碳发展的必由之路。
为满足各种复杂深油井采油需要，国外先后开发应用了许多新材料和新结构的抽油杆。国内抽油杆以Ｄ级抽油杆为主。国内抽油杆的最新标准SY/T 5029—2013只对抽油杆的基本力学性能、尺寸公差和出厂规范等做出了说明，并未规定其许用应力，影响到更高级别的Ｈ级抽油杆的设计。例如用Ｈ级杆替代Ｄ级杆，抽油杆最大直径由22mm降低至19mm，杆柱质量减轻20%。Ｈ级抽油杆的应用具有降低抽油杆直径的和减轻抽油杆自重的巨大优势。
由于抽油杆在使用过程中承受着周期性变化的载荷，最终导致疲劳或腐蚀疲劳失效，疲劳寿命是衡量抽油杆好坏的最重要指标。通过超高强度抽油杆试样的疲劳试验，检测其耐疲劳性能，判断抽油杆的质量。在高强度失效抽油杆上切取断口，对断口进行微观断裂机理分析，所有的断裂裂纹起源于表面腐蚀坑处，扩展区域有疲劳辉纹和二次裂纹，分析显示抽油杆的断裂为腐蚀疲劳断裂。因此。开发一种高强度、高韧性、耐疲劳、长寿命抽油杆钢用于变载荷下的深井抽油杆，是适应石油工业绿色发展的需要。要具备高强度高韧性、耐磨性、耐腐蚀性，体现在材料高的钢质纯净度。
钢中的非金属夹杂往往成为疲劳裂纹源，如硫与锰结合形成大颗粒的MnS夹杂，氧化物夹杂含量要求低，Al的脱氧产物Al2O3与MgO、CaO、SiO2等氧化物形成的复合夹杂是影响抽油杆钢疲劳寿命最主要的因素，磷在晶界的偏聚引起晶界的脆化，降低强度和韧性，钢中高的氢含量，将导致钢材出现氢致裂纹，最主要是石油油井中存在硫化氢等腐蚀气体，氢致白点经腐蚀将成为裂纹源，降低材料的耐疲劳性。因此，提高钢的纯净度，控制连铸坯偏析以及钢材带状组织是提高高强度抽油杆钢耐疲劳性能的重要途径，为了防止材料的时效硬化，需要严格控制钢中的氮含量。因此，硫、磷、氧、氮、氢含量以及非金属夹杂的严格控制是开发高强度耐疲劳抽油杆钢的首要条件。
文献检索
（1）专利号200710037665.X公布了“一种高强高韧性连续抽油杆用钢及其制造方法”，抽油杆钢的化学成分质量百分比为：C：0.12％-0.22％，Si：0.15％-0.40％，Mn：0.30％-0.60％，Cr：0.40％-0.60％，Mo:0.20％-0.40％，P：≤0.020%；S：≤0.015%，Ti:0.015％-0.050％，Al:0.015％-0.050％，Cu：≤0.30%，[O]：≤25PPm％, [H]：≤1.5PPm％,余量的Fe及不可避免的杂质。材料的抗拉强度为890-1080MPa，屈服强度为790-855MPa，断后延伸率20-23.5%,材料的屈强比0.796-0.904。冲击功大于110J
（2）专利号201010279571.5公布了“一种超高强度抽油杆钢”，其中所含的主要化学成分的百分含量为：C：0.23％-0.46％，Si：0.1％-0.3％，Mn：1.25％-1.55％，Cr：1.7％-2.0％，Mo:0.10％-0.20％，P：≤0.025％；S：≤0.025％，Ni：0.10％-0.20％，Cu≤0.2％。
（3）专利号200910113600.8公布了“一种高强度特种抽油杆钢”。其中所含的主要化学成分的百分含量为：C：0.18％-0.24％，Si：0.15％-0.30％，Mn：0.30％-0.50％，Cr：1.7％-2.0％，Mo:0.10％-0.20％，P：≤0.025％；S：≤0.025％，Ni：0.10％-0.20％，Cu≤0.2％，余量的Fe及不可避免的杂质。其抗拉强度大于1050 MPa。
