專利名稱：一種低碳高韌性x60/x65管線鋼的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種管線鋼熱軋板巻的生產(chǎn)方法，尤其涉及一種應(yīng)用氧 氣頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐(BOF)—薄板坯連鑄連軋(CSP)工藝生產(chǎn)高韌性 X60/X65管線鋼用熱軋板巻的方法。
背景技術(shù)：
近幾年來(lái)，隨著我國(guó)石油及天然氣新的發(fā)現(xiàn)和開(kāi)采及城市逐步采用 管道煤氣(或天然氣)替代瓶裝天然氣的狀況，用于輸送天然氣的管線 鋼需求量急劇增加，所以研究開(kāi)發(fā)耐腐蝕管線鋼及提高管線鋼使用壽命 具有重大意義，尤其是利用氧氣轉(zhuǎn)爐—CSP工藝線生產(chǎn)滿足市場(chǎng)需要的
管線鋼更具意義。
鞍山鋼鐵公司有《高韌管線鋼X60-X65熱禮板巻開(kāi)發(fā)》，其成^S殳 計(jì)采用C - Mn - Nb - V系少珠光體微合金化鋼，碳含量小于0. 10 % (wt )、 (Nb+V+Ti)《0.15% (wt);工藝設(shè)計(jì)采用純凈鋼冶煉連鑄技術(shù)和熱機(jī) 械軋制技術(shù)(TMCP)。材質(zhì)具有良好的低溫韌性，-20。C的夏比沖擊功 可達(dá)200J以上。
寶山鋼鐵公司的《石油天然氣輸送用X42 -X65高韌性熱軋板巻和 焊管的生產(chǎn)技術(shù)》，所報(bào)導(dǎo)的管線鋼是微合金控制鋼中最具代表的一個(gè) 系列鋼種。寶鋼生產(chǎn)的X60和X65已與進(jìn)口板巻一起制成陜一京等管線 用焊管，其質(zhì)量和性能可與進(jìn)口實(shí)物相當(dāng)。
包頭鋼鐵公司的《CSP流程低合金鋼、微合金鋼生產(chǎn)技術(shù)開(kāi)發(fā)與 應(yīng)用》，項(xiàng)目對(duì)薄板坯連鑄連軋工藝(即CSP工藝)的物理冶金特點(diǎn)、 生產(chǎn)混晶、帶狀原因的理論與技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行大量深入的試驗(yàn)研究與技術(shù) 開(kāi)發(fā)工作，成功地解決了 CSP流程生產(chǎn)Nb微合金化鋼的混晶問(wèn)題，掌 握了薄板坯連軋流程孩i合金化和TMCP工藝的核心技術(shù)，開(kāi)發(fā)了完整、_配套的CSP流程N(yùn)b微合金鋼控軋生產(chǎn)技術(shù)。
武漢鋼鐵公司的《高韌性輸送管線用鋼的研制》，應(yīng)用V、 Nb、 Ti 等微合金化、爐外精煉、控軋控冷技術(shù)等成功研制出X52H、 X60及X65H 管線鋼，確定了合理的化學(xué)成分、冶煉和控制工藝。
公開(kāi)號(hào)為CN101082106 (珠鋼公司)的《一種低成本生產(chǎn)x 65管 線鋼的方法》，該方法采用EAF+LF煉鋼技術(shù)、薄板坯高效連鑄、熱連軋 機(jī)組再結(jié)晶區(qū)+未再結(jié)晶區(qū)的控制軋制以及控制冷卻技術(shù)等生產(chǎn)厚度為 6.0 ~ 10. 0腿、符合API Spec 5L規(guī)范的X65管線鋼熱軋板巻。
公開(kāi)號(hào)為1351189 (中科院金屬研究所)的《一種超低碳高韌性 抗硫化氫用輸氣管線鋼》，它的主要化學(xué)成分(wt % ) : C=0. 02 ~ 0. 04、 Si=0.15 ~ 0. 35、 Mn=1.4 ~ 1. 6、 P< 0. 003、 S=0. 0007，其余為Fe。相應(yīng)的 TMCP為1200°C (加熱)—1150。C(開(kāi)軋)—1000 950。C(軋制)—900 ~ 830°C (終軋)—500 ~4'00°C (終冷)，15~30°C/S (水冷)。顯微組織 為針狀鐵素體AF加少量的準(zhǔn)多邊形鐵素體加M/A組元。
公開(kāi)號(hào)為1811002 (寶山鋼鐵公司)的《酸性環(huán)境用X65管線鋼及 其制造方法》，其成分為(wt% )C=0. 02 ~ 0. 05、 Si-O. 10 ~ 0. 50、Mn=l. 20 ~ 1. 50、 P=0. 004 ~ 0. 012、 S < 0. 002、 Nb=0. 05 ~ 0. 07、 Ti=0. 005 ~ 0. 025、 Mo=0. 05 ~ 0, 195、 Cu《0. 35、 Ni《0. 35、 N《0. 008、 Ca-O. 0015 ~ 0. 0045、 Ca/s>2.0。其制造方法為(a)轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉，(b)爐外精煉(包括LF 脫碌、RH真空脫氣、Ca處理)，(c)連鑄，(d)控制軋制(熱軋、粗軋 終止溫度為840 ~ 1020°C,精軋終止溫度為780 ~840。C)， (e)絲U板 巻的巻取溫度為500 ~ 580°C)。在具有抗HIC性能的同時(shí)還具有更好的 抗動(dòng)態(tài)撕裂性能和更高的沖擊韌性。
文獻(xiàn)《EAF—CSP流程鈮微合金化管線鋼的連鑄工藝》(莊漢洲/廣鋼 公司)，采用鈮(Nb)微合金化技術(shù)成功地開(kāi)發(fā)了管線鋼X52和X56,結(jié) 合CSP薄板坯連鑄工藝特點(diǎn)，探索出了一套適合含鈮鋼薄板坯連鑄的澆 注溫度制度、結(jié)晶器保護(hù)渣、連鑄拉速和結(jié)晶器熱流密度匹配及二次冷卻曲線等工藝控制參數(shù)。
文獻(xiàn)《EAF—CSP流程N(yùn)b微合金管線鋼的開(kāi)發(fā)研究》(莊漢洲/珠鋼 公司)，利用Nb-Ti復(fù)合微合金化技術(shù)，用60ram厚度鑄坯在EAF-CSP流 程成功地開(kāi)發(fā)了 9. 50mm厚度的X60管線鋼。開(kāi)發(fā)的含鈮X60管線鋼組 織均勻細(xì)小、晶粒度11.5~12. 0級(jí)，具有優(yōu)良的強(qiáng)韌性能和良好的焊
接性能。
文獻(xiàn)《鞍鋼X60/X65管線鋼熱軋板巻的研制與應(yīng)用》(鞍鋼公司)， 研制開(kāi)發(fā)的高強(qiáng)度高韌性管線鋼X60熱軋板巻釆用C-Mn-Nb-V系少珠光 體鋼設(shè)計(jì)，碳含量小于O. 10%,其工藝設(shè)計(jì)采用純凈鋼冶煉連鑄工藝和 熱機(jī)械軋制工藝(TMCP)，具有高強(qiáng)度、高韌性和良好的焊接性能。
文獻(xiàn)《鞍鋼含鈮管線鋼和低碳貝氏體鋼的開(kāi)發(fā)》，亦用純凈鋼冶煉 連鑄工藝和熱機(jī)械軋制工藝(TMCP)開(kāi)發(fā)出含鈮微合金化高級(jí)管線鋼和 超低碳貝氏體鋼，其產(chǎn)品具有高強(qiáng)度和高韌性和良好的焊接性能等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有抗疲勞性能、耐腐蝕性能和良好焊 接性能及加工性能的低碳高韌性管線鋼的生產(chǎn)方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是本發(fā)明所述的一種低 碳高韌性管線鋼的生產(chǎn)方法，工藝流程為
氧氣頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐(BOF)冶煉—吹氬站吹煉—LF爐精煉去硫 —板坯連鑄—輥底式均熱爐加熱—精連軋機(jī)組軋制—層流冷卻—巻取、 表面質(zhì)量檢查-包裝入庫(kù)。
將高爐鐵水(或混鐵爐中鐵水)倒入100噸氧氣頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐 (BOF )爐內(nèi)，并兌入一定比例的廢鋼( 一般控制在3 ~ 5%wt),倒入轉(zhuǎn) 爐的鐵水要求P《0. 10% (wt)、 S《0. 04% (wt)。向轉(zhuǎn)爐爐內(nèi)加入石灰、 螢石或白云石進(jìn)行常規(guī)冶煉，同時(shí)全程底吹氬(Ar),保證底吹攪拌良 好。
