[发明专利]一种高洁净度管线钢的冶炼方法

说明书

本发明涉及一种高洁净度管线钢的冶炼方法，包括：1)在铁水包中高炉铁水进行脱硫预处理；2)将铁水兑入转炉进行吹炼；利用顶吹氧气及高碱度炉渣完成钢水的脱碳、脱磷处理；3)对钢水进行RH真空精炼处理；4)将步骤3)所得钢液进行LF处理；5)对步骤4)所得钢水进行钙处理；6)对步骤5)所得钢水进行静置处理，最后进行钢水浇铸。本发明采用转炉—RH处理—LF处理—钙处理—连铸的工艺路线，提出了在此工艺路线下提高管线钢洁净度的控制方法和控制策略，为高洁净度管线钢生产提供依据，能够将管线钢中A、B、C、D、Ds类夹杂物均控制在1.0级以下。

技术领域

本发明涉及炼钢技术领域，尤其涉及一种高洁净度管线钢的冶炼方法。

背景技术

为了保证管线钢良好的耐低温冲击和抗氢致裂纹(HIC)等性能，对钢中的夹杂物有严格要求；钢中夹杂物的控制主要集中在炼钢的钢水二次精炼过程，一般采用三种工艺路线：

1)转炉—LF处理—RH处理—钙处理—连铸。国内宝钢、首钢、鞍钢鲅鱼圈钢厂等生产的高级别管线钢均采用这一路线，“X80管线钢板中条串状CaO-Al2O3系非金属夹杂物的控制”一文中介绍了首钢采用这种工艺路线对B类夹杂进行控制的工业实践，主要的控制策略是将RH处理时间由15min提升至30min，使得在钙处理前强化去除夹杂物，对不能去除的夹杂再采用钙处理，B类夹杂由2.0级改善为0级。公开号为CN101492758的发明专利公开了“一种控制管线钢中非金属夹杂物的方法”，其也是采用这一工艺路线，特点是在LF精炼过程中，利用钢液和高碱度炉渣的反应控制钢液中[Ca]、[Mg]、[S]含量，同时控制Ca处理过程中的用Ca量，以此来控制钢液中非金属夹杂物的熔点在1500℃-1650℃之间。优点在于钢液在获得良好的脱氧、脱硫效果的同时，控制钢中非金属夹杂物在后续轧制过程中变形指数≤0.5，避免了轧制后线状或条状的非金属夹杂物导致管线钢在使用过程中产生裂纹。

2)转炉—LF处理—钙处理—RH处理—连铸。公开号为CN102851432A的发明专利公开了一种基于此工艺路线的“去除管线钢中非金属夹杂物的方法”，包括以下步骤：顶底复吹转炉进行冶炼后出钢，随后将钢水依次进行LF炉精炼、钙处理和一次软吹搅拌，再进行RH真空精炼和二次软吹搅拌，最后进行全保护浇铸。在精炼过程控制钢包顶渣成分，LF炉精炼结束后进行钙处理和一次软吹，促进高熔点的夹杂物转变为低熔点的钙铝酸盐，RH真空精炼后进行二次软吹进一步促进低熔点非金属夹杂物上浮，可以有效解决高级别管线钢B类夹杂物超标的问题。

3)转炉—RH处理—LF处理—钙处理—连铸。对于这一工艺路线去除夹杂的研究报道不多，尤其对于其生产高洁净度管线钢的工业实践的研究更少。

发明内容

本发明提供了一种高洁净度管线钢的冶炼方法，采用转炉—RH处理—LF处理—钙处理—连铸的工艺路线，提出了在此工艺路线下提高管线钢洁净度的控制方法和控制策略，为高洁净度管线钢生产提供依据，能够将管线钢中A、B、C、D、Ds类夹杂物均控制在1.0级以下。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种高洁净度管线钢的冶炼方法，包括如下步骤：

1)将高炉冶炼产生的铁水运输至炼钢厂，在铁水包中对高炉铁水进行脱硫预处理，保证处理后铁水中硫含量小于0.0020％；

2)将铁水兑入转炉进行吹炼；利用顶吹氧气及高碱度炉渣完成钢水的脱碳、脱磷处理，保证转炉出钢碳含量0.04％～0.07％，出钢温度≥1680℃；

3)对钢水进行RH真空精炼处理；RH处理过程中不用顶枪吹氧，只依靠钢水的真空净循环进行自然脱碳和脱气处理，提升气体为氩气，提升气体流量为0.005～0.01Nm³/min·t，循环时间8～12min；此后加入金属铝对钢液进行脱氧处理，脱氧后钢水再循环3～8min，保证RH处理结束后钢水氢含量≤0.0002％、溶解氧含量≤0.0010％、钢水温度≥1570℃；