[发明专利]利用RH单联工艺冶炼高级别管线钢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢技术领域，特别涉及一种利用RH单联工艺冶炼高级别管线钢的方法。

背景技术

管线钢的强度和低温冲击韧性是其重要的性能指标，因而在管线钢冶炼过程中，深脱硫和夹杂物控制是技术关键，控制的目标为成品中硫元素的质量分数≤0.0020%。

管线钢冶炼的质量要求多且难度大，目前，常规的管线钢冶炼步骤为双联操作：转炉吹炼→LF精炼→RH精炼→板坯连铸。中国专利102732666A《控制抗氢致开裂管线钢中厚板非金属夹杂物的方法》，公开了在此双联操作冶炼管线钢工艺的基础上深度脱硫和控制夹杂物的方法，该方法在流程上存在周期长，成本高的缺点。

中国专利200910084425.4《一种RH精炼工艺生产管线钢J55的方法》，采用了单联RH工艺生产管线钢，该方法只针对210吨转炉生产J55牌号的管线钢，且产品最终S元素的质量百分数仅能控制到≤0.006%的水平。另外，该方法中只提到了MnS夹杂物的钙处理变性技术，未提及如何减少硬质钙铝酸盐夹杂物对钢材性能的损害，因而远不能满足更高级别管线钢的性能要求。对于X80级别的高级别管线钢，如采用RH单联工艺，则存在硫含量难以稳定控制、精炼过程温度降低较大影响浇铸的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用RH单联工艺冶炼高级别管线钢的方法，该方法采用“转炉吹炼→吹氩搅拌钢液→RH真空精炼→板坯连续浇注”工艺代替传统的LF+RH双联精炼工艺冶炼X80及更高级别管线钢，同时达到钢中硫元素的质量百分数≤0.0020%的深脱硫水平，并控制钢中最终的夹杂物以变形系数接近1的CaS夹杂物为主，伴有少量低熔点小颗粒Al₂O₃-CaS-CaO的复合夹杂物。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种利用RH单联工艺冶炼高级别管线钢的方法，采用“转炉吹炼→吹氩搅拌钢液→RH真空精炼→连续浇注”工艺，适用于冶炼X80及更高级别的管线钢，冶炼过程中技术参数控制如下：

（1）转炉出钢过程中，出钢量达到1/3阶段之前，向钢液中加入铝铁，控制脱氧结束后钢液中铝元素的质量百分数为：0.10～0.15%；出钢量达到1/3至2/3阶段时，向钢液中加入石灰8-10kg/t钢；

（2）出钢结束后，采用顶枪向钢液吹氩气强搅拌，吹氩强度控制为5—7NL/min/t钢，吹氩时间为5-8分钟；

（3）钢液吹氩结束进行RH真空处理，真空处理后，通过真空料仓向钢液中加入脱硫剂，加入量为4～6kg/t钢，所述脱硫剂按质量百分比计为：CaO50～60%，CaF₂40～50%；

（4）加入脱硫剂后，RH真空循环处理3分钟，钢液硫含量控制在≤0.0020%；

（5）真空循环后进行RH吹氧升温，控制钢液中铝元素的质量百分比为0.03～0.05%；

（6）RH精炼吹氧升温结束钢液保持真空处理6～10分钟；

（7）钢液RH真空处理后，进行钙处理；

（8）钙处理结束后，采用钢包底吹氩工艺对钢液进行软吹搅拌。

进一步地，所述钢液进行RH真空处理时，在抽真空时间为3～5分钟、真空度≤1000Pa后，加入脱硫剂。

进一步地，所述钢液RH真空处理后进行钙处理时的钙加入量为0.08～0.18kg/t钢。

进一步地，所述的采用钢包底吹氩工艺对钢液进行软吹搅拌，软吹流量为30～50NL/min，软吹时间为8～15分钟。