在轉(zhuǎn)爐煉鋼初期進(jìn)行氧化脫硫過(guò)程的同時(shí)進(jìn)行脫磷，在磷分配比達(dá)量控制在70~ 100kg/t鋼。在煉鋼初期向轉(zhuǎn)爐內(nèi)添 加白云石以產(chǎn)生大量的C02氣體形成一個(gè)正壓層阻止鋼液從大氣中吸 氮，保證鋼水中低的氮含量。
出鋼前測(cè)量鋼水溫度，取樣分析鋼中化學(xué)成分。當(dāng)鋼水終點(diǎn)溫度 T-1670 1690。C及鋼水終點(diǎn)成分(wty。) [C]<0.04、 [P]《0.010、 [S] 《0.030,并確保鋼中殘余元素成分(wt%): [Cu〗《0. 08、 [As]《0.03、 [SnKO. 02、 (Cu+5As+8Sn)《0. 3時(shí)出鋼，出鋼量控制在100 ± 5噸/爐。 在轉(zhuǎn)爐出鋼前30秒左右向鋼包中吹氬氣。 出鋼過(guò)程中保證出鋼口狀況完好，出鋼時(shí)間為3~5min,控制出 鋼口巻吸下渣，轉(zhuǎn)爐出鋼下渣量控制在3. 0~5. Okg/t鋼。
在出鋼過(guò)程向鋼包鋼水中加入石灰5. 0 ~ 6. Okg/t鋼、預(yù)熔渣2. 0 ~ 3. Okg/t鋼、調(diào)渣劑1. 5 ~ 2. 5kg/t鋼。出鋼過(guò)程向鋼包鋼水中加入石灰粉、 螢石和鋁粉等原料進(jìn)行出鋼渣洗脫硫，出鋼過(guò)程脫硫率可達(dá)34%左右。 將裝滿鋼水的鋼包送吹氬站對(duì)鋼水進(jìn)行吹氬處理。鋼包全程吹氬 (Ar),吹氬壓力為0. 3~ 0. 4MPa。鋼包進(jìn)吹氬站吹氬3min后測(cè)溫，取
樣分析鋼水成分，并根據(jù)鋼水成分喂鋁線調(diào)鋁和調(diào)整其它成分。當(dāng)鋼水 溫度> 15 7 (TC及成分達(dá)標(biāo)后，鋼包出吹氬站送LF爐精煉站。
經(jīng)吹氬處理后的鋼水送LF爐精煉站對(duì)鋼水進(jìn)行精煉處理(如脫石危 等)，先將進(jìn)LF爐精煉站的轉(zhuǎn)爐鋼水的[Als]調(diào)到0.020 ~ 0.004 % (wt)。 轉(zhuǎn)爐鋼水進(jìn)LF爐精煉站后，先用500 600NL/inin的大氬氣(Ar)流 量攪拌l-2min,以便化渣，送電升溫時(shí)吹氬氣流量保持在200 ~ 300NL/min，脫硫(S )時(shí)吹氬氣流量加大到400 ~ 500NL/min。軟吹氬時(shí) 渣面裸露直徑小于lOOmm，軟吹氬時(shí)間大于6min。在LF爐精煉站的正 常吹氬(Ar)壓力為0. 3~0. 4MPa,但最大吹氬壓力不超過(guò)0. 8MPa。
在LF爐精煉時(shí)根據(jù)渣況及鋼水中的硫含量向鋼水中加入石灰、預(yù) 熔渣及調(diào)渣劑進(jìn)行調(diào)渣，將渣子的四元堿度(CaO+MgO/Si02+Al203 )控 制在2. 0,即11=2. 0，并控制渣中氧化亞鐵和氧化錳重量百分比含量之和小于1.0%,即(FeO+MnO) <1.0%(wt)。
因本發(fā)明所述的管線鋼鋼種的液相線溫度為1523°C,所以鋼水在 LF爐精煉站脫^5危時(shí)將溫度控制在160(TC左右為宜，同時(shí)對(duì)下步工序(上 連鑄機(jī))的第一爐鋼水的出站溫度控制在1575 ~ 1585°C，而在連鑄過(guò) 程中各爐次的鋼水出站溫度可控制在1565 ~ 1575。C范圍。
經(jīng)LF爐精煉后的鋼水成分(wt。/Q )為:[C]《0.06、 [Si]-O. 20~ 0.35、 [Mn]=1.2 ~ 1. 4 、 [Nb]=0. 02 ~ 0. 04 、 [Ti]-O. 015 ~ 0.030 、 [V]-O. 02 - 0.04、 [P]《0.020、 [S]《0.008、 [Als]-O. 025 ~ 0. 050鋼水 入連鑄中間包，但連澆第一爐鋼水的[Als]控制在0. 025 ~ 0. 045 % (wt)。 所選[Als]表示鋼液中熔解鋁的重量百分比。
經(jīng)LF爐精煉后的鋼水澆入連鑄中間包，當(dāng)中間包鋼水洗到10噸 和14噸時(shí)測(cè)量鋼水溫度，控制鋼水的過(guò)熱度在25 ~ 35。C的范圍。在澆 注過(guò)程中鋼水表面覆蓋低碳鋼保護(hù)渣。
采用伸入式水口將連鑄中間包鋼水注入連鑄機(jī)的結(jié)晶器進(jìn)行鋼水 連鑄，在鋼水連鑄過(guò)程中可根據(jù)拉速和鋼水溫度調(diào)節(jié)冷卻曲線，根據(jù)負(fù) 滑脫時(shí)間、負(fù)滑脫率及振痕深度選擇振動(dòng)曲線。
連鑄后的鑄坯送入均熱爐中均熱，鑄坯入爐溫度》1000。C,鑄坯在 均熱爐中的加熱溫度不低于U5(TC,如在生產(chǎn)Nb微合金鋼時(shí)，均熱爐 溫度保持在1100~1150°C。鑄坯頭尾溫差為±10。C,鑄坯出爐溫度控制 在1120~ 1150°C。
從均熱爐中加熱后的鑄坯用高壓水除鱗機(jī)去除表面的氧化鐵皮，除 鱗機(jī)的高壓除鱗水的進(jìn)口壓力為160~ 200Pa、出口壓力為200 ~ 300Pa，
亦可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)整。
經(jīng)表面除鱗后的鑄坯進(jìn)入由七機(jī)架組成的精連軋機(jī)組進(jìn)行軋制，控 制好各機(jī)架的軋制力(KN)或壓下率(％ )，如第一機(jī)架F1的壓下率> 45%，第二機(jī)架F2的壓下率>45%,第四機(jī)架F4或第五機(jī)架F5實(shí)行 甩機(jī)架軋制，其它機(jī)架的壓下率由系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)定。由第七機(jī)架F7軋制出的鋼板溫度控制在860 ~ 880°C 。鋼板經(jīng)層流冷卻后(冷卻模式選擇A 模式)由巻取機(jī)巻取成為板巻，巻取溫度控制在600 ~ 620°C。
采用如上技術(shù)方案提供的一種采用轉(zhuǎn)爐—薄板坯連鑄軋工藝生產(chǎn) 管線鋼的方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，技術(shù)效果在于
① 對(duì)一個(gè)年生產(chǎn)能力為240萬(wàn)噸的CSP生產(chǎn)線企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)X60、 X65管線鋼熱軋鋼板巻每年可為企業(yè)增加利潤(rùn)1500萬(wàn)元左右，所提供給 用戶的管線鋼熱軋板巻成分組織均勻、性能穩(wěn)定、表面質(zhì)量好、全部符 合質(zhì)量要求。
② 在BOF-LF CSP流程上成功開(kāi)發(fā)X60 X65系列管線鋼，使BOF -LF-CSP流程進(jìn)一步得到優(yōu)化，為開(kāi)發(fā)其它產(chǎn)品打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)、提 供了經(jīng)^全，加快了開(kāi)發(fā)速度。
③ 擴(kuò)大了 CSP流程的產(chǎn)品范圍。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施倒對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。 本發(fā)明所述的一種低碳高韌性管線鋼的生產(chǎn)方法分為如下幾個(gè)部
分
① 低碳微合金化管線鋼的成分設(shè)計(jì)；
② 轉(zhuǎn)爐冶煉、鋼水吹氬(Ar)處理、LF爐精煉、連鑄機(jī)連鑄、均熱 爐加熱、除鱗機(jī)除鱗、熱連軋機(jī)組軋制、層流冷卻、巻取機(jī)巻取成為板巻。
