专利名称：一种抗hic管线钢的生产方法
技术领域：
本发明涉 及钢铁冶炼技术领域，特别涉及一种抗HIC管线钢的生产方法。
背景技术：
传统工艺中，抗HIC管线钢的生产方法的步骤依次包括转炉下渣出钢、LF精炼、RH真空处理、钙处理和软吹、浇铸，在这种工艺中，由于钙处理与浇铸之间的时间间隔较短，产出的钢板中夹杂物以CaS-CaO系夹杂物为主。当采用HFW对其进行焊接时，钢板在快速升温的同时受到挤压力，由于CaS-CaO系夹杂物的热膨胀性能远大于钢板的热膨胀性能，因此，当夹杂物膨胀时，容易导致周边钢基体撕裂而产生裂纹，最终导致采用HFW工艺生产的抗HIC管线钢的废品率较高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种通过改变抗HIC管线钢的生产步骤的顺序，将产出的钢板中夹杂物由CaS-CaO系夹杂物转变为CaS-CaO-Al2O3系夹杂物，使得在HFW工艺过程中夹杂物与钢基体一起膨胀，从而避免钢基体产生微裂纹的抗HIC管线钢的生产方法。本发明提供的抗HIC管线钢的生产方法依次包括以下步骤步骤I :转炉出钢采用铝脱氧剂脱氧；步骤2: LF精炼；步骤3 :钙处理和软吹；步骤4:RH真空处理；步骤5 :钢水静置；步骤6:浇铸。作为优选，所述铝脱氧剂是铝铁或者铝粒。作为优选，在所述转炉出钢过程中，控制出钢结束后钢液中[Al]为O. 020% O. 070% ；在所述LF精炼过程中，控制炉渣中各组分的质量百分数分别为CaO :40% 62% ；SiO2 :2% 10% ；A1203 :25% 30% ；MgO :8% 13% ；TFe :彡 O. 8% ；FeO :彡 O. 8% ;其它 S 10% ；在所述钙处理过程中，吨钢加入钙的质量是12 25kg。作为优选，在所述软吹过程中，软吹时间持续10 20min，软吹流量为20 50NL/min0作为优选，在所述RH真空处理过程中，RH真空处理时间持续15 25min，真空度控制为< lOOPa。作为优选，所述钢水静置时间持续10 20min。作为优选，采用本发明提供的方法生产的抗HIC管线钢中，夹杂物是CaS-CaO-Al2O3系夹杂物，所述CaS-CaO-Al2O3系夹杂物中各组分的质量百分数分别为CaS 25% 55% ；CaO :25% 55% ;Al2O3 :20% 45% ；MgO S 15%,其中，CaO 和 Al2O3 结合生成铝酸钙。采用本发明提供的方法生产的抗HIC管线钢中，夹杂物是CaS-CaO-Al2O3系夹杂物，其中，CaO和Al2O3结合生成铝酸钙，铝酸钙的熔点低、膨胀系数小。当采用HFW工艺对其进行焊接时，在钢基体受热和被挤压过程中，CaS膨胀，CaS周围的铝酸钙膨胀系数小，使得CaS-CaO-Al2O3系夹杂物的膨胀系数接近钢基体，从而，CaS-CaO-Al2O3系夹杂物与钢基体一起膨胀，避免了由夹杂物导致的钢基体撕裂，杜绝了钢基体中的微裂纹，提高了抗HIC管线钢的生产合格率。
具体实施例方式为了深入了解本发明，下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。 基于本发明提供的采用HFW工艺生产的抗HIC管线钢的生产方法包括以下步骤步骤I :转炉出钢采用铝脱氧剂脱氧。其中，在转炉出钢过程中，控制出钢结束后钢液中[Al]为O. 020% O. 070%。步骤2: LF精炼。其中，在LF精炼过程中，控制炉渣中各组分的质量百分数分别为Ca0:40% 62% ；Si02 2% 10% ；A1203 :25% 30% ；MgO 8% 13% ；TFe ( O. 8% ；FeO ( O. 8% ;其它
(10% O步骤3:钙处理和软吹。其中，在钙处理过程中，吨钢加入钙的质量是12 25kg ;在软吹过程中，软吹时间持续10 20min，软吹流量为20 50NL/min。步骤4:RH真空处理；其中，在RH真空处理过程中，RH真空处理时间持续15 25min，真空度控制为(IOOPa0步骤5:钢水静置；其中，钢水静置时间可以持续10 20min。步骤6:浇铸。其中，采用本发明提供的方法生产的抗HIC管线钢中夹杂物是CaS-CaO-Al2O3系夹杂物，CaS-CaO-Al2O3系夹杂物中各组分的质量百分数分别为CaS :25% 55% ；CaO :25% 55% ;Al2O3 20% 45% ；MgO S 15%，其中，CaO 和 Al2O3 结合生成铝酸钙。采用本发明提供的方法生产的抗HIC管线钢中，夹杂物是CaS-CaO-Al2O3系夹杂物，其中，CaO和Al2O3结合生成铝酸钙，铝酸钙的熔点低、膨胀系数小。当采用HFW工艺对其进行焊接时，在钢基体受热和被挤压过程中，CaS膨胀，CaS周围的铝酸钙膨胀系数小，使得CaS-CaO-Al2O3系夹杂物的膨胀系数接近钢基体，从而，CaS-CaO-Al2O3系夹杂物与钢基体一起膨胀，避免了由夹杂物导致的钢基体撕裂，杜绝了钢基体中的微裂纹，提高了抗HIC管线钢的合格率。实施例II)转炉下渣量6. 2kg/吨钢；转炉出钢过程中，采用铝铁脱氧，铝铁的加入量为
2.5kg/吨钢，出钢结束后钢液中[Al]含量为O. 038% ；
