专利名称：：转炉-rh-lf-连铸生产管线钢的工艺的利记博彩app
技术领域：
：本发明属于冶金领域，涉及一种管线钢的生产工艺，具体的说是转炉-RH-LF-连铸生产管线钢的工艺。技术背景RH循环真空脱气法是1957年原西德鲁尔钢铁公司(Ruhrstahl)和海拉斯公司(Heraeus)联合研制成功的，具有脱气效果好、留氧自然脱碳或吹氧脱碳、处理钢水量大、合金微调等功能，适合冶炼低碳、超低碳高纯净钢。为了满足X65、X70及以上级别管线钢高韧性、良好焊接性能以及抗HIC、SCC性能的要求，在冶炼工艺上必须保证钢水的低碳和高纯净度，(:《0.070%甚至《0.050%、N《0.0060%、H《0.0003%、P《0.013%、S《0.002%，尽可能降低夹杂物总量并进行变性处理。采用RH真空精炼和LF钢包精炼联合处理工艺，可以很好的满足高级别钢线钢对钢水质量的要求，目前鞍钢、宝钢、武钢等国内钢厂采用的生产工艺为铁水预处理一顶底复吹转炉一LF精炼一RH真空处理及钙处理一浇注，即LF-RH工艺，由转炉完成脱碳、脱磷任务，RH的真空脱碳功能没有得到开发利用，即通过降低[C]+={0)}反应的气体分压促进反应正向进行，转炉留氧出钢，在不吹氧条件下钢水脱碳可达到小于0.005%的水平。在LF-RH工艺中，从转炉出钢到浇注过程由于合金、覆盖剂、保护渣等含碳材料的使用和耐材侵蚀，不可避免会引起钢水增碳，据相关资料介绍其增碳量在0.002-0.004%,为了满足成品C《0.070%的要求，转炉必须将碳脱致0.003%以下，根据铁碳选择氧化关系，在C《0.003X时将造成炉内钢水过氧化、铁大量吹损，由复枪定氧和炉渣分析结果显示，钢水T.0^1200ppm、炉渣T.Fe在25-30%之间，对钢水质量、炉衬寿命、钢铁料消耗等技经指标均带来不利影响。对于西气东输二线和国外普遍使用的X80管线钢，为了将强韧性和焊接性能控制在较好水平，提出成品C《0.050X的要求，仅靠转炉脱碳和控制后道工序增碳无法批量稳定生产。管线钢含氮量过高，会降低钢的韧性、焊接性能、热应力区韧性,使钢材脆性增加，原有的LF-RH工艺对钢水氮的控制不利，主要因为转炉终点钢水含氮高、出钢过程吸氮严重伴随转炉脱碳反应，钢水存在脱氮和吸氮两个相反的过程，碳氧反应生成的CO气泡对钢水中的氮相当于一个小真空室，同时反应区的温度高(约2600°C)消除了钢水中表面活性元素氧对脱氮的抑制作用，具有良好的脱氮效果，但在吹炼后期深脱碳时，碳氧反应速度变缓，钢水以吸氮为主，在终点C《0.003X时，氮含量将达到25-30ppm;氧是表面活性物元素，会吸附在钢液表面，阻碍钢液吸氮和脱氮界面反应的进行，钢液融解氧对吸氮过程有决定性的影响，其含量决定了钢液吸氮速率的大小，在LF-RH工艺出钢过程中，钢液脱氧充分，氧活度低，并且动力学条件良好，吸氮倾向非常明显。如果采用留氧出钢，利用RH真空循环脱氧，当出钢融解氧大于200-400ppm这一临界值后，钢液吸氮过程将基本停滞。LF-RH生产管线钢工艺在转炉终点氧含量、转炉炉龄、钢铁料消耗、成品碳含量等方面都存在一定的不足，详见下表表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>