對(duì)于X60管線鋼的成分設(shè)計(jì)(wt%)為C《0. 06、 Si=0. 20 ~ 0. 35、 Mn-l, 20~ 1. 40、 P《0. 020、 S《0. 008、 Nb-O. 03~0. 05、 V=0. 03 ~ 0. 05、 Ti-O. 015 ~ 0. 03、 Als-O. 015 ~ 0. 035及N < 50ppm;而對(duì)于X65管線鋼的 成分設(shè)計(jì)(wt。/。)為C《0. 06、 Si-O, 20~ 0. 35、 Mn-l. 20 ~ 1. 40、 P《 0.015、 S《0.008、 Nb-O. 04~0. 06、 V=0. 03~0. 05、 Ti=0. 02 ~ 0. 04、 Als-0.015 0.035及N〈50ppm。
①將管線鋼中的碳(C)含量控制在0. 06% (wt)以下即C< 0. 06%,低的含碳量可提高管線鋼的韌性、塑性和焊接性能，低的碳含量也對(duì)偏
析產(chǎn)生正面影響。當(dāng)管線鋼的00.06% (wt)、 Mn〉1.10% (wt)時(shí)，增 加碳含量將導(dǎo)至管線鋼抗氬致裂紋(HIC)能力下降，其裂紋長(zhǎng)度率和 裂紋敏感率均隨錳含量的提高而增大。HIC性能的惡化與鋼中偏析帶直 接有關(guān)，將管線鋼中的碳含量降低到一定的程度有利于碳偏析的改善。 當(dāng)C〉0. 06% (wt)時(shí)，錳和磷的偏析加劇，為了減少磷(P)的偏析， 需保證管線鋼中的碳含量小于0.06%，即"0.06% (wt)，為此在轉(zhuǎn)爐 出鋼時(shí)鋼水中的碳含量控制在0. 04%以下，即[C]《0.04%。同時(shí)提高 轉(zhuǎn)爐出鋼的命中率及減少后吹。
② 疏(S )可降低管線鋼的低溫沖擊韌性，是影響管線鋼鋼材抗HIC 能力和抗硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂(SSC)能力的主要元素。當(dāng)鋼中硫含量 大于0. 005% (即S > 0. 005%wt)時(shí)，隨著鋼中石危含量的增加鋼的氫致裂 紋(HIC)的敏感性顯著增加；而當(dāng)鋼中硫含量小于0.002% (即S< 0. 002。/。wt)時(shí)，鋼的氫致裂紋(HIC)明顯降低，甚至可以忽略HIC。所 以保證管線鋼中的硫含量在50xl(T以下(即S< 0. 005%)可以減少硫 偏析帶的形成，提高管線鋼抗HIC的能力。
③ 磷(P)在管線鋼中是一種易偏析元素，磷對(duì)管線鋼的焊接性能 產(chǎn)生不利影響，磷還能顯著降低鋼的低溫沖擊韌性及提高鋼的韌脆轉(zhuǎn)變 溫度，使鋼管發(fā)生冷脆，尤其對(duì)于低溫環(huán)境下使用的高等級(jí)管線鋼，當(dāng) 鋼中磷含量大于0.015% (P> 0.015%)時(shí)會(huì)加劇磷的偏析，所以轉(zhuǎn)爐鋼 水在經(jīng)LF爐精煉后鋼水中[P] < 0.016%為好。
④ 氮(N)加重鋼材的時(shí)效、降低鋼材的冷加工性能，造成焊接熱 影響區(qū)脆化，加劇鋼材的冷脆。在氬埋弧焊熱影響區(qū)(HAZ)氮化物會(huì) 分解，導(dǎo)致自由氫含量增加，特別在焊縫附近。氮含量增加，在熱影響 區(qū)會(huì)形成少量脆性馬氏體和奧氏體，使低碳微合金鋼的低溫脆性轉(zhuǎn)變溫 度升高，韌性變差，如氮含量從20ppm升到60ppm,轉(zhuǎn)變溫度從-5(TC 升高到0。C，所以管線鋼中的氮含量小于50ppm，即N〈50ppm。⑤管線鋼中的微合金元素(如Nb、 V和Ti),它們是微合金化鋼的
主要元素。
鈮(Nb)在管線鋼中具有強(qiáng)烈的晶粒細(xì)化作用，鈮的晶粒細(xì)化作用 主要是由于延遲或阻止熱軋后面機(jī)架中的奧氏體再結(jié)晶，Nb通過(guò)降低奧 氏體向鐵素體相變溫度(Ar3)，在提高鐵素體成核速率的同時(shí)降低晶粒 長(zhǎng)大速率。Nb還有促進(jìn)貝氏體組織的形成和析出強(qiáng)化作用。
釩(V)在鋼中具有較高的溶解度，是微合金化鋼最常用也是最有 效的強(qiáng)化元素之一。鋼中的釩加入量一般控制在0. 03 ~ 0. 12% (wt)之 間。V的作用是通過(guò)形成V (C、 N)影響鋼的組織和性能，起到細(xì)化鐵 素體晶粒、提高鋼的強(qiáng)度和韌性的作用，如鋼中加釩(V)后強(qiáng)度可提 高150 300MPa。另外，釩和鋼中的氮(N)具有較強(qiáng)的親和力，所以釩 可以固定鋼中的"自由，，氮。V與C和"自由"N結(jié)合形成V (C、 N)化 合物，大大降低了鋼中"自由"氮(N)含量，避免了鋼的應(yīng)變時(shí)效性。
鈦(Ti)是強(qiáng)碳化物形成元素，它和N、 0、 C都有極強(qiáng)的親和力。 另夕卜，Ti和S的親和力大于Fe和S的親和力，因此在含Ti鋼中優(yōu)先生 成硫化鈦，降低了生成硫化鐵的幾率，可以減少鋼的熱脆性。另外，Ti 與C形成的碳化物結(jié)合力極強(qiáng)、極穩(wěn)定，不易分解，只有當(dāng)加熱溫度 達(dá)1000。C以上時(shí)才開(kāi)始緩慢地溶入固溶體中，在未溶入前，TiC微粒有 阻止鋼晶粒長(zhǎng)大粗化的作用。此外，Ti是極活潑的金屬元素，Ti還能 與Fe和C生成難溶的碳化物質(zhì)點(diǎn)，富集于鋼的晶界處，阻止鋼的晶粒 粗化；Ti也能溶入r相和a相中，形成固溶體，使鋼產(chǎn)生強(qiáng)化。 一般鋼 中Ti的加入量應(yīng)大于0. 025% (wt )。
本發(fā)明所述的一種低碳高韌性管線鋼的生產(chǎn)方法，工藝流程為
將高爐鐵水倒入100t氧氣頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐(BOF)中，倒入轉(zhuǎn)爐 的鐵水要求PCO.國(guó)wt )、 S< 0. 04%(wt),按重量比向轉(zhuǎn)爐內(nèi)兌入3 ~ 5%的廢鋼及加入造渣劑(如石灰)、熔劑(螢石或白云石)進(jìn)行常規(guī)冶 煉，在轉(zhuǎn)爐冶煉初期渣量控制在70 100kg/t鋼。全程底吹氬(Ar)，其吹氬強(qiáng)度要保證底吹攪拌良好，其底吹氬(Ar )強(qiáng)度控制在0. 04 ~ 0. 06NmV (min ' t鋼)。出鋼前測(cè)溫，取樣分析鋼水化學(xué)成分(wt%)。
當(dāng)鋼水終點(diǎn)溫度為1670 1690。C及轉(zhuǎn)爐供精煉用鋼水成分(wt%) 達(dá)[C]<0. 04、 [P]《0.010、 [S]《0. 030,并確保鋼水中殘余元素成 分(wt。": [Cu]<0.08、 [AsK0.03、 [Sn〗< 0. 02及(Cu+5As+8Sn )《 0.3時(shí)出鋼。出鋼量控制在100土5噸(即95~105噸)。轉(zhuǎn)爐出鋼時(shí)鋼 水氧含量控制在700 ~ 900ppm，即[O]-O. 07 ~ 0. 09%，出鋼時(shí)鋼水氧含量 低給后續(xù)鋼水脫氧、脫硫、合金化、連續(xù)、夾雜物控制提供一系列的保 證。將底吹供氣磚上覆蓋的渣層控制在lOOmm以內(nèi)，將鋼水終點(diǎn)WC] [%()] 控制在O. 22~0. 30%之間。
在轉(zhuǎn)爐出鋼前30秒向鋼包中吹氬氣。
在轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程中保證出鋼口狀況完好，出鋼時(shí)間為3. 0~ 5. Omin, 控制轉(zhuǎn)爐出鋼口巻吸下渣，出鋼下渣量盡可能減少，即轉(zhuǎn)爐出鋼下渣量 控制在3. 0 ~ 5. Okg/t 一，其次將轉(zhuǎn)爐氧化渣改質(zhì)成還原脫^U查，也就是
鋼包頂渣改質(zhì)。
在轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程中向鋼包鋼水中加入石灰5. 0~ 6. Okg/t鋼、預(yù)溶渣 2. 0~3. Okg/t鋼、調(diào)渣劑1. 5~2, 5kg/t鋼。所述石灰為造渣劑，預(yù)溶渣 為經(jīng)過(guò)焙燒的鋁酸釣渣料，調(diào)渣劑為含金屬鋁的鋁酸釣法料，均為市場(chǎng) 可買產(chǎn)品，其目的在于進(jìn)行出鋼渣洗脫硫，亦稱為鋼包渣洗。
將盛滿鋼水的鋼包送吹氬站對(duì)鋼水進(jìn)行吹氬處理鋼包全程吹氬 (Ar )，吹氬壓力為0. 3 ~ 0. 4MPa。鋼水進(jìn)吹氬站吹氬3min后測(cè)溫并取 樣分析。當(dāng)經(jīng)吹氬處理后的鋼水溫度大于或等于157(TC(即T》157(TC ) 時(shí)及鋼水經(jīng)喂鋁線調(diào)鋁使鋼水中酸溶鋁含量[Als]-O. 020% ~ 0. 040% (wt )及其它成分達(dá)標(biāo)后，鋼水出吹氬站。
把經(jīng)吹氬處理的鋼水送LF爐精煉站，轉(zhuǎn)爐鋼水進(jìn)LF爐精煉站后先 用500 ~ 600NL/min的氬(Ar )氣流量攪拌1 ~ 2min，以便化渣；送電升 溫時(shí)吹氬氣流量為200 ~ 300NL/min，鋼水脫石克時(shí)吹氬氣流量加大到400 ~ 500NL/min;吹氬氣時(shí)渣面棵露直徑小于lOOmin，吹氬氣時(shí)間大于 6min,吹氬氣壓力為0. 3 ~ 0. 4MPa，最大吹氬壓力不大于0. 8MPa。
在LF爐精煉站向鋼水中加入石灰、預(yù)溶渣及調(diào)渣劑進(jìn)行調(diào)渣。為 了獲得良好的脫^fu效果和脫氧效果，在LF爐精煉中的精煉渣成分(wt% ) 為CaO=50~55、八120產(chǎn)30~35、 (Si02+MgO) <10.0、 ( FeO+MnO ) < 1. 0。 將精煉渣的四元堿度(CaO+MgO ) / ( Al203+Si02) R控制在2. 0左右，而 脫硫結(jié)束時(shí)精煉渣的四元堿度R大于4. 0，并使渣中氧化亞鐵與氧化錳 的重量百分比含量之和小于1. 0%，即(FeO+MnO) < 1. 0%。在LF爐精煉 站鋼水脫硫時(shí)將鋼水溫度控制在1600'C左右(即1590 ~ 1610°C )，有利 于脫硫。脫硫后的鋼水送連鑄機(jī)，上連鑄機(jī)的第一爐鋼水的出站溫度需 控制在1575 ~ 1585。C,連鑄過(guò)程各爐次的鋼水溫度可控制在1565 ~ 1575 。C。
鋼水在LF爐精煉站精煉時(shí)向鋼水中加入鈮鐵合金(Fe - Nb )、鈦鐵 合金(Fe - Ti )和釩鐵合金(Fe - Ti )，對(duì)鋼水進(jìn)行微合金化處理。使 經(jīng)LF爐精煉后供連鑄機(jī)連鑄的鋼水各成分含量(wt% )為[C] < 0. 06 、 [Si]=0. 20 ~ 0. 35、 [Mn]=l. 20 ~ 1. 40、 [Nb]= 0. 02 0. 04、 [Ti]- 0. 015 ~ 0.030、 [V]=0， 02~0. 04、 [P]《0. 020、 [S]《0.008、 [Als]=0. 025 ~ 0. 050， 而連鑄第一爐鋼水中的[Als]需控制在0, 025 ~ 0. 045°/。之間。
將經(jīng)LF爐精煉后的鋼水先洗入連鑄中間包，在連鑄中間包的鋼水 表面上覆蓋低碳鋼保爐渣。大包開(kāi)澆后在連鑄中間包10噸、14噸時(shí)測(cè) 量鋼水溫度(測(cè)溫)，控制鋼水的過(guò)熱度在25 35'C范圍，如果過(guò)熱度 低于15。C或高于50。C嚴(yán)禁開(kāi)澆。
用伸入式水口把連鑄中間包鋼水注入連鑄機(jī)(結(jié)晶器)鑄成連鑄坯， 結(jié)晶器振動(dòng)頻率為200 ~ 220次/min,振幅為7. 0mm。連鑄拉速控制在 3. 5 ~ 5. 0m/min,用第7#或第8#冷卻曲線對(duì)連鑄壞進(jìn)行冷卻。
連鑄考的鑄坯送入均熱爐中加熱，所述均熱爐可選用輥底式均熱爐 或隧道式均熱爐。連鑄坯入均熱爐的入爐溫度^ 1000。C,連鑄坯在均熱爐內(nèi)的加熱溫度不低于1150°C (—般取1150~ 1160。C ),連鑄坯在均熱 爐內(nèi)的頭尾溫差等于士 10。C或小于士1(TC。經(jīng)均熱后的連鑄坯出爐溫度 控制在1120~1150°C。
從均熱爐中出來(lái)后鑄坯用高壓水除鱗機(jī)除鱗，如表面的氧化鐵皮及 其它夾雜物，高壓除鱗水的進(jìn)口壓力為160~ 200Pa,出口壓力為200 ~ 300Pa,可據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)整。除鱗后的鑄坯溫度有所降低。經(jīng)除鱗 后的鑄態(tài)板坯直接進(jìn)入由七機(jī)架組成的精連軋機(jī)組進(jìn)行軋制，之前無(wú)粗 軋道次。為獲得管線鋼板最優(yōu)的強(qiáng)度和韌性水平，在精軋機(jī)組熱軋時(shí)必 須要將枝狀鑄態(tài)組織壓實(shí)，并實(shí)現(xiàn)(獲得)細(xì)晶組織，因此一開(kāi)始在再 結(jié)晶停止溫度以上進(jìn)行軋制，在非再結(jié)晶溫度范圍內(nèi)進(jìn)行精軋。精軋機(jī) 組的第一機(jī)架Fl上的溫度和變形必須盡可能地高，以保證通過(guò)完全再 結(jié)晶來(lái)消除原始鑄態(tài)組織，因此第一機(jī)架Fl的開(kāi)軋溫度需保持在 1 060 ~ 1080°C,第一機(jī)架F1的壓下率應(yīng)大于或等于45% (即>45%)， 一 般為50%左右，而第二機(jī)架F2的壓下率>45%。當(dāng)鑄態(tài)板坯進(jìn)入第一機(jī) 架Fl軋制時(shí)，晶粒尺寸、化學(xué)成分和溫度是固定的，所以只有通過(guò)變 形才能滿足再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)條件，所以解決混晶問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)在于跳過(guò) 第三機(jī)架F3和第四機(jī)架F4,加大第一機(jī)架Fl和第二機(jī)架F2的壓下率， 增加F2出口到F5入口的道次間隔時(shí)間，這樣可4吏含Nb管線鋼在F2和 F5機(jī)架間發(fā)生奧氏體完全再結(jié)晶。加大變形量可以得到良好的奧氏體再 結(jié)晶條件以消除混晶組織，尤其對(duì)厚規(guī)格產(chǎn)品。在精連軋機(jī)組軋制過(guò)程 中，控制好機(jī)架間冷卻水Fl-F2機(jī)架間冷卻水開(kāi)度為25~35%、 F2 -F3機(jī)架間冷卻水開(kāi)度為45 ~ 55 % 、 F3 - F4機(jī)架間冷卻水開(kāi)度為45 ~ 55%、 F4-F5機(jī)架間冷卻水開(kāi)度為25~35%、 F5-F6機(jī)架間冷卻水開(kāi) 度為25~35%、 F6 F7機(jī)架間冷卻水開(kāi)度為15~25%,用第7#或8#冷卻 曲線對(duì)連鑄坯進(jìn)行冷卻。
由精連軋機(jī)組的第七機(jī)架F7軋制出來(lái)的鋼板溫度(即終軋溫度) 為860 ~ 880°C,鋼板經(jīng)層流冷卻后由巻取機(jī)巻取成為管線鋼用板巻，層流冷卻模式采用A模式。所述A模式為前段集中冷卻模式。巻取溫度控 制在600 620。C。
用如上方式生產(chǎn)厚度為5.2-12. 5mm、寬度為1010 ~ 1550咖的X60 管線鋼，其屈服強(qiáng)度為450 ~ 555MPa、抗拉強(qiáng)度為540 ~ 635 MPa、延伸 率為27~39%、 V型沖擊韌性(0°C)為110~189J;生產(chǎn)厚度為5. 6 ~ 12. 5ram、寬度為1010 ~ 1550rara的X65管線鋼，屈服強(qiáng)度為495 ~ 560MPa、 抗拉強(qiáng)度為570 625 MPa、延伸率為28~36%、 V型沖擊韌性(0。C)為 U2 195J。
