[发明专利]控制管线钢中B类夹杂物的生产工艺

说明书

本发明属于钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种控制管线钢中B类夹杂物的生产工艺，所述生产工艺依次包括：铁水预处理、转炉冶炼、转炉出钢、LF炉精炼和连铸；其中，所述LF炉精炼的过程依次包括：通电升温处理、B类夹杂物改性处理和软吹处理，所述B类夹杂物改性处理包括添加稀土改渣剂，以所述稀土改渣剂的总质量百分比为100％计，所述稀土改渣剂包括：石灰50％～60％，稀土5～10％，总铝20～25％，助熔剂5～15％。本发明采用稀改土渣剂控制管线中B类夹杂物的方法，促进钢材中B类夹杂物转变为复合稀土夹杂物，有利于B类夹杂物在后续工艺中去除，简化了传统钙处理B类夹杂物的生产工艺，改善了管线钢的质量。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种控制管线钢中B类夹杂物的生产工艺。

背景技术

管线钢是一种经济、安全且不间断的运输方式，在石油、天然气的输送、道路、航空等领域发挥着至关重要的作用。随着石油、天然气需求量和开采量的迅速增加，对管线钢的需求量也日益增多，对管线钢的质量要求更为严格。管线钢，不仅应具有良好的力学性能，即高屈服强度、高韧性和良好的可焊接性能，还应具有良好的耐低温性能、耐腐蚀性能等，防止出现管线的低温脆性断裂和断裂扩张以及延伸性断裂扩展等。这些性能的提高，一方面，需要降低钢中杂质元素碳、磷、氧、硫、氮、和氢的含量；另一当面，也需要降低钢中会对管线钢的各项性能造成不利影响的非金属夹杂物的含量，尤其是沿轧制方向延伸成条状或串状的大型氧化物夹杂。

目前，大部分需求商要求所有类型夹杂物控制在2.0级以内，由于管线钢都是铝镇静钢，夹杂物主要类型为B类(三氧化二铝类)夹杂物，这种夹杂物具有脆性，大多没有变形，带角形态比小。这种B类夹杂物，一方面，影响钢材的使用性能，如：疲劳性能降低；冲击韧性降低；塑性降低；耐腐蚀性降低等。另一方面，影响工艺性能，如：对锻造和冷加工、淬火加热和焊接过程易于开裂；轧制后表面质量以及磨削后零件表面粗糙度降低。B类夹杂物不仅容易引起连铸水口堵塞，降低生产效率，而且会严重影响钢材的使用性能。因此，有效地去除管线钢中B类夹杂物，对控制整个管线钢夹杂物至关重要。去除夹杂物的途径通常采用钙处理，利用夹杂物和钢液之间的密度差来促使钢液中夹杂物上浮至钢渣界面，进而被钢液表面精炼渣所吸收，达到夹杂物被去除的目的，但是实践结果表明这种方法去除效率不佳。另外，为使钢液中夹杂物更有效的被炉渣吸附，溶解和去除，采用的方法包括：其一，增加精炼渣吸附夹杂物的时间。但是这种方法延长了精炼时间，降低了精炼效率。其二，提高渣量来降低炉渣中三氧化二铝的浓度。但是这种方法会带来化渣时间延长及精炼电耗的增加等不足。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种控制管线钢中B类夹杂物的生产工艺，旨在解决现有技术中对管线钢材中B类夹杂物去除效果差，能耗大，处理效率低等技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种控制管线钢中B类夹杂物的生产工艺，所述生产工艺依次包括：铁水预处理、转炉冶炼、转炉出钢、LF炉精炼和连铸；其中，所述LF炉精炼的过程依次包括：通电升温处理、B类夹杂物改性处理和软吹处理，所述B类夹杂物改性处理包括添加稀土改渣剂的步骤，且以所述稀土改渣剂的总质量百分比为100％计，所述稀土改渣剂包括：

优选地，以所述总铝的总质量百分比为100％计，所述总铝中铝单质的含量大于5％；和/或，

所述助熔剂选自：CaF₂或B₂O₃。

优选地，在所述B类夹杂物改性处理中，所述稀土改渣剂的添加量为2～5千克/吨·钢水。

优选地，所述LF炉精炼的过程在全程开启底吹保护气体的条件下进行。

优选地，所述保护气体选自：氮气和/或氩气；和/或，

所述通电升温处理包括，通电升温并控制钢水温度为1600～1630℃；和/或，