发明内容本发明的目的为了消除现有LF-RH工艺生产管线钢的不足，提出一种可减轻转炉脱碳负担，降低钢水氧化性，更好的满足X65、X70、X80等管线钢对低碳和高纯净度质量要求的转炉-RH-LF-连铸生产管线钢的工艺。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现转炉-RH-LF-连铸生产管线钢的工艺，包括转炉过程和终点控制、留氧出钢工艺、RH脱碳脱气工艺、RH脱氧合金化工艺和LF脱硫工艺；转炉过程和终点控制中，转炉采用高拉补吹模式，渣料的90-100%在前期加入，控制碱度》3.5，在吹炼过程中适当补加返矿，保持前期脱磷温度，炉温控制在1420-1500'C之间，一倒达到[P]《0.008%后，补吹拉碳提温；留氧出钢工艺中，转炉出钢碳为0.04-0.06%，出钢过程加入低碳锰铁、精炼渣、石灰和铝控制钢水含氧量，进行留氧出钢；低碳锰铁和精炼渣成分见下表2:表2<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>RH脱碳脱气工艺中，在不吹氧的条件下抽真空进行自然脱碳；RH脱氧合金化工艺中，加入铝镁锰复合脱氧剂(含Al:60%，Mg:3%，Mn:5%的复合脱氧剂)脱除钢水中多余的氧，然后用低碳锰铁、硅铁和超低碳合金(含Mn、Si、Al的复合合金)对钢水进行合金化，其中锰按照钢种内控目标值-O.10%控制，硅按照钢种内控目标值-0.05%控制，铝按照《0.030%控制，RH合金化后，降低RH真空度，保证终点钢水[H]《1.5ppm;LF脱硫工艺中，LF炉渣采用CaO-Al203-Si02三元渣系，钢水到LF炉后，向渣面撒入铝粒造还原渣，迅速降低渣中MnO+FeO含量到0.5%以下，同时在保证炉内微正压的前提下，提高钢包底吹氩流量到300-600NL/min之间，LF终点硫分配比》200，[S]《0.002%。本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现前述的转炉-RH-LF-连铸生产管线钢的工艺，其中所述转炉过程和终点控制中，转炉终点控制[C]0.04-0.06%、[P]《0.008%、[S]《0.008%、T^1680。C。前述的转炉-RH-LF-连铸生产管线钢的工艺，其中所述留氧出钢工艺中，精炼渣和石灰按1:1比例加入，吨钢总加入量为13Kg/t钢，出钢铝的加入量按公式"(TSO氧值-到RH目标氧)+100)X18.4+0.92"计算，控制RH钢水[Mn]:0.50-0.60%、:150-300卯m。前述的转炉-RH-LF-连铸生产管线钢的工艺，其中所述RH脱碳脱气工艺中，通过降低[C]+={CO}反应的CO气体分压促进脱碳反应进行，脱碳时间为2-4分钟。前述的转炉-RH-LF-连铸生产管线钢的工艺，其中所述RH脱氧合金化工艺中，控制RH钢水[Alt]为0.015-0.030%，钢水经两次循环后，按RH合金化目标成分配加合金，降低RH真空度《5.0mbar，保持10分钟以上，保证终点钢水[H]《1.5ppm。前述的转炉-RH-LF-连铸生产管线钢的工艺，其中所述LF脱硫工艺中，铝粒小批量、多批次撒入，每批次撒入量为10到40kg。本发明的优点为本发明的转炉-RH-LF-连铸生产管线钢的工艺可消除现有LF-RH工艺生产管线钢的不足，利用RH留氧自然脱碳，减轻转炉脱碳负担，降低钢水氧化性，更好的满足X70、X80等管线钢对低碳和高纯净度的质量要求。经转炉-RH-LF-连铸工艺生产的管线钢等低碳真空钢，碳可以按目标成分要求稳定控制在0.030-0.050%，N《0.0060%、H《0.00025%、P《0.013%、S《0.002%，夹杂物粗系和细系均《2.0级。