（4）专利号201010292922.6公布了“一种多元合金化超高强度抽油杆及其制造方法”。抽油杆钢的组分含量为（质量百分比）：C：0.25％-0.29％，Si：0.17％-0.37％，Mn：0.50％-0.70％，Cr：0.95％-1.2％，Mo:0.18％-0.25％，P：0.001％-0.025%；S：0.001％-0.025%，Ti:0.015％-0.050％，Al:0.015％-0.050％，[O]：≤20PPm％, [H]：≤3PPm％,余量的Fe及不可避免的杂质。材料的抗拉强度为1125-1150MPa，屈服强度为1020-1040MPa，断后延伸率16-20%,材料的屈强比0.895-0.915，材料的屈强比偏高。
（5）《焊管》2021年第四期刊发了《30CrMoA HL级抽油杆断裂失效原因分析》，分析抽油杆失效原因为腐蚀疲劳断裂。 分析认为抽油杆的自身结构、高应力交变载荷以及腐蚀介质等因素共同作用导致抽油杆断裂，降低了抽油杆的服役寿命。
发明内容
本发明的目在于提供一种高强度耐疲劳抽油杆钢的生产方法，采用一种新的方法生产高强度、高韧性、耐疲劳的抽油杆钢，改善其在交变的大载荷工况下的耐疲劳断裂性能。
一种高强度耐疲劳抽油杆钢的生产方法，
1）、工艺流程：铁水脱硫预处理→电炉冶炼→出钢脱氧合金化、增碳去夹杂→钢包惰性气体底吹搅拌 → LF精炼处理→ 连铸 → 铸坯缓冷 →轧制；
2）、成分设计：C：0.30～0.33%；Si：0.25-0.35%；Mn：0.95～1.10%；Mo：0.20～0.30%；P：≤0.012%； S≤0.005%；Ti：0.045～0.055%；Cr：0.85～0.95%；Al：0.025～0.035%；Cu ≤0.10%；[Ni] ≤0.10% ；[N]：≤0.0045%，其余为铁和不可避免的杂质；
3）、铁水脱硫预处理：高炉铁水进站温度1320-1390℃，扒渣后铁水罐投入脱硫剂进行脱硫预处理，脱硫剂为活性石灰和萤石，其中活性石灰与萤石的质量比为8:2，脱硫剂加入量每吨铁水为6.5±0.5kg，KR法搅拌脱硫，脱硫搅拌结束后，铁水罐顶渣中加入炉渣增稠剂：主要成分为CaO+MgO之和为12±0.5%、AL2O3约为13%，SiO2为60±2%，Na2O+K2O之和约5%，软熔点温度≤1200℃，加入使脱硫渣反干聚集，降低铁水回硫，有利于脱硫后扒除铁水罐顶渣，铁水预处理后的[S]含量不大于0.001%；炉渣增稠剂加入量为1kg/吨铁，处理后对铁水罐顶渣进行去除；
4）、电炉冶炼，本方法采用电炉初炼，废钢质量要求为碳素结构钢，低合金结构钢以及冷轧钢的切头等场内自产废钢，废钢占金属料的65～70%，铁水质量约35～40%，加料顺序，炉内首先兑入铁水，然后加入废钢，最后加入活性石灰，石灰的活性度不大于320ml，电炉熔化废钢、熔清炉渣，脱碳、脱磷，为防止钢水过氧化，冶炼过程全程吹氧，当铁料熔化、炉料熔清时采用泡沫渣埋弧冶炼，根据电炉中熔清碳调整氧压，同时利用炉壁氧枪和炉门氧枪的科学合理流量配比，提高钢水电炉终点碳的命中率，电炉终点碳的目标值为0.04-0.08%，电炉出钢磷含量不大于0.008%、硫含量不大于0.008