實(shí)施例1:
將高爐鐵水倒入氧氣頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐內(nèi)，并按重量比向轉(zhuǎn)爐內(nèi)兌 入4%的廢鋼，加入石灰及螢石進(jìn)行常規(guī)冶煉，控制轉(zhuǎn)爐冶煉初期的渣量 為85kg/t鋼，以吹氬強(qiáng)度0. 04Nm7 (min . t 進(jìn)行全程底吹氬。
出鋼前測(cè)量鋼水終點(diǎn)溫度并取樣分析鋼水化學(xué)成分(wt%):當(dāng)鋼水 終點(diǎn)溫度T-1670。C、 [C]-0.040、 [P] =0.010、 [S] =0. 020及[Cu] =0. 08、 [As]-O. 03、 [Sn]-O. 02時(shí)出鋼。在轉(zhuǎn)爐出鋼前30秒向鋼包中吹氬氣， 將轉(zhuǎn)爐鋼水倒入鋼包中，控制轉(zhuǎn)爐出鋼口巻吸下渣，轉(zhuǎn)爐出鋼下渣量為 5.0kg/t鋼,出鋼時(shí)間為4. Omin;在轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程中向鋼包鋼水中加入 5, Okg/t鋼石灰、2. 5kg/t鋼預(yù)溶渣及2. Okg/t鋼調(diào)渣劑。
將盛滿鋼水的鋼包送吹氬站對(duì)鋼水進(jìn)行吹氬處理鋼包全程吹氬 氣，吹氬氣壓力為0. 4MPa,鋼水進(jìn)吹氬站吹氬3min后測(cè)溫并取樣分析， 當(dāng)鋼水溫度等于1575。C及鋼水中的[Als]-0. 02%時(shí)鋼水出吹氬站。
把經(jīng)吹氬處理后的鋼水送LF爐精煉站進(jìn)行鋼水脫硫與微合金化處 理，轉(zhuǎn)爐鋼水進(jìn)LF爐精煉站后先用550NL/inin的氬氣流量攪拌1. 5min， 送電升溫時(shí)吹氬氣流量為300NL/min,鋼水脫石危時(shí)吹氬氣流量加大到 450NL/min;軟吹氬時(shí)渣面棵露直徑為95mm,軟吹氬時(shí)間為6. 5min,吹 氬氣壓力為0. 4MPa;在LF爐精煉站向鋼水中加入石灰、預(yù)熔渣及調(diào)渣 劑，使LF爐精煉中的精煉渣的成分為CaO=55%、 AhO產(chǎn)33。/。、 ( Si02+MgO )=9.5%、 (FeO+MnO) =0.95%,精煉渣的四元堿度R=2. 0,脫石克結(jié)束時(shí)精 煉渣的四元堿度R=4. 3，在LF爐精煉站鋼水脫硫時(shí)的鋼水溫度為1600 °C;脫硫后的鋼水送連鑄機(jī)，上連鑄機(jī)的第一爐鋼水的出站溫度為1575 °C,在連鑄過(guò)程中各爐次的鋼水溫度控制在1565 ~ 1575°C;經(jīng)LF爐精 煉后供連鑄機(jī)連鑄鋼水^J成分(wt%)為[C]=0.06、 [Si]==0.35、 [Mn]-l. 30、 [Nb]=0. 02、 [Ti]=0. 025、 [V〗=0. 02、 [P] =0. 020、 [S〗=0， 008、 [Als]=0. 025,連鑄第一爐鋼水中[Als]控制在0. 025%。
將LF爐精煉后的鋼水澆入連鑄中間包，在鋼水表面覆蓋低碳鋼保 護(hù)渣；大包開(kāi)澆后在連鑄中間包IO噸和14噸時(shí)測(cè)溫，鋼水過(guò)熱度為35 °C。
用伸入式水口把連鑄中間包鋼水注入連鑄機(jī)，結(jié)晶器振動(dòng)頻率為 220次/min，振幅為7mm，連鑄拉速為3. 5m/min。
連鑄坯入均熱爐的入爐溫度為10 0 0°C,鑄坯在均熱爐內(nèi)的加熱溫度 為1150。C,鑄坯的頭尾溫差等于士1(TC，均熱后鑄坯的出爐溫度為1120。C。
從輥底式均熱爐中出來(lái)的鑄坯用高壓水除鱗機(jī)除鱗，高壓除鱗水 的進(jìn)口壓力為160Pa,出口壓力為200Pa。
經(jīng)除鱗后的鑄坯直接進(jìn)入由七機(jī)架組成的精連軋機(jī)組進(jìn)行軋制，精 軋機(jī)組的第一機(jī)架F1的開(kāi)軋溫度為1070。C，第一機(jī)架F1的壓下率等于 50%,第二機(jī)架F2的壓下率等于451機(jī)架間冷卻水開(kāi)度F1 F2為25 %、 F2-F3為40%、 F3-F4為45%、 F4 ~ F5為35%、 F5 - F6為25%、 F6-F7為20。/。。從第七機(jī)架F7軋出的鋼板溫度為880°C,鋼板經(jīng)層流 冷卻后巻取成為管線鋼用板巻，巻取溫度控制在610°C。
生產(chǎn)厚度為5. 2mm、寬度為1250mm的X60管線鋼，屈服強(qiáng)度為 460MPa、抗拉強(qiáng)度為550MPa、延伸率為39%、 V型沖擊韌性(0°C )為 156J;生產(chǎn)厚度為9. Omm、寬度為101 Oram的X65管線鋼，屈服強(qiáng)度為 520MPa、抗拉強(qiáng)度為600MPa、延伸率為28%、 V型沖擊韌性(0°C )為195J。
實(shí)施例2
將高爐鐵水倒入氧氣頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐內(nèi)，并按重量比向轉(zhuǎn)爐內(nèi)兌
入3%的廢鋼，加入石灰及白云石進(jìn)行常規(guī)冶煉，控制轉(zhuǎn)爐冶煉初期的渣 量為70kg/t鋼，以吹氬強(qiáng)度0. 05NmV (min . t鋼)進(jìn)行全程底吹氬。
出鋼前測(cè)量鋼水終點(diǎn)溫度并取樣分析鋼水化學(xué)成分(wt% ):當(dāng)鋼水 終點(diǎn)溫度T-1680。C、 [C〗=0. 035、 [P]=0. 010、 [S] =0. 025及[Cu]-O. 07、 [As]-O. 03、 [Sn]-O. 02時(shí)出鋼。在轉(zhuǎn)爐出鋼前30秒向鋼包中吹氬氣， 將轉(zhuǎn)爐鋼水倒入鋼包中，控制轉(zhuǎn)爐出鋼口巻吸下渣，轉(zhuǎn)爐出鋼下渣量為 3. Okg/t鋼，出鋼時(shí)間為3. Omin;在轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程中向鋼包鋼水中加入 5. 5kg/t鋼石灰、2. 0kg/t鋼預(yù)溶渣及2. 5kg/t鋼調(diào)渣劑。
將盛滿鋼水的鋼包送吹氬站對(duì)鋼水進(jìn)行吹氬處理鋼包全程吹氬 氣，吹氬氣壓力為0. 3MPa，鋼水進(jìn)吹氬站吹氬3min后測(cè)溫并取樣分析， 當(dāng)鋼水溫度等于1570。C及鋼水中的[Als]-O. 03%時(shí)鋼水出吹氬站。
把經(jīng)吹氬處理后的鋼水送LF爐精煉站進(jìn)行鋼水脫^5克與微合金化處 理，轉(zhuǎn)爐鋼水進(jìn)LF爐精煉站后先用500NL/min的氬氣流量攪拌2. Omin, 送電升溫時(shí)吹氬氣流量為250NL/min,鋼水脫石充時(shí)吹氬氣流量加大到 400NL/min;軟吹氬時(shí)渣面棵露直徑為90mm，軟吹氬時(shí)間為6. 5min，吹 氬氣壓力為0. 35MPa;在LF爐精煉站向鋼水中加入石灰、預(yù)熔渣及調(diào)渣 劑，使LF爐精煉中的精煉渣的成分為CaO-53%、 Al203=35%、 ( Si02+MgO) =9.5%、 ( FeO+MnO) =0.9%,精煉渣的四元堿度R=2. 0，脫石危結(jié)束時(shí)精 煉渣的四元堿度R-4. 2，在LF爐精煉站鋼水脫硫時(shí)的鋼水溫度為1600 °C;脫硫后的鋼水送連鑄機(jī)，上連鑄機(jī)的第一爐鋼水的出站溫度為1580 °C，在連鑄過(guò)程中各爐次的鋼水溫度控制在1565 ~ 1575°C;經(jīng)LF爐精 煉后供連鑄機(jī)連鑄鋼水各成分的含量(wt。/。)為[C]-O. 05、 [Si]-O. 20、 [Mn]= 1. 40、 [Nb]=0. 03、 [Ti〗=0, 015、 [V]= 0. 04、 [P]=0. 015、 [S]-O. 007、 [Als]- 0.035，連鑄第一爐鋼水中[Als]控制在0. 035%。將LF爐精煉后的鋼水澆入連鑄中間包，在鋼水表面覆蓋低碳鋼保 護(hù)渣；大包開(kāi)澆后在連鑄中間包IO噸和14噸時(shí)測(cè)溫，鋼水過(guò)熱度為30°C。
