一种抗HIC/SSCC用钢的冶炼方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103540833103540833A(43)申请公布日2014.01.29(21)申请号201310456419.3(22)申请日2013.09.30(71)申请人湖南华菱湘潭钢铁有限公司地址411101湖南省湘潭市岳塘区钢城路(72)发明人杨俊刘建兵夏政海杨云清谭小斌翟运涛张勇伟高海亮(74)专利代理机构长沙新裕知识产权代理有限公司43210代理人李由(51)Int.Cl.C22C38/00(2006.01)C22C33/04(2006.01)C21C5/28(2006.01)C21C7/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称一种抗HIC/SSCC用钢的冶炼方法(57)摘要本发明为一种抗HIC/SSCC钢的转炉冶炼及炉外精炼控制方法。采用转炉-CAS站-LF精炼-VD/RH真空-钙处理-软吹-连铸的冶炼工艺路线。通过对转炉冶炼过程工艺控制，得到满足抗HIC/SSCC用钢的低磷要求，同时，通过对转炉出钢过程进行强脱氧、合金化及渣洗，以去除部分脱氧夹杂物，利用渣洗的充分搅拌脱去钢液中60%以上的硫。在LF精炼过程中，通过调整精炼炉渣的成分，得到高碱度、高Al2O3、强还原性的精炼炉渣，通过炉渣-钢液-夹杂物之间的平衡，使夹杂物实现向低熔点的转变和去除。在真空处理炉保持合适真空处理时间和真空度，以去除部分气体和夹杂物，破空后向钢液中喂入过量的钙线，然后对钢液进行软吹搅拌20min以上，得到超低氧和超低硫钢液。CN103540833ACN103548ACN103540833A权利要求书1/1页1.一种抗HIC/SSCC钢的冶炼方法，其特征在于具体控制步骤如下：（1）转炉冶炼前一炉结束后将转炉中残钢残渣倒干净，入炉铁水进行预处理后扒干净预处理炉渣，P含量不超过0.17%，Si含量为0.40%~0.60%，废钢比≤15%，石灰和白云石按正常冶炼要求进行准备；（2）转炉冶炼采用双渣法，吹炼全程实行底吹氩，吹炼前期的顶吹供氧工艺以低枪位大流量为主进行操作，吹炼后期采用正常的顶吹供氧工艺进行操作，转炉终点控制为C=0.03%~0.10%，P≤0.010%，温度为1610~1650℃；（3）转炉出钢实行挡渣出钢，避免出钢下渣，出钢过程进行铝脱氧合金化及预精炼操作，出钢1/5时开始加入合金及预精炼渣，出钢3/5时加完，出钢结束采用强底吹氩操作，以均匀钢水成分和温度，同时根据钢水中铝含量进行喂铝线操作，钢液中的酸溶铝含量控制为0.04%~0.08%；（4）LF精炼过程造渣渣料分两批加入，10min左右造出高碱度、强还原性精炼炉渣，为保证精炼炉渣的强还原性，LF精炼过程分三次向渣面撒入适量铝粒，LF精炼结束时喂入200m的纯钙线，精炼终渣的碱度≥7，CaO/Al2O3=1.0~1.5；VD真空处理时的真空度≤67Pa，真空处理时间20min左右，VD破空后喂入500m纯钙线，然后进行软吹，软吹时间≥15min，钢中的硫含量按≤0.0020%、总氧≤0.0010%进行控制；（5）连铸控制连浇炉次过热度≤15℃，浇注过程保证二冷区冷速和铸坯拉速的配匹，确保结晶器液面平稳，铸坯应堆冷36小时，铸坯C类低倍偏析不超过1.0级。2CN103540833A说明书1/3页一种抗HIC/SSCC用钢的冶炼方法技术领域[0001]本发明属于钢铁冶炼技术领域，特别涉及到低磷、超低氧、超低硫等的转炉、炉外精炼冶炼方法。背景技术[0002]随着世界石油天然气工业的不断发展，油气钻采逐步向西南部和海上进展，钻采油层深度增加，但许多油田的油气都含有H2S。例如，中国四川罗家寨油井，油气中的H2S含量高达15%~18%，川东油田讲渡线输气管道输送的油气中H2S含量达1%。H2是石油和天然气中最具有腐蚀作用的有害介质之一，它会导致原油储罐、油气输送管线等用钢产生氢致裂纹，严重影响其使用寿命。[0003]HIC（氢致开裂）和SSCC（硫化物应力腐蚀）是原油储罐、输油输气管线等最主要失效形式之一。影响HIC和SSCC的因素很多，就材料本身而言，主要是钢的成分、非金属夹杂物的数量和形状、偏析等因素。这些影响因素主要在成分设计、冶炼和浇注过程进行控制，因此做好抗HIC/SSCC用钢的冶炼控制是非常关键的。中国专利申请号CN201110080746.4“抗HIC铁素体系耐热钢及其制备工艺”、CN200910089348.1“一种控制抗HIC管线钢中非金属夹杂的方法”均涉及有关抗HIC钢的技术，有说明生产工艺流程的，也有侧重加热及轧制工艺的，但不涉及具体的关于抗HIC/SSCC钢的冶炼过程控制方法。发明内容[0004]本发明的目的