%，电炉出钢在电炉内留钢，严禁下渣；出钢过程中一次性加入石灰，依次加入碳粉和电石、高碳铬铁、高碳锰铁、进行预脱氧、增碳、合金化，电石和碳粉在出钢量达到总量的1/4时开始加入，出钢结束前全部加完，同时加入铝铁进行钢水深脱氧，电炉出钢全程钢包底吹氩搅拌，出钢结束采用定氧仪测定钢包钢水中的氧含量，当钢水中的氧含量大于50ppm向钢水中喂入铝线补充铝，底吹氩搅拌后测定钢水中的铝含量控制在0.030～0.050%；电炉出钢渣洗，为防止出钢过程钢水增氮，铝铁的加入量，吨钢加入0.30kg铝铁，然后加入1kg/t萤石和3kg/t石灰，调整钢包顶渣成分含量，利于脱硫和非金属夹杂的去除，加入钢包顶渣改制剂2.0kg/t，改质剂主要成分及含量：CaO和Al2O3预熔渣、SiO2含量不大于5%，铝含量为25～30%，预熔渣的质量百分比含量：CaO含量约45%、Al2O3约40%、白云石含量约10%、毒重石含量约5%，以上原料经充分混合经烧结、熔制而成，钢包底吹氩强搅拌时间控制在8分钟，经对钢水碳基合金及材料预脱氧，降低氧化铝夹杂生成量，再进行渣洗、顶渣改制，促使杂物在钢水中上浮、顶渣吸附去除；
5）、LF精炼方法，精炼初期5～8分钟后在LF精炼顶渣上加入调渣剂，主要成分为SiC、CaC2、CaO、CaCO3、Al片的混合物以及SiO2等不了避免的杂质，对钢包顶渣进行调整，组份为CaO含量50%、CaCO3含量20%、SiC含量10%、CaC2含量10%、Al含量10%，加入总量吨钢1.5kg，LF精炼初期吨钢1.0kg、LF精炼12分钟时吨钢0.5kg，对炉渣进行碱度粘度调整，形成泡沫渣，防止钢水与空气接触氧化；为防止钢水在LF处理过程中增氮、保证还原精炼渣扩散脱氧、吸附、去除夹杂，需要缩短钢水升温时间，钢水在LF送电提温时间不大于15分钟，保证精炼脱氧和白渣保持时间大于15分钟，判断LF精炼渣良好的依据是F的依据是渣中的氧化亚铁和氧化锰总量不大于1.0%，分析取样，当钢中的[Al]s含量小于0.20%,在精炼过程还要补加铝，确保出钢前钢中[Als]在0.020％～0.030％之间；LF处理结束加入高硅钛铁，钛铁中钛的含量为30%，钛铁加入后氩气搅拌3分钟进行钙处理，然后氩气弱搅拌时间8～12min；
6）、LF精炼处理终点：钢水中必须有一定量的自由氧，全氧含量控制在0.0025～0.0035%，LF结束进行钙处理，喂钙线速度3.0～3.5米/秒，喂入钙线快速与氧结合形成CaO分子，CaO与Al2O3结合，形成大颗粒、低熔点的铝、钙氧化物的复合夹杂，经底吹搅拌促使夹杂物上浮去除，此时，钢水中的钙含量为0.0020～0.0035%，然后对钢水进行RH真空处理，主要是脱氢、脱氮，使钢中的氢含量不大于1PPm， [N] ≤0.0040%、其它成分符合熔炼成品成分要求；
7）、连铸方法：本钢种钢水的液相线温度为1513℃，铸坯内部质量的控制方法，连铸坯边长为150mm的方坯，拉速为1.3～1.60m/min，目标值1.40 m/min，钢水连铸过热度控制在12～26℃，目标过热度15℃，控制连铸过程钢水温降的方法是钢包烘烤温度大于850℃，每炉钢大包加入覆盖剂300～400千克，为防止钢水二次氧化采取的方法是，中间包盖不得使用钢制包盖，必须使用耐火材料包盖，中包定径水口的使用寿命需要大于6小时，不得在连铸生产过程更换定径水口，为保证成品碳的精度，采用高碱度低碳覆盖剂，成分为铺展性能好的钝化石灰粉60%，硅灰石40%，熔化后覆盖剂厚度大于40毫米；采用结晶器电磁搅拌加凝固末端电磁搅拌双重搅拌，设定结晶器电磁搅拌频率为50HZ，电流强度为360A，凝固末端频率为50HZ，电流强度为320A，低拉速连铸，钢坯严禁出现中心缩孔，钢坯热酸洗低倍检测中心偏析不大于0.5级，钢坯缓冷保温至常温，冷检合格后装炉轧制。