用伸入式水口把連鑄中間包鋼水注入連鑄機(jī)，結(jié)晶器振動(dòng)頻率為 210次/min,振幅7mm,連鑄拉速為4. Om/min。
連鑄坯入均熱爐的入爐溫度-10 0 (TC,鑄坯在均熱爐內(nèi)的加熱溫度 為1155。C，鑄坯的頭尾溫差等于土10X:，均熱后鑄坯的出爐溫度為1150。C。
從輥底式均熱爐中出來(lái)的鑄坯用高壓水除鱗機(jī)除鱗，高壓除鱗水 的進(jìn)口壓力為200Pa,出口壓力為250Pa。
經(jīng)除鱗后的鑄坯直接進(jìn)入由七機(jī)架組成的精連軋機(jī)組進(jìn)行軋制，精 連軋機(jī)組的第一機(jī)架F1的開(kāi)軋溫度為1060。C,第一機(jī)架F1的壓下率等 于45%，第二機(jī)架F2的壓下率等于50%,機(jī)架間冷卻水開(kāi)度Fl - F2 為30%、 F2-F3為45%、 F3-F4為55%、 F4 - F5為30%、 F5 - F6為 35%、 F6-F7為15M。從第七機(jī)架F7軋出的鋼板溫度為870°C，鋼板 經(jīng)層流冷卻后巻取成為管線鋼用板巻，巻取溫度控制在600°C;
生產(chǎn)厚度為8, 5mm、寬度為1010mm的X60管線鋼，屈服強(qiáng)度為 470MPa、抗拉強(qiáng)度為560MPa、延伸率為35%、 V型沖擊韌性為110J;生 產(chǎn)厚度為5. 6min、寬度為1350固的X65管線鋼，其屈服強(qiáng)度為520MPa、 抗拉強(qiáng)度為610MPa、延伸率為32°/。、 V型沖擊韌性((TC )為112J。
實(shí)施例3
將高爐鐵水倒入氧氣頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐內(nèi)，并按重量比向轉(zhuǎn)爐內(nèi)兌 入5%的廢鋼，加入石灰及螢石進(jìn)行常規(guī)冶煉，控制轉(zhuǎn)爐冶煉初期的渣量 為100kg/t鋼，以吹氬強(qiáng)度0. 06Nm7 (min t鋼)進(jìn)4亍全禾呈底吹氬。
出鋼前測(cè)量鋼水終點(diǎn)溫度并取樣分析鋼水化學(xué)成分(wt%):當(dāng)鋼水 終點(diǎn)溫度T-1690。C、 [C] =0,040、 [P] =0,009、 [S] =0. 030及[Cu] =0, 08、 [As]-O. 02、 [Sn]-O. 01時(shí)出鋼。在轉(zhuǎn)爐出鋼前30秒向鋼包中吹氬氣，將轉(zhuǎn)爐鋼水倒入鋼包中，控制轉(zhuǎn)爐出鋼口巻吸下渣，轉(zhuǎn)爐出鋼下渣量為
4. Okg/t鋼，出鋼時(shí)間為5. Omin;在轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程中向鋼包鋼水中加入 6. Okg/t鋼石灰、3. Okg/t鋼預(yù)溶渣及1. 5kg/t鋼調(diào)渣劑。
將盛滿鋼水的鋼包送吹氬站對(duì)鋼水進(jìn)行吹氬處理鋼包全程吹氬 氣，吹氬氣壓力為0. 35MPa,鋼水進(jìn)吹氬站吹氬3min后測(cè)溫并取樣分析， 當(dāng)鋼水溫度等于1570。C及鋼水中的[Als]- 0. 04%時(shí)鋼水出吹氬站。
把經(jīng)吹氬處理后的鋼水送LF爐精煉站進(jìn)行鋼水脫硫與微合金化處 理，轉(zhuǎn)爐鋼水進(jìn)LF爐精煉站后先用600NL/min的氬氣流量攪拌1. Omin, 送電升溫時(shí)吹氬氣流量為200NL/min,鋼水脫碌u時(shí)吹氬氣流量加大到 500NL/min;軟吹氬時(shí)渣面棵露直徑為95ram，軟吹氬時(shí)間為6. 5min,吹 氬氣壓力為O. 3MPa。在LF爐精煉站向鋼水中加入石灰、預(yù)熔渣及調(diào)渣 劑，使LF爐精煉中的精煉渣的成分為CaO=50%、 Al2O3=30%、 (Si02+MgO) =9.0%、 ( FeO+MnO ) =0.9。/。，精煉渣的四元威變R=2. 0，脫石克結(jié)束時(shí)精 煉渣的四元石成度R=4. 2,在LF爐精煉站鋼水脫石充時(shí)的鋼水溫度為1590 °C;脫硫后的鋼水送連鑄機(jī)，上連鑄機(jī)的第一爐鋼水的出站溫度為1585 °C,在連鑄過(guò)程中各爐次的鋼水溫度控制在1565 ~ 1575°C;經(jīng)LF爐精 煉后供連鑄機(jī)連鑄鋼水各成分的含量(wt。/。)為[C]-O. 06、 [Si]==0. 25、 [Mn]=l. 20、 [Nb]=0, 04、 [Ti]-O, 030、 [V]=0. 03、 [P]-O. 020、 [S]=0. 008、 [Als]- 0.050,連鑄第一爐鋼水中[Als]控制在0. 045%。
將LF爐精煉后的鋼水澆入連鑄中間包，在鋼水表面覆蓋低碳鋼保 護(hù)渣；大包開(kāi)澆后在連鑄中間包10噸和14噸時(shí)測(cè)溫，鋼水過(guò)熱度25 °C。
用伸入式水口把連鑄中間包鋼水注入連鑄機(jī)，結(jié)晶器振動(dòng)頻率為 200次/min,振幅7mm,連鑄拉速為5. Om/min。
連鑄坯入均熱爐的入爐溫度為1050°C ，鑄坯在均熱爐內(nèi)的加熱溫度 為1160。C，鑄坯的頭尾溫差等于士10。C，均熱后鑄坯的出爐溫度為1140°C。從輥底式均熱爐中出來(lái)的鑄坯用高壓水除鱗機(jī)除鱗，高壓除鱗水的
進(jìn)口壓力為180Pa,出口壓力為300Pa。
經(jīng)除鱗后的鑄坯直接進(jìn)入由七機(jī)架組成的精連軋機(jī)組進(jìn)行軋制，精 連軋機(jī)組的第一機(jī)架F1的開(kāi)軋溫度為108(TC，第一機(jī)架F1的壓下率等 于45%,第二機(jī)架F2的壓下率等于45%,機(jī)架間冷卻水開(kāi)度Fl ~ F2 為35%、 F2-F3為55%、 F3 - F4為40%、 F4 ~ F5為25°/" F5 - F6為 30%、 F6-F7為25M。從第七機(jī)架F7軋出的鋼板溫度為860°C,鋼板 經(jīng)層流冷卻后巻取成為管線鋼用板巻，巻取溫度控制在620°C。
生產(chǎn)厚度為12. 5mm、寬度為1550mm的X60管線鋼，屈服強(qiáng)度為 450MPa、抗拉強(qiáng)度為540MPa、延伸率為27%、 V型沖擊韌性為((TC )189J; 生產(chǎn)厚度為12. 5mm、寬度為1550mm的X65管線鋼，屈服強(qiáng)度為510MPa、 抗拉強(qiáng)度為590MPa、延伸率為36%、 V型沖擊韌性(0°C )為154J。
實(shí)施例4
將高爐鐵水倒入氧氣頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐內(nèi)，并按重量比向轉(zhuǎn)爐內(nèi)兌 入3. 5%的廢鋼，加入石灰及白云石進(jìn)行常規(guī)冶煉，控制轉(zhuǎn)爐冶煉初期的 渣量為75kg/t鋼，以吹氬強(qiáng)度0. 05NmV (min . t鋼)進(jìn)行全程底吹氬。
出鋼前測(cè)量鋼水終點(diǎn)溫度并取樣分析鋼水化學(xué)成分(wt%):當(dāng)鋼水 終點(diǎn)溫度T-1685。C、 [C]-O. 035、 [P]=0. 010、 [S] =0. 025及[Cu] =0. 07、 [As]-O. 03、 [Sn]-O. 02時(shí)出鋼。在轉(zhuǎn)爐出鋼前30秒向鋼包中吹氬氣， 將轉(zhuǎn)爐鋼水倒入鋼包中，控制轉(zhuǎn)爐出鋼口巻吸下渣，轉(zhuǎn)爐出鋼下渣量為 3. 5kg/t鋼,出鋼時(shí)間為4. 5min;在轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程中向鋼包鋼水中加入 5. Okg/t鋼石灰、3, Okg/t鋼預(yù)溶渣及2. Okg/t鋼調(diào)渣劑。