利用本发明工艺生产管线钢的工艺质量效果及与LF-VD对比如下表表3项目RH-LF工艺LF-VD工艺炉产量(吨)156±2125-130钢铁料消耗(Kg/t钢)11301160转炉炉龄(炉)〉150007000-8000转炉终点氧含量(ppm)600-1000》1200成品碳含量(％)0.030-0.050，目标控制0.045-0.070，偏上限控制成品氧含量(ppm)《18《18成品氮含量(ppm)《60《80;《60内控合格率75%成品氢含量(ppm)《2.5《2.5成品磷含量(％)《0.013《0.013成品硫含量(％)0.0002—0.0020.0002—0.002夹杂物控制水平《2.0级开发超低碳钢可以无法实现本发明的优点可总结如下1、实现转炉终点高温、低磷、留碳控制[C]0.04-0.06%、[P]《0.008%、T^1680。C。具体实现方法是转炉冶炼采用高拉补吹操作，渣料的90-100%在前期加入，保证大渣量、高碱度》3.5，在吹炼过程中适当补加返矿，炉温控制在1420-150(TC之间，维持炉内最佳的脱磷温度，一倒达到P《0.0085^要求后，迅速补吹拉碳提温。2、根据RH脱碳要求，利用锰氧平衡控氧出钢，控制到RH钢水[Mn]0.50-0.60%、150-300ppm，在不吹氧条件下RH钢水脱碳可达到小于0.005-0.035%的水平。3、采用Ca0-Al203-Si02三元低熔点渣系，钢包渣料集中在转炉出钢过程配加，即l吨精炼渣和l吨石灰，保证RH浸渍管不粘渣前提下，有效控制LF处理过程增氢问题。4、开发了LF深脱硫S《0.002X的工艺，解决了留氧出钢对LF脱硫的负面影响，采用Ca0-Al203-Si02三元渣系的低熔点、高碱度成分设计，在LF炉小批量、多批次撒入铝粒，迅速降低渣中MnO+FeO含量到0.5%以下，同时在保证炉内微正压的前提下，提高钢包底吹氩流量到300-600NL/min，保证渣钢界面反应的动力学条件。5、转炉采用留氧出钢，出钢融解氧接近200-400ppm这一临界值，钢液吸氮过程基本停滞，有效控制出钢吸氮。6、利用RH钢水循环的良好动力学条件，在RH工序快速完成钢水脱叙合金化工作，减轻LF负担和增氢影响。具体实施方式本发明的转炉-RH-LF-连铸生产管线钢的工艺，包括转炉过程和终点控制、留氧出钢工艺、RH脱碳脱气工艺、RH脱氧合金化工艺、LF脱硫工艺，转炉采用高拉补吹模式，渣料的90-100%在前期加入，控制碱度^3.5，在吹炼过程中适当补加返矿，炉温控制在1420-1500'C之间，维持炉内最佳的脱磷温度，一倒达到P《0.008X要求后，补吹拉碳提温，转炉终点控制[C]0.04-0.06%、[P]《0.008%、[S]《0.008%、T》1680。C，保证到RH温度^1580。C，采用挡渣锥挡渣出钢，控制下渣回磷量<0.005%。根据RH脱碳要求，控制转炉出钢留氧量，出钢过程加入低碳锰铁、l吨精炼渣和l吨石灰、适当加入铝控制渣中MnO含量，利用锰氧平衡控制钢水留氧量，钢水中[Mn]0.50-0.60%、150-300卯m。钢水到达RH工位测温、取样、定氧，判断钢水符合条件后，抽真空进行自然脱碳，利用烟气分析系统监控脱碳反应进行程度，一般脱碳时间5-8分钟，X60-X70管线钢RH脱碳目标值《0.025X，X80管线钢RH脱碳目标值《0.015%。RH脱碳达到目标值后，加入铝镁锰脱除钢水中多余的氧，要求[Alt]0.015-0.030%，钢水经两次循环后，按RH合金化目标成分配加合金，降低RH真空度《5.0mbar，保持10分钟以上，保证终点钢水[H]《1.5卯m。经RH处理的钢水在LF主要完成深脱硫、升温和成分微调的任务。钢水到LF炉后向渣面撒入铝粒造还原渣，要求小批量、多批次撒入，每批次撒入量为10到40kg，迅速降低渣中MnO+FeO含量到1.0%以下，同时在保证炉内微正压的前提下，提高钢包底吹氩流量到300-600NL/min之间，保证渣钢界面反应的动力学条件，提高脱硫效率，LF终点硫可以控制在2-20ppm。