[发明专利]减少TP321不锈钢无缝管分层缺陷的冶炼工艺

说明书

本发明涉及不锈钢冶炼技术领域，提供了一种减少TP321不锈钢无缝管分层缺陷的冶炼工艺，包括电弧炉提供粗钢液，AOD吹氧脱碳，AOD硅铁还原，AOD铝深脱氧，AOD钛合金化后出钢，钢包软搅拌并钙处理，模铸浇铸。本发明采用“电弧炉+20t AOD精炼炉+钢包处理+模铸浇铸”的工艺路线，AOD精炼炉Ti合金化前严格控制钢液中Al元素含量深脱氧；AOD出钢后在钢包内喂入硅钙线，将钢液中高熔点Al₂O₃‑MgO‑TiO_x夹杂物改性为低熔点夹杂物；有效降低不锈钢中大尺寸SiO₂‑Al₂O₃‑MnO‑CaO和TiO_x‑MnO类夹杂物的含量，减少了不锈钢无缝管中的分层缺陷，提高了不锈钢无缝管超声探伤合格率。

技术领域

本发明涉及不锈钢冶炼技术领域，特别涉及一种减少TP321不锈钢无缝管分层缺陷的冶炼工艺。

背景技术

奥氏体不锈钢由于具有优良的耐蚀性、成形性以及在很宽的温度范围内的强韧性等优点，被广泛应用于石油、核工业、交通运输、航天等工业部门中以及生活用品行业，其产量约占不锈钢总量的70％。Ti元素在不锈钢中的应用广泛，主要通过析出不同尺寸、均匀分布的TiN(C,N)粒子，实现稳定化、钉扎和弥散强化等作用，从而进一步提高不锈钢的耐蚀性和强韧性。TP321是典型的含钛奥氏体不锈钢，比常规304奥氏体不锈钢具有更加优良的耐高温腐蚀性能，加之其焊接后不需要热处理，可以在不锈钢敏化区温度长期使用，因此广泛应用于石油、天然气、核电等耐热耐压管道。

但是由于Ti元素与钢液中O、S、N、C等元素具有较强的结合能力，含钛不锈钢冶炼过程中会生成Al₂O₃-MgO-TiO_x、CaO·TiO₂、TiN等种类繁多的夹杂物，而且其中大多数是有害的，给不锈钢的冶炼和质量带来不利的影响，包括结晶器内结块、连铸水口堵塞、不锈钢板材表面线鳞缺陷、分层缺陷导致超声探伤不合等。研究发现，TP321不锈钢分层缺陷主要是钢中大尺寸SiO₂-Al₂O₃-MnO-CaO和TiO_x-MnO类夹杂物团簇经轧制后形成的。

为了控制含钛不锈钢冶炼过程生成的有害夹杂物，减轻钛合金化带来的不利影响，中国专利CN103225008A公开了一种冶炼含钛不锈钢过程防止结晶器内结块及水口结瘤的方法，该工艺路线为电炉化粗钢水-AOD炉精炼-LF钢包精炼-连铸，主要通过提高电炉兑入炉的钢水碳含量和钢水温度，为还原创造有利条件；通过还原达到充分脱氧的目的，提高并稳定了钛的收得率；在LF炉加大吹气搅拌的流量，使钢水中的夹杂物充分上浮，连铸中包防二次氧化和提高中包钢水温度，保证钢水不被二次污染和减少结晶器内结块和水口结瘤，有效地提高了连铸作业率，降低现场和轧后废品。但是，该方法对设备有具体要求，在没有LF炉的前提下难以实施，同时该工艺没有提到钙处理工艺，可能导致浇钢过程中出现高熔点夹杂物堵塞水口的问题。中国专利CN104294005A公开了一种含钛不锈钢的熔炼方法，该方法是在精炼之后对钢水进行钢包处理，主要包括扒渣后重新造渣、Al深脱氧后Ti合金化和钙处理，目的是对钢水进行二次深度脱氧，提高钛的收得率，同时降低钢液中氧含量，减少钢液中TiO₂、CaO·TiO₂等夹杂物，降低连铸过程中的水口结瘤几率，改善轧制过程中不锈钢表面质量。但是，钢包处理过程合金添加量过大，钢液可能存在均匀性问题。

发明内容

本发明的目的就是至少克服现有技术的不足之一，针对目前TP321不锈钢无缝管分层缺陷控制不稳定的问题，提供了一种减少TP321不锈钢无缝管分层缺陷的冶炼工艺。

本发明采用如下技术方案：

一种减少TP321不锈钢无缝管分层缺陷的冶炼工艺，包括：

S1、电弧炉提供粗钢液：控制AOD入炉钢液的成分及钢液温度到设定值；