將盛滿鋼水的鋼包送吹氬站對(duì)鋼水進(jìn)行吹氬處理鋼包全程吹氬 氣，吹氬氣壓力為0. 3MPa,鋼水進(jìn)吹氬站吹氬3min后測(cè)溫并取樣分析， 當(dāng)鋼水溫度等于1575。C及鋼水中的[Als]-0. 02%時(shí)鋼水出吹氬站。
把經(jīng)吹氬處理后的鋼水送LF爐精煉站進(jìn)行鋼水脫硫與微合金化處 理，轉(zhuǎn)爐鋼水進(jìn)LF爐精煉站后先用540NL/min的氬氣流量攪拌2. Omin,送電升溫時(shí)吹氬氣流量為280NL/min，鋼水脫石危時(shí)吹氬氣流量加大到 450NL/min;軟吹氬時(shí)渣面棵露直徑為90mm，軟吹氬時(shí)間為6. 5min，吹 氬氣壓力為0. 35MPa;在LF爐精煉站向鋼水中加入石灰、預(yù)熔渣及調(diào)渣 劑，使LF爐精煉中的精煉渣的成分為CaO=53%、 AhO產(chǎn)35。/。、 ( Si02+MgO) =9.5%、 ( FeO+MnO ) =0.9%,精煉渣的四元威變R=2. 0，脫石危結(jié)束時(shí)精 煉渣的四元;咸度R=4. 5,在LF爐精煉站鋼水脫硫時(shí)的鋼水溫度為1595 °C;脫石危后的鋼水送連鑄機(jī)，上連鑄機(jī)的第一爐鋼水的出站溫度為1580 °C,在連鑄過(guò)程中各爐次的鋼水溫度控制在1565 ~ 1575°C;經(jīng)LF爐精 煉后供連鑄機(jī)連鑄鋼水各成分的含量(wt。/。)為[C]-O. 05、 [Si]-O. 25、 [Mn]- 1. 35、 [Nb]-O. 03、 [Ti〗=0. 020、 [V]= 0. 03、 [P]-O. 015、 [S]-O. 007、 [Als]= 0.045，連鑄第一爐鋼水中[Als]控制在0. 035%。
將LF爐精煉后的鋼水澆入連鑄中間包，在鋼水表面覆蓋低碳鋼保 護(hù)渣；大包開(kāi)澆后在連鑄中間包IO噸和14噸時(shí)測(cè)溫，鋼水過(guò)熱度為28 °C。
用伸入式水口把連鑄中間包鋼水注入連鑄機(jī)，結(jié)晶器振動(dòng)頻率為 210次/min,振幅7mm,連鑄拉速為3. 8m/min。
連鑄坯入均熱爐的入爐溫度=10 5 0 °C,鑄坯在均熱爐內(nèi)的加熱溫度 為116(TC，鑄坯的頭尾溫差等于土10。C,均熱后鑄坯的出爐溫度為1150°C。
從輥底式均熱爐中出來(lái)的鑄坯用高壓水除鱗機(jī)除鱗，高壓除鱗水 的進(jìn)口壓力為180Pa，出口壓力為200Pa。
經(jīng)除鱗后的鑄坯直接進(jìn)入由七機(jī)架組成的精連軋機(jī)組進(jìn)行軋制，精 連軋機(jī)組的第一機(jī)架F1的開(kāi)軋溫度為107(TC,第一機(jī)架F1的壓下率等 于47%，第二機(jī)架F2的壓下率等于50%，機(jī)架間冷卻水開(kāi)度Fl - F2 為30%、 F2 —F3為46%、 F3-F4為50%、 F4 - F5為28%、 F5 - F6為 30%、 F6-F7為18。/。。從第七機(jī)架F7軋出的鋼板溫度為865°C，鋼板 經(jīng)層流冷卻后巻取成為管線鋼用板巻，巻取溫度控制在60(TC;生產(chǎn)厚度為6. 5mm、寬度為1300mm的X60管線鋼，屈服強(qiáng)度為 520MPa、抗拉強(qiáng)度為620MPa、延伸率為30%、 V型沖擊韌性為160J;生 產(chǎn)厚度為6. 5mm、寬度為1200咖的X65管線鋼，其屈服強(qiáng)度為495MPa、 抗拉強(qiáng)度為570MPa、延伸率為30%、 V型沖擊韌性(0。C )為135J。
實(shí)施例5
將高爐鐵水倒入氧氣頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐內(nèi)，并按重量比向轉(zhuǎn)爐內(nèi)兌 入4. 5%的廢鋼，加入石灰及白云石進(jìn)行常規(guī)冶煉，控制轉(zhuǎn)爐冶煉初期的 渣量為90kg/t鋼，以吹氬強(qiáng)度0. 055Nm7 (min . t鋼)進(jìn)行全程底吹氬。
出鋼前測(cè)量鋼水終點(diǎn)溫度并取樣分析鋼水化學(xué)成分(wt% ):當(dāng)鋼水 終點(diǎn)溫度T-1675。C、 [C]-0.040、 [P] =0.009、 [S〗-0. 030及[Cu〗=0. 08、 [As]-O. 02、 [Sn]-O. 02時(shí)出鋼。在轉(zhuǎn)爐出鋼前30秒向鋼包中吹氬氣， 將轉(zhuǎn)爐鋼水倒入鋼包中，控制轉(zhuǎn)爐出鋼口巻吸下渣，轉(zhuǎn)爐出鋼下渣量為 4.5kg/t鋼，出鋼時(shí)間為3. 5min;在轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程中向鋼包鋼水中加入 6. Okg/t鋼石灰、2. Okg/t鋼預(yù)溶渣及2. 5kg/t鋼調(diào)渣劑。
將盛滿鋼水的鋼包送吹氬站對(duì)鋼水進(jìn)行吹氬處理鋼包全程吹氬 氣，吹氬氣壓力為0. 4MPa，鋼水進(jìn)吹氬站吹氬3min后測(cè)溫并取樣分析， 當(dāng)鋼水溫度等于1570。C及鋼水中的[Als]-0. 04%時(shí)鋼水出吹氬站。 把經(jīng)吹氬處理后的鋼水送LF爐精煉站進(jìn)行鋼水脫硫與微合金化處 理，轉(zhuǎn)爐鋼水進(jìn)LF爐精煉站后先用580NL/min的氬氣流量攪拌1. Omin, 送電升溫時(shí)吹氬氣流量為300NL/min，鋼水脫硫時(shí)吹氬氣流量加大到 460NL/min;軟吹氬時(shí)渣面棵露直徑為90腿，軟吹氬時(shí)間為6. 5min,吹 氬氣壓力為0. 40MPa;在LF爐精煉站向鋼水中加入石灰、預(yù)熔渣及調(diào)渣 劑，使LF爐精煉中的精煉渣的成分為CaO=54%、 AhO產(chǎn)329/。、 ( Si02+MgO ) =9.0%、 (FeO+MnO) =0.95%,精煉渣的四元4^ R-2. 0,脫石危結(jié)束時(shí)精 煉渣的四元石威度R=4.1，在LF爐精煉站鋼水脫石危時(shí)的鋼水溫度為1605 °C;脫硫后的鋼水送連鑄機(jī)，上連鑄機(jī)的第一爐鋼水的出站溫度為1585 °C,在連鑄過(guò)程中各爐次的鋼水溫度控制在1565 ~ 1575°C;經(jīng)LF爐精煉后供連鑄機(jī)連鑄鋼水各成分的含量(wt。/。)為[C]-O. 06、 [Si]-O. 30、 [Mn]- 1.25、 [Nb]=0.04、 [Ti]=0.025 、 [V]= 0.035 、 [P]=0.020 、 [S]=0. 008、 [Als]= 0.040,連鑄第一爐鋼水中[Als]控制在0. 045%。
將LF爐精煉后的鋼水澆入連鑄中間包，在鋼水表面覆蓋低碳鋼保 護(hù)渣；大包開(kāi)澆后在連鑄中間包IO噸和14噸時(shí)測(cè)溫，鋼水過(guò)熱度為35 °C。
用伸入式水口把連鑄中間包鋼水注入連鑄機(jī)，結(jié)晶器振動(dòng)頻率為 210次/min，振幅7mm,連鑄拉速為4. 5m/min。
連鑄坯入均熱爐的入爐溫度-1000。C,鑄坯在均熱爐內(nèi)的加熱溫度 為1155。C，鑄坯的頭尾溫差等于土10。C，均熱后鑄坯的出爐溫度為1140°C。
從輥底式均熱爐中出來(lái)的鑄坯用高壓水除鱗機(jī)除鱗，高壓除鱗水 的進(jìn)口壓力為200Pa，出口壓力為250Pa。