钢坯轧制及材料的性能：
(1)钢坯均热温度为1180±20℃，型材轧钢产线轧制，粗轧目标温度为1080℃，进入精轧机多道次连轧，精轧终轧温度为900±10℃，轧制了φ19mm的圆钢，轧制钢材的椭圆度、表面质量满足用户的严苛要求。为了防止圆钢剪切出现端面裂纹，剪切温度大于750℃。
(2)钢材的抗拉强度为1170～1265MPa，屈服强度为980～1100MPa，钢材的断后伸长率为19～23%。钢材的面缩率为≥60%,钢材的冲击功值为（AKV）103～122J。
生产实例：(1)熔炼成品成分和和性能。
采用70吨直流电弧炉LF精炼、4流方坯连铸机连铸，生产8炉，生产150mm×150 mm×10500 mm，熔炼成品成分[S]≤0.0035%、[N]≤0.004ω%、[C]0.31～0.32 %；具体成分见表1。
表1 本发明生产的抽油杆成分及对应性能
Figure 322476DEST_PATH_IMAGE001
钢包钢水定氢，氢含量不大于0.0001%.
（2）本发明生产的钢材的强韧性，抗拉强度1210～1270 MPa，屈服强度1010～270MPa，屈强比为0.818～0.897，材料的面缩率大于60%，断后伸长率为19.5～23%，冲击功在103-122J,材料具备高强度、高韧性。材料的疲劳寿命的提高通过提高材料的纯净度以及组织的均匀性来实现。金相检测，采用光学显微镜进行检测，500倍下显示钢材组织为铁素体和珠光体以及少量的贝氏体，100倍下检测钢材晶粒度11.5～12.5级，钢材检测没有发现带状组织；非金属夹杂物检测,B类细系≤0.5级，D类细系和Ds类不大于0.5级，析钢材氮含量为0.0031～0.0039%，全氧含量小于0.0020%。本发明生产的钢材用户每年使用量5000吨以上，在设计的服役期限内没有出现疲劳断裂事故，取得了良好的经济效益。
具体实施方式
一种高强度耐疲劳抽油杆钢的生产方法，
1）、工艺流程：铁水脱硫预处理→电炉冶炼→出钢脱氧合金化、增碳去夹杂→钢包惰性气体底吹搅拌 → LF精炼处理→ 连铸 → 铸坯缓冷 →轧制；
2）、成分设计：C：0.30～0.33%；Si：0.25-0.35%；Mn：0.95～1.10%；Mo：0.20～0.30%；P：≤0.012%； S≤0.005%；Ti：0.045～0.055%；Cr：0.85～0.95%；Al：0.025～0.035%；Cu ≤0.10%；[Ni] ≤0.10% ；[N]：≤0.0045%，其余为铁和不可避免的杂质；
