管线钢过程控制与操作要点_baidu解析.ppt

管线钢中夹杂物与弱搅时间对应 大包开浇时中包余量与夹杂物不合率对应 铸坯规格与夹杂物不合对应 钢中[Ca]含量与夹杂物不合率的关系 钢中Ca/Al与夹杂物不合率的关系 LF炉最后一次加铝到出站时间与指标对应关系 RH加料与不加料的一次检验金相不合格率 管线钢中S与B细夹杂物对应 生产节奏的影响 一次检验金相不合率与工艺参数的对应关系 管线钢中夹杂物与弱搅时间对应 一次检验金相不合率与工艺参数的对应关系 主要内容 1、管线钢用途 2、指标情况 3、管线钢控制夹杂物的重要性 4、工艺路线 5、夹杂物变性原理及排出 1）Ca处理工艺原理 2）LF炉精炼造渣对夹杂物的影响机理 3）弱搅拌 6管线钢夹杂物现状 7、一次检验金相不合率与工艺参数的对应关系 管线钢用途 用于石油、天燃气、水等介质的远程输送； 一般工程巨大，所处环境恶劣，要翻山越岭，有时还要适应极度温差的变化； 使用年限长，几十至上百年； 与国家经济建设、人民生活水平甚至是生命财产息息相关 管线钢用途 由于 腐 蚀 性油、气田的开发，潮湿环境中H2S的会对管线钢造成氢致裂纹HIC失效。 管线钢使用环境的要求 氢致裂纹(HIC)是目前管线钢失效和发生事故的主要原因，而硫化物和夹杂物是HIC的发源地，因此必须严格控制管线钢中的非金属夹杂物并在钢水精炼过程中对硫化物和氧化物进行变性处理。 管线钢控制夹杂物的重要性 管线钢控制夹杂物的重要性 8月23日，钢管有限公司反映：加工石油管时发现，其中重量8吨（2支钢管，每支重4吨）在板边部探伤发现分层。 异议举例 分层缺陷—夹杂物 管线钢控制夹杂物的重要性 制管厂对管线钢中夹杂物的检验严格 管线钢控制夹杂物的重要性 制管厂对管线钢中夹杂物的检验严格 经过锯→铣→磨→抛光等工序 管线钢控制夹杂物的重要性 指标情况 1、铁水倒罐站→预处理→转炉→炉后吹氩→LF炉→连铸 2、铁水倒罐站→预处理→转炉→炉后吹氩→LF炉→RH→连铸 管线钢的工艺路线 工艺路线 炉外精炼过程夹杂物的演变 铝脱氧?Al2O3类夹杂物； LF精炼采用高碱度、高还原性炉渣; 渣中CaO、MgO被还原，少量Ca和Mg进入钢液; Al2O3类夹杂物转化为钙镁铝酸盐类夹杂物(mCaO·nMgO·xAl2O3) 工艺路线 严格保护浇铸 加强大包－长水口之间的密封； 中间包使用前Ar清扫； 高的滑动水口开启引流成功率； 长水口浸入式开浇（我厂暂未采用） 保证中间包钢水高于临界高度； 中间包碱性覆盖剂。 工艺路线 我厂暂未采用 管线钢中铝-硫含量平衡曲线 夹杂物去除机理 T=1600℃时残Ca与Al 的关系曲线 氧化铝夹杂的变性过程为：Al2O3→CA6→CA2→CA→CA（X） (x1)。由于CA的熔点为1 605℃，因此认为L/CA平衡态所对应的曲线是形成液态钙铝酸盐的开始，即该曲线以上的区域应为液态钙铝酸盐。 从图知，1 873 K下，当W (Al) =0.05% ，W(Ca残)29×10-6 时和W (Al ) =0.02 %， W (Ca残) 16×10-6时，钙处理后均可以形成液态钙铝酸盐夹杂。因此，当T=1 873 K，酸溶铝质量分数为0.02 ～0.05% 时，钙处理过程中为获得液态夹杂物，残钙的质量分数最好不小于29×10～6 ，且最小不能小于16×10～6。 液态区 夹杂物去除机理 喂Ca-Si线过程中夹杂物性质的变化 夹杂物去除机理 LF炉渣控制 相关研究结果表明，随着钢液洁净度的提高，热轧板中大型CaO．Al2O3 类长条夹杂物的出现几率明显降低。 过程注重前期钢水纯净度的提高，可以大大减轻RH处理夹杂物的、以及后续Ca处理的负担。 必威体育精装版控制管线钢的夹杂物控制策略为： (1)在转炉出钢和LF阶段，利用渣．钢反应促进Al2O3，尽快向低熔点类型转变，即在钙处理前将钢中Al2O3 ，转变成较低熔点类型夹杂物； (2)利用LF底吹氩搅拌和RH的真空循环搅拌，促进较低熔点夹杂物聚合长大及上浮去除，提高钢液洁净度； (3)在钢液具备超低硫和超低氧的前提下，采用合适的钙处理强度，将钢中夹杂物转变为尺寸细小的CaO-CaS-Al2O3，类夹杂物，并适当延长软吹时间以去除钙处理过程钢中可能生成的大尺寸夹杂物。 LF炉渣控制 LF炉渣控制 1、碱度对夹杂物的影响 LF和RH真空处理阶段夹杂物的转变可以用(1)和(2)式来解释，而钢中钙和镁则来自钢液和炉渣以及炉衬的反应。 期望的精炼终渣成份 精炼过程由于炉渣碱度很高，造渣时添加5％ -8％的CaF2以增加炉渣流动性。将炉渣控制在高碱度和低氧化性，一方面保证了深脱硫的需要，另外