在LF精炼过程中不使用萤石，可根据渣况，少量补加石灰，以保证渣子碱度和粘度合适，并控制增氢量。经LF处理合格的钢水喂入500-700米钙铁线(含钙29-35%，线密度240-260g/m)，静搅10分钟以上，进行浇注。经转炉-RH-LF-连铸工艺生产的管线钢，碳可以按目标成分要求稳定控制在0.035-0.050%，N《0.0060%、H《0.00025%、P《0.013%、S《0.002%，夹杂物粗系和细系均《1.5级，到07年12月已经稳定生产X60-X80管线钢22.1380万吨。实施例本实施例为X65管线钢的冶炼，X65管线钢生产工艺流程为铁水倒罐一铁水预处理一转炉一RH—LF—连铸。X65管线钢内控化学成分见下表表4<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>转炉工艺铁水经预处理，控制入炉铁水S《0.003X，废钢全部采用低磷、低硫自产循环废钢，铁水、废钢比例5.3:1，稳定出钢量156士2吨；转炉采用高拉补吹模式，根据铁水成分温度，加入石灰7.5-10.0t、轻烧白云石3.0-4.5t、轻烧镁球1.0-1.5t，渣料的90-100%在前期加入，控制碱度》3.5,在吹炼过程中适当补加返矿，炉温控制在1420-150(TC之间，维持炉内最佳的脱磷温度，一倒达到P《0.008X要求后，补吹拉碳提温，转炉终点控制[C]0.04-0.06%、[P]《0.008%、[S]《0.008%、T^1680。C，保证到RH温度^1580。C，采用挡渣锥挡渣出钢，控制下渣回磷量<0.005%。根据RH脱碳要求，控制转炉出钢留氧量，出钢过程加入低碳锰铁、l吨精炼渣和l吨石灰、适当加入铝降低渣中MnO含量，利用锰氧平衡控制钢水留氧量，钢水中[Mn]0.50-0.60%、150-300ppm。RH工艺钢水到达RH工位测温、取样、定氧，判断钢水符合条件后，抽真空进行自然脱碳。利用烟气分析系统监控脱碳反应进行程度，一般脱碳时间2-4分钟，控制RH脱碳目标值《0.025%。RH脱碳达到目标值后，加入铝镁锰脱除钢水中多余的氧，要求[Alt]0.015-0.030%，钢水经两次循环后，按表5要求的RH合金化目标成分配加合金，然后降低RH真空度《5.0mbar，保持10分钟以上，保证终点钢水[H]《1.5ppm。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>经RH处理的钢水在LF主要完成深脱硫、升温和成分微调的任务。钢水到LF炉后向渣面撒入铝粒造还原渣，要求小批量、多批次撒入，每批次撒入量为10到40kg，迅速降低渣中Mn0+Fe0含量到0.5%以下，同时在保证炉内微正压的前提下，提高钢包底吹氩流量到300-600NL/min之间，保证渣钢界面反应的动力学条件，提高脱硫效率，LF终点硫可以控制在2-20ppm。在LF精炼过程中不使用萤石，可根据渣况，少量补加石灰，以保证渣子具有合适的碱度和粘度，并控制增氢量。在LF工位按X65内控目标成分微调合金，吊包温度控制在1562-1577°C，开浇炉次温度上调5T:，保证连铸中包钢水过热度在10-20°C，经LF处理合格的钢水喂入500-700米钙铁线，静搅IO分钟以上，上连铸进行浇注。质量控制水平经转炉-RH-LF-连铸工艺冶炼的X65管线钢质量控制水平C0.045-0.055%,N《0.0060%、H《0.00025%、P《0.013%、S《0.002%，夹杂物粗系和细系均《1.5级。