3）、铁水脱硫预处理：高炉铁水进站温度1320-1390℃，扒渣后铁水罐投入脱硫剂进行脱硫预处理，脱硫剂为活性石灰和萤石，其中活性石灰与萤石的质量比为8:2，脱硫剂加入量每吨铁水为6.5±0.5kg，KR法搅拌脱硫，脱硫搅拌结束后，铁水罐顶渣中加入炉渣增稠剂：主要成分为CaO+MgO之和为12±0.5%、AL2O3约为13%，SiO2为60±2%，Na2O+K2O之和约5%，软熔点温度≤1200℃，加入使脱硫渣反干聚集，降低铁水回硫，有利于脱硫后扒除铁水罐顶渣，铁水预处理后的[S]含量不大于0.001%；炉渣增稠剂加入量为1kg/吨铁，处理后对铁水罐顶渣进行去除；
4）、电炉冶炼，本方法采用电炉初炼，废钢质量要求为碳素结构钢，低合金结构钢以及冷轧钢的切头等场内自产废钢，废钢占金属料的65～70%，铁水质量约35～40%，加料顺序，炉内首先兑入铁水，然后加入废钢，最后加入活性石灰，石灰的活性度不大于320ml，电炉熔化废钢、熔清炉渣，脱碳、脱磷，为防止钢水过氧化，冶炼过程全程吹氧，当铁料熔化、炉料熔清时采用泡沫渣埋弧冶炼，根据电炉中熔清碳调整氧压，同时利用炉壁氧枪和炉门氧枪的科学合理流量配比，提高钢水电炉终点碳的命中率，电炉终点碳的目标值为0.04-0.08%，电炉出钢磷含量不大于0.008%、硫含量不大于0.008%，电炉出钢在电炉内留钢，严禁下渣；出钢过程中一次性加入石灰，依次加入碳粉和电石、高碳铬铁、高碳锰铁、进行预脱氧、增碳、合金化，电石和碳粉在出钢量达到总量的1/4时开始加入，出钢结束前全部加完，同时加入铝铁进行钢水深脱氧，电炉出钢全程钢包底吹氩搅拌，出钢结束采用定氧仪测定钢包钢水中的氧含量，当钢水中的氧含量大于50ppm向钢水中喂入铝线补充铝，底吹氩搅拌后测定钢水中的铝含量控制在0.030～0.050%；电炉出钢渣洗，为防止出钢过程钢水增氮，铝铁的加入量，吨钢加入0.30kg铝铁，然后加入1kg/t萤石和3kg/t石灰，调整钢包顶渣成分含量，利于脱硫和非金属夹杂的去除，加入钢包顶渣改制剂2.0kg/t，改质剂主要成分及含量：CaO和Al2O3预熔渣、SiO2含量不大于5%，铝含量为25～30%，CaO和Al2O3预熔渣的质量百分比含量：CaO含量约45%、Al2O3约40%、白云石含量约10%、毒重石含量约5%，以上原料经充分混合经烧结、熔制而成。LF精炼钢包吹氩强搅拌，提高钢包脱硫去夹杂效果。钢包底吹氩强搅拌时间控制在8分钟。经对钢水碳基合金及材料预脱氧，降低氧化铝夹杂生成量，再进行渣洗、顶渣改制，促使杂物在钢水中上浮、顶渣吸附去除。
5）、LF精炼方法，精炼初期5～8分钟后在LF精炼顶渣上加入调渣剂，主要成分为SiC、CaC2、CaO、CaCO3、Al片的混合物以及SiO2等不了避免的杂质，对钢包顶渣进行改质，组份为CaO含量50%、CaCO3含量20%、SiC含量10%、CaC2含量10%、Al含量10%，加入总量吨钢1.5kg，LF精炼初期吨钢1.0kg、LF精炼12分钟时吨钢0.5kg，对炉渣进行碱度粘度调整，形成泡沫渣防止钢水与空气接触氧化；为防止钢水在LF处理过程中增氮、保证还原精炼渣扩散脱氧、吸附、去除夹杂，需要缩短钢水升温时间，钢水在LF送电提温时间不大于15分钟，保证精炼脱氧和白渣保持时间大于15分钟，判断LF精炼渣良好的依据是F的依据是渣中的氧化亚铁和氧化锰总量不大于1.0%，分析取样，当钢中的[Al]s含量小于0.20%,在精炼过程还要补加铝，确保出钢前钢中[Als]在0.020％～0.030％之间；LF处理结束加入高硅钛铁，钛铁中钛的含量为30%，钛铁加入后氩气搅拌3分钟进行钙处理，然后氩气弱搅拌时间8～12min；