2) LF精炼过程中炉渣各组分的质量百分数控制为CaO :44. 387% ；Si02 :9. 213% ；Al2O3 27. 590% ；MgO :9. 457% ；TFe :0. 409% ；FeO :0. 597% ;其它:8. 756% ；3)LF精练结束即进行钙处理，吨钢加入钙为17kg;钙处理后软吹14分钟，软吹流量控制在38NL/min ；4)软吹结束进行RH真空处理，RH真空处理时间为20分钟，真空度为90Pa，真空处理结束后，钢水静置16分钟。之后进行连续浇铸。5)通过扫描电镜能谱观察，钢中CaS-CaO-Al2O3系夹杂物的各组分质量百分数为CaS 32. 56% ；CaO :31. 37%, Al2O3 :29. 81% ；MgO :3. 73% ；Si02 : 2 . 53%。实施例2I)转炉下渣量6. 7kg/吨钢；转炉出钢过程中，采用铝粒脱氧，铝粒的加入量为Ikg/吨钢，出钢结束后钢液中[Al]含量为O. 052% ； 2) LF精炼过程中炉渣各组分的质量百分数控制为CaO :46. 912% ；Si02 :9. 386% ；Al2O3 22. 351% ；MgO :10. 004% ；TFe :0. 398% ；FeO :0. 625% ;其它:5. 722% ；3)LF精练结束即进行钙处理，吨钢加入钙为19kg ;钙处理后软吹16分钟，软吹流量控制在32NL/min ；4)软吹结束进行RH真空处理，RH真空处理时间为22分钟，真空度控制为87Pa，真空处理结束后，钢水静置14分钟。之后进行连续浇铸。5)通过扫描电镜能谱观察，钢中CaS-CaO-Al2O3系夹杂物的各组分质量百分数为CaS 27. 27% ；CaO :42. 69% ；A1203 :21. 02% ；MgO :7. 24% ；Si02 :1. 78%。以上所述的具体实施方式
，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式
而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种抗HIC管线钢的生产方法，其特征在于，依次包括以下步骤 步骤I :转炉出钢采用铝脱氧剂脱氧； 步骤2 LF精炼； 步骤3 :钙处理和软吹； 步骤4 :RH真空处理； 步骤5 :钢水静置； 步骤6 :浇铸。
2.根据权利要求I所述的生产方法，其特征在于，所述铝脱氧剂是铝铁或者铝粒。
3.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于， 在所述转炉出钢过程中，控制出钢结束后钢液中[Al]为O. 020% O. 070% ； 在所述LF精炼过程中，控制炉渣中各组分的质量百分数分别为CaO :40% 62% ；Si02 2% 10% ；A1203 :25% 30% ；MgO 8% 13% ；TFe S O. 8% ；FeO S O. 8% ;其它 S 10% ；在所述钙处理过程中，吨钢加入钙的质量是12 25kg。
4.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，在所述软吹过程中，软吹时间持续10 20min，软吹流量为20 50NL/min。
5.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，在所述RH真空处理过程中，RH真空处理时间持续15 25min，真空度控制为< lOOPa。
6.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于，所述钢水静置时间持续10 20min。
7.根据权利要求6所述的生产方法，其特征在于，采用本发明提供的方法生产的抗HIC管线钢中，夹杂物是CaS-CaO-Al2O3系夹杂物，所述CaS-CaO-Al2O3系夹杂物中各组分的质量百分数分别为CaS :25% 55% ；CaO :25% 55% ；A1203 :20% 45% ；MgO S 15%，其中，CaO和Al2O3结合生成招酸隹丐。
全文摘要
本发明公开了一种抗HIC管线钢的生产方法，属于钢铁冶炼技术领域。该方法依次包括以下步骤转炉出钢采用铝脱氧剂脱氧；LF精炼；钙处理和软吹；RH真空处理；钢水静置；浇铸。采用该方法生产的抗HIC管线钢中夹杂物是CaS-CaO-Al2O3系夹杂物，其中，CaO和Al2O3结合生成铝酸钙。当采用HFW工艺对其进行焊接时，在钢基体受热和被挤压过程中，CaS膨胀，CaS周围的铝酸钙膨胀系数小，使得CaS-CaO-Al2O3系夹杂物的膨胀系数接近钢基体，从而，CaS-CaO-Al2O3系夹杂物与钢基体一起膨胀，避免了由夹杂物导致的钢基体撕裂，杜绝了钢基体中的微裂纹，提高了抗HIC管线钢的生产合格率。
文档编号C21C7/10GK102719612SQ201210206050
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月18日 优先权日2012年6月18日
发明者亢小敏, 刘国梁, 刘柏松, 吕迺冰, 崔阳, 朱国森, 李树森, 李海波, 杨健, 牛涛, 王新华 申请人:首钢总公司