本发明还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。权利要求1.转炉-RH-LF-连铸生产管线钢的工艺，其特征在于包括转炉过程和终点控制、留氧出钢工艺、RH脱碳脱气工艺、RH脱氧合金化工艺和LF脱硫工艺；所述转炉过程和终点控制中，转炉采用高拉补吹模式，渣料的90-100％在前期加入，控制碱度≥3.5，在吹炼过程中适当补加返矿，保持前期脱磷温度，炉温控制在1420-1500℃之间，一倒达到[P]≤0.008％后，补吹拉碳提温；所述留氧出钢工艺中，转炉出钢碳为0.04-0.06％，出钢过程加入低碳锰铁、精炼渣、石灰和铝控制钢水含氧量，进行留氧出钢；所述RH脱碳脱气工艺中，在不吹氧的条件下抽真空进行自然脱碳；所述RH脱氧合金化工艺中，加入铝镁锰复合脱氧剂脱除钢水中多余的氧，然后用低碳锰铁、硅铁和超低碳合金对钢水进行合金化，其中锰按照钢种内控目标值-0.10％控制，硅按照钢种内控目标值-0.05％控制，铝按照≤0.030％控制，RH合金化后，降低RH真空度，保证终点钢水[H]≤1.5ppm；所述LF脱硫工艺中，LF炉渣采用CaO-Al2O3-SiO2三元渣系，钢水到LF炉后，向渣面撒入铝粒造还原渣，迅速降低渣中MnO+FeO含量到0.5％以下，同时在保证炉内微正压的前提下，提高钢包底吹氩流量到300-600NL/min之间，LF终点硫分配比≥200，[S]≤0.002％。2.如权利要求1所述的转炉-RH-LF-连铸生产管线钢的工艺，其特征在于所述转炉过程和终点控制中，转炉终点控制[C]0.04-0.06%、[P]《0.008%、[S]《0.008%、T^1680。C。3.如权利要求l所述的转炉-RH-LF-连铸生产管线钢的工艺，其特征在于所述留氧出钢工艺中，精炼渣和石灰按l:l比例加入，吨钢总加入量为13Kg/t钢，出钢铝的加入量按公式"(TSO氧值-到RH目标氧)+100)X18.4+0.92"计算，控制RH钢水[Mn]:0.50-0.60%、[O]:150-300ppm。4.如权利要求1所述的转炉-RH-LF-连铸生产管线钢的工艺，其特征在于所述RH脱碳脱气工艺中，通过降低[(:]+={(:0}反应的CO气体分压促进脱碳反应进行，脱碳时间为2-4分钟。5.如权利要求1所述的转炉-RH-LF-连铸生产管线钢的工艺，其特征在于所述RH脱氧合金化工艺中，控制RH钢水[Alt]为0.015-0.030%,钢水经两次循环后，按RH合金化目标成分配加合金，降低RH真空度《5.0mbar，保持10分钟以上，保证终点钢水[H]《1.5ppm。6.如权利要求1所述的转炉-RH-LF-连铸生产管线钢的工艺，其特征在于所述LF脱硫工艺中，铝粒小批量、多批次撒入，每批次撒入量为10-40kg。全文摘要本发明属于冶金领域，是转炉-RH-LF-连铸生产管线钢的工艺，包括转炉过程和终点控制、留氧出钢工艺、RH脱碳脱气工艺、RH脱氧合金化工艺和LF脱硫工艺。本发明利用RH留氧自然脱碳，可减轻转炉脱碳负担，降低钢水氧化性，更好的满足X70、X80等管线钢对低碳和高纯净度质量要求。经本发明转炉-RH-LF-连铸新工艺生产的管线钢，碳可以按目标成分要求稳定控制在0.035-0.050％，N≤0.0060％、H≤0.0003％、P≤0.013％、S≤0.002％，夹杂物粗系和细系均≤1.5级。文档编号C21C7/04GK101240397SQ20081002031公开日2008年8月13日申请日期2008年2月29日优先权日2008年2月29日发明者姚永宽,孟令东,耿建林,蔡可森,赵孝章,赵晋斌,陈德胜申请人:南京钢铁股份有限公司