6）、LF精炼处理终点：该步骤是本发明方法的主要创新点，即钢水中必须有一定量的自由氧，全氧含量控制在0.0025～0.0035%，LF结束进行钙处理，喂钙线速度3.0～3.5米/秒，喂入钙线快速与氧结合形成CaO分子，CaO与Al2O3结合，形成大颗粒、低熔点的铝、钙氧化物的复合夹杂，经底吹搅拌促使夹杂物上浮去除，此时，钢水中的钙含量为0.0020～0.0035%，然后对钢水进行RH真空处理，主要是脱氢、脱氮，使钢中的氢含量不大于1PPm，[N] ≤0.0040%、其它成分符合熔炼成品成分要求；
7）、连铸方法：本钢种钢水的液相线温度为1513℃，铸坯内部质量的控制方法，连铸坯边长为150mm的方坯，拉速为1.3～1.60m/min，目标值1.40 m/min，钢水连铸过热度控制在12～26℃，目标过热度15℃，控制连铸过程钢水温降的方法是钢包烘烤温度大于850℃，每炉钢大包加入覆盖剂300～400千克，为防止钢水二次氧化采取的方法是，中间包盖不得使用钢制包盖，必须使用耐火材料包盖，中包定径水口的使用寿命需要大于6小时，不得在连铸生产过程更换定径水口，为保证成品碳的精度，采用高碱度低碳覆盖剂，成分为铺展性能好的钝化石灰粉60%，硅灰石40%，熔化后覆盖剂厚度大于40毫米；采用结晶器电磁搅拌加凝固末端电磁搅拌双重搅拌，设定结晶器电磁搅拌频率为50HZ，电流强度为360A，凝固末端频率为50HZ，电流强度为320A，低拉速连铸，钢坯严禁出现中心缩孔，钢坯热酸洗低倍检测中心偏析不大于0.5级，钢坯缓冷保温至常温，冷检合格后装炉轧制。

Claims (1)

1.一种高强度耐疲劳抽油杆钢的生产方法，其特征在于：
1）、工艺流程：铁水脱硫预处理→电炉冶炼→出钢脱氧合金化、增碳去夹杂→钢包惰性气体底吹搅拌 → LF精炼处理→ 连铸 → 铸坯缓冷 →轧制；
2）、成分设计：C：0.30～0.33%；Si：0.25-0.35%；Mn：0.95～1.10%；Mo：0.20～0.30%；P：≤0.012%； S≤0.005%；Ti：0.045～0.055%；Cr：0.85～0.95%；Al：0.025～0.035%；Cu ≤0.10%；[Ni] ≤0.10% ；[N]：≤0.0045%，其余为铁和不可避免的杂质；
3）、铁水脱硫预处理：高炉铁水进站温度1320-1390℃，扒渣后铁水罐投入脱硫剂进行脱硫预处理，脱硫剂为活性石灰和萤石，其中活性石灰与萤石的质量比为8:2，脱硫剂加入量每吨铁水为6.5±0.5kg，KR法搅拌脱硫，脱硫搅拌结束后，铁水罐顶渣中加入炉渣增稠剂：主要成分为CaO+MgO之和为12±0.5%、AL2O3为13%，SiO2为60±2%，Na2O+K2O之和5%，软熔点温度≤1200℃，铁水预处理后的[S]含量不大于0.001%；炉渣增稠剂加入量为1kg/吨铁，处理后对铁水罐顶渣进行去除；