經(jīng)除鱗后的鑄坯直接進(jìn)入由七機(jī)架組成的精連軋機(jī)組進(jìn)行軋制，精 連軋機(jī)組的第一機(jī)架F1的開(kāi)軋溫度為108(TC,第一機(jī)架F1的壓下率等 于45%,第二機(jī)架F2的壓下率等于50%，機(jī)架間冷卻水開(kāi)度Fl - F2 為35% 、 F2 — F3為53% 、 F3 - F4為55% 、 F4 - F5為32% 、 F5 - F6為 34%、 F6-F7為23。/。。從第七機(jī)架F7軋出的鋼板溫度為875°C,鋼板 經(jīng)層流冷卻后巻取成為管線鋼用板巻，巻取溫度控制在61(TC;
生產(chǎn)厚度為10. Omm、寬度為1450mm的X60管線鋼，屈服強(qiáng)度為 555MPa、抗拉強(qiáng)度為635MPa、延伸率為37%、 V型沖擊韌性為175J;生 產(chǎn)厚度為10. Omm、寬度為l楊mm的X65管線鋼，其屈服強(qiáng)度為560MPa、 抗拉強(qiáng)度為625MPa、延伸率為34%、 V型沖擊韌性((TC )為185J。
權(quán)利要求
1、一種低碳高韌性X60/X65管線鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于將高爐鐵水倒入氧氣頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐內(nèi)，并按重量比向轉(zhuǎn)爐內(nèi)兌入3～5％的廢鋼，加入造渣劑及熔劑進(jìn)行常規(guī)冶煉，轉(zhuǎn)爐冶煉初期的渣量控制在70～100kg/t鋼范圍之內(nèi)，全程底吹氬，其吹氬強(qiáng)度控制在0.04～0.06Nm3/(min·t鋼)；出鋼前測(cè)量鋼水終點(diǎn)溫度并取樣分析鋼水化學(xué)成分(wt％)當(dāng)鋼水終點(diǎn)溫度T＝1670～1690℃、[C]≤0.040、[P]≤0.010、[S]≤0.030、[Cu]≤0.08、[As]≤0.03、[Sn]≤0.02及(Cu+5As+8Sn)≤0.3時(shí)出鋼；在轉(zhuǎn)爐出鋼前30秒向鋼包中吹氬氣，將轉(zhuǎn)爐鋼水倒入鋼包中，控制轉(zhuǎn)爐出鋼口卷吸下渣，轉(zhuǎn)爐出鋼下渣量控制在3.0～5.0kg/t鋼，出鋼時(shí)間為3.0～5.0min；在轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程中向鋼包鋼水中加入5.0～6.0kg/t鋼石灰、2.0～3.0kg/t鋼預(yù)溶渣及1.5～2.5kg/t鋼調(diào)渣劑；將盛滿鋼水的鋼包送吹氬站對(duì)鋼水進(jìn)行吹氬處理鋼包全程吹氬氣，吹氬氣壓力為0.3～0.4MPa，鋼水進(jìn)吹氬站吹氬3min后測(cè)溫并取樣分析，當(dāng)鋼水溫度大于或等于1570℃及鋼水中的[Als]＝0.02～0.04％時(shí)鋼水出吹氬站；把經(jīng)吹氬處理后的鋼水送LF爐精煉站進(jìn)行鋼水脫硫與微合金化處理，轉(zhuǎn)爐鋼水進(jìn)LF爐精煉站后先用500～600NL/min的氬氣流量攪拌1.0～2.0min，送電升溫時(shí)吹氬氣流量為200～300NL/min，鋼水脫硫時(shí)吹氬氣流量加大到400～500NL/min；軟吹氬時(shí)渣面裸露直徑小于100mm，軟吹氬時(shí)間大于6min，吹氬氣壓力為0.3～0.4MPa；在LF爐精煉站向鋼水中加入石灰、預(yù)熔渣及調(diào)渣劑，使LF爐精煉中的精煉渣的成分為CaO＝50～55％、Al2O3＝30～35％、(SiO2+MgO)<10.0％、(FeO+MnO)<1.0％，精煉渣的四元堿度R＝2.0，脫硫結(jié)束時(shí)精煉渣的四元堿度R>4.0，在LF爐精煉站鋼水脫硫時(shí)的鋼水溫度控制在1590～1610℃范圍；脫硫后的鋼水送連鑄機(jī)，上連鑄機(jī)的第一爐鋼水的出站溫度為1575～1585℃，在連鑄過(guò)程中各爐次的鋼水溫度控制在1565～1575℃；鋼水在LF爐精練時(shí)向鋼水中加入鈮鐵合金、鈦鐵合金、釩鐵合金，對(duì)鋼水進(jìn)行微合金化處理，經(jīng)LF爐精煉后供連鑄機(jī)連鑄鋼水各成分的含量(wt％)為[C]≤0.06、[Si]＝0.20～0.35、[Mn]＝1.20～1.40、[Nb]＝0.02～0.04、[Ti]＝0.015～0.030、[V]＝0.02～0.04、[P]≤0.020、[S]≤0.008、[Als]＝0.025～0.050，連鑄第一爐鋼水中[Als]控制在0.025～0.045％；將LF爐精煉后的鋼水澆入連鑄中間包，在鋼水表面覆蓋低碳鋼保護(hù)渣；大包開(kāi)澆后在連鑄中間包10噸和14噸時(shí)測(cè)溫，控制鋼水過(guò)熱度在25～35℃之間；用伸入式水口把連鑄中間包鋼水注入連鑄機(jī)鑄成連鑄坯，連鑄拉速為3.5～5.0m/min，結(jié)晶器的振動(dòng)頻率為200-220次/min，振幅為7.0mm；連鑄坯入均熱爐的入爐溫度≥1000℃，連鑄坯在均熱爐內(nèi)的加熱溫度為1150～1160℃，連鑄坯的頭尾溫差等于或小于±10℃，均熱后連鑄坯的出爐溫度控制在1120～1150℃；從輥底式均熱爐中出來(lái)的鑄坯用高壓水除鱗機(jī)除鱗，高壓除鱗水的進(jìn)口壓力為160～200Pa，出口壓力為200～300Pa；經(jīng)除鱗后的鑄坯直接進(jìn)入由七機(jī)架組成的精連軋機(jī)組進(jìn)行軋制，精連軋機(jī)組的第一機(jī)架F1的開(kāi)軋溫度保持在1060～1080℃，F(xiàn)1的壓下率大于或等于45％；機(jī)架F1-F2間冷卻水開(kāi)度為25％～35％、機(jī)架F2-F3間冷卻水開(kāi)度為45％～55％、機(jī)架F3-F4間冷卻水開(kāi)度為45％～55％、機(jī)架F4-F5間冷卻水開(kāi)度為25％～35％、機(jī)架F5～F6間冷卻水開(kāi)度為25～35％、機(jī)架F6-F7間冷卻水開(kāi)度為15％～25％；從第七機(jī)架F7軋出的鋼板的終軋溫度為860～880℃，鋼板經(jīng)層流冷卻后卷取成為管線鋼用板卷，卷取溫度控制在600～620℃；其中造渣劑選自石灰；熔劑選自螢石或白云石；預(yù)溶渣選自經(jīng)過(guò)焙燒的鋁酸鈣渣料；調(diào)渣劑選自含金屬鋁的鋁酸鈣渣料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種低碳高韌性X60/X65管線鋼的生產(chǎn)方法，將高爐鐵水倒入轉(zhuǎn)爐內(nèi)并兌入廢鋼進(jìn)行常規(guī)冶煉，控制冶煉初期渣量，全程底吹氬。當(dāng)鋼水終點(diǎn)溫度及成分合格后出鋼，控制出鋼時(shí)間和總下渣量，向鋼包中加入石灰、預(yù)溶渣和調(diào)渣劑。鋼水進(jìn)吹氬站進(jìn)行吹氬處理，當(dāng)鋼水溫度及酸溶鋁達(dá)標(biāo)后出吹氬站并送精煉站對(duì)鋼水進(jìn)行脫硫及微合金化處理，控制好精煉渣成分及堿度，在鋼水溫度和成分達(dá)要求后把鋼水澆入中間包，控制中間包中鋼水過(guò)熱度，把鋼水入連鑄機(jī)變成鑄坯，鑄坯入均熱爐溫度≥1000℃，鑄坯在1150～1160℃加熱，出爐溫度為1120～1150℃，除鱗后的鑄坯在終軋溫度為860-880℃的條件下由精軋機(jī)組軋成板坯，經(jīng)層流冷卻在溫度為600-620℃卷取成為管線鋼用板卷。
文檔編號(hào)B21B1/22GK101418363SQ20081014363
公開(kāi)日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月13日
發(fā)明者劉國(guó)民, 鑒 周, 周明偉, 成小軍, 曾交民, 朱正學(xué), 朱正誼, 溫德智, 焦國(guó)華, 肖愛(ài)達(dá), 陳建新 申請(qǐng)人:湖南華菱漣源鋼鐵有限公司