4）、电炉冶炼，本方法采用电炉初炼，废钢质量要求为碳素结构钢，低合金结构钢以及冷轧钢的切头这些废钢，废钢占金属料的65～70%，铁水质量35～40%，炉内首先兑入铁水，然后加入废钢，最后加入活性石灰，石灰的活性度不大于320ml，电炉终点碳的目标值为0.04-0.08 %，电炉出钢磷含量不大于0.008%、硫含量不大于0.008%，出钢过程中一次性加入石灰，依次加入碳粉和电石，电石和碳粉在出钢量达到总量的1/4时开始加入，出钢结束前全部加完，同时加入铝铁进行钢水深脱氧，电炉出钢全程钢包底吹氩搅拌，出钢结束采用定氧仪测定钢包钢水中的氧含量，当钢水中的氧含量大于50ppm向钢水中喂入铝线补充铝，底吹氩搅拌后测定钢水中的铝含量控制在0.030～0.050%；电炉出钢渣洗，为防止出钢过程钢水增氮，铝铁的加入量，吨钢加入0.30kg铝铁，然后加入1kg/t萤石和3kg/t石灰，加入钢包顶渣改制剂2.0kg/t，改质剂主要成分及含量：CaO和Al2O3预熔渣、SiO2含量不大于5%，铝含量为25～30%，预熔渣的质量百分比含量：CaO含量45%、Al2O340%、白云石含量10%、毒重石含量5%，以上原料经充分混合经烧结、熔制而成，钢包底吹氩强搅拌时间控制在8分钟；
5）、LF精炼方法，精炼初期5～8分钟后在LF精炼顶渣上加入调渣剂，主要成分为SiC、CaC2、CaO、CaCO3、Al片的混合物以及SiO2不了避免的杂质，组份为CaO含量50%、CaCO3含量20%、SiC含量10%、CaC2含量10%、Al含量10%，加入总量为吨钢1.5kg，LF精炼初期加入量为：吨钢1.0kg、LF精炼12分钟时加入量为：吨钢0.5kg，对炉渣进行碱度粘度调整，形成泡沫渣，防止钢水氧化，钢水在LF送电提温时间不大于15分钟，保证精炼脱氧和白渣保持时间大于15分钟，判断LF精炼渣良好的依据是F的依据是渣中的氧化亚铁和氧化锰总量不大于1.0%，分析取样，当钢中的[Al]s含量小于0.20%,在精炼过程还要补加铝，确保出钢前钢中[Als]在0.020％～0.030％之间；LF处理结束加入高硅钛铁，钛铁中钛的含量为30%，钛铁加入后氩气搅拌3分钟进行钙处理，然后氩气弱搅拌时间8～12min；
6）、LF精炼处理终点：钢水中必须有一定量的自由氧，全氧含量控制在0.0025～0.0035%，LF结束进行钙处理，喂钙线速度3.0～3.5米/秒，喂入钙线快速与氧结合形成CaO分子，CaO与Al2O3结合形成复合夹杂，经底吹搅拌促使夹杂物上浮去除，此时，钢水中的钙含量为0.0020～0.0035%，然后对钢水进行RH真空处理，主要是脱氢、脱氮，使钢中的氢含量不大于1PPm， [N] ≤0.0040%、其它成分符合熔炼成品成分要求；
7）、连铸坯是边长为150mm的方坯，拉速为1.3～1.60m/min，目标值1.40 m/min，钢水连铸过热度控制在12～26℃，目标过热度15℃，控制连铸过程钢水温降的方法是钢包烘烤温度大于850℃，每炉钢大包加入覆盖剂300～400千克，为防止钢水二次氧化采取的方法是，中间包盖不得使用钢制包盖，必须使用耐火材料包盖，中包定径水口的使用寿命需要大于6小时，不得在连铸生产过程更换定径水口，采用高碱度低碳覆盖剂，成分为铺展性能好的钝化石灰粉60%，硅灰石40%，熔化后覆盖剂厚度大于40毫米；采用结晶器电磁搅拌加凝固末端电磁搅拌双重搅拌，设定结晶器电磁搅拌频率为50HZ，电流强度为360A，凝固末端频率为50HZ，电流强度为320A，低拉速连铸，钢坯严禁出现中心缩孔，钢坯热酸洗低倍检测中心偏析不大于0.5级，钢坯缓冷保温至常温，冷检合格后装炉轧制。
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