专利名称：一种管线焊丝钢的夹杂物控制方法
一种管线焊丝钢的夹杂物控制方法技术领域
本发明属于钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种管线焊丝钢的夹杂物控制方法。
技术背景
管线焊丝钢应用于管线钢的焊接工程，对于管线的服役性能影响重大。管线焊丝 钢中的夹杂物尺寸和数量对焊缝金属的质量有着重要的影响。尺寸较小的夹杂物，对焊缝 组织和性能可起到有益作用，而较大尺寸夹杂物对焊缝的性能起到恶化作用。
为保证管线焊丝钢中的夹杂物尺寸小和数量适宜，在管线焊丝钢的冶炼过程中通 常采用精炼过程吹氩搅拌的方法，去除钢中的大尺寸夹杂，达到降低夹杂物尺寸，控制夹杂 物数量的目的。
目前有关于管线焊丝钢的专利较多，如申请号为CN200510029245.8的中国专 利提供了一种高性能埋弧焊丝及盘条及其制造方法，其成分质量百分比为C 0.06 0. 13%,Mn 1.3 1.7%，Si 0.1 0.5%，Mo 0.3 0.6%，Ti 0. 010 0. 15%，B 0.001 0.009%，其余为！^以及不可避免杂质。申请号为CN200610145593.6的中国专利涉及一种 管线钢用埋弧焊丝，适应于高压油、气输送管线用X80高钢级管线钢板的埋弧焊接。其化学 成分(按重量 ％ )含有:C0. 02-0. 07 ；SiO. 10-0. 30 ；Mnl. 80-2. 50 ；P < 0. 010 ；S < 0. 010 ； CrO. 10-0. 50 ；TiO. 05-0. 08 ；MoO. 20-0. 50 ；B0. 003-0. 004 ；余量为 Fe。该焊丝与 BGSJ101-G 焊剂和其它管线钢焊接专用焊剂匹配能得到最佳的焊缝强韧性。
但是，上述专利都没有明确具体的夹杂物控制方法。在普通焊丝钢生产过程中，一 般在精炼过程都采用大氩气流量搅拌的方法，以促进钢液合金化均勻，同时促进钢中夹杂 物上浮排出钢液。LF精炼过程氩气流量都控制在500 600Nl/min，总计吹氩时间为30 40分钟。根据夹杂物上浮理论，小氩气流量、长时间搅拌的条件下，夹杂物上浮排出的几率 大。但是，由于管线焊丝钢一般含有Ti、B等易氧化元素，氩气搅拌的时间过长，钢中Ti、B 元素会被大量氧化。因此，在实际生产中急需开发一种切实可行的管线焊丝钢的夹杂物控 制方法。即要降低夹杂物尺寸，适当控制夹杂物数量，又要防止钢中Ti、B等元素的大量氧 化烧损。发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种既能降低夹杂物尺寸，适 当控制夹杂物数量，又能防止钢中Ti、B等元素的大量氧化烧损的管线焊丝钢的夹杂物控 制方法。
本发明是这样实现的，该管线焊丝钢的夹杂物控制方法主要包括以下3个步骤 (1)转炉炉后脱氧在焊丝钢转炉冶炼完毕后，在炉后采用0. 8 1. 4kg/吨钢的金属铝对 焊丝钢钢液进行强脱氧，为钢液精炼创造条件，金属铝中Al重量百分比不小于95%。；(2) LF炉精炼当转炉炉后的钢液氧活度不大于20X 10_6后，对钢液进行LF炉精炼处理。LF 精炼开始10 20分钟内完成造渣，顶渣碱度控制在1. 5 4. 0，Al2O3含量控制在15% 325%，并按照0. 5 0. 8kg/吨钢的标准加入萤石，萤石中CaF2重量百分比不小于85% ；在 精炼中期按照2 ^g/吨钢的标准加入钛铁进一步脱氧，并通过夹杂物上浮排出钢液，以 减少钢中夹杂物总量，钛铁中Ti重量百分比不小于25% ；LF总计吹氩时间为25 35分 钟，氩气流量为300 400Nl/min ；精炼过程钢液温度控制在1550 1630°C ；通过LF精炼 吹氩促进钢中脱氧产物上浮排出钢液；(3)钢液吹氩搅拌当钢液的氧活度不大于15X10_6 后，对钢液进行弱吹氩搅拌处理，氩气流量控制在50 150Nl/min，时间控制在3 8min。 通过弱吹氩搅拌来进一步净化钢质。
本发明管线焊丝钢的夹杂物控制方法，主要通过适当减弱LF炉阶段的吹氩强度 和时间，增加了钢液LF炉精炼后的弱吹氩搅拌工艺，促进了钢中夹杂物上浮排出钢液，同 时由于氩气搅拌强度的普遍降低还可以使钢中易氧化Ti、B等元素的收得率得到提高。
采用本发明管线焊丝钢的夹杂物控制方法，能使AH70G管线焊丝钢的夹杂物尺 寸小于等于5um的夹杂所占的比例高达91.3%，小于等于2um的夹杂所占的比例高达 78. 4%，钢中Ti和B的收得率分别达到45%和93%。与普通生产方法相比，夹杂物尺寸明 显减小，而钢中Ti和B的收得率明显提高。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的描述。
本发明实施例钢种为AH70G。本发明实施例管线焊丝钢的夹杂物控制方法的工艺 参数及效果见表1。从表1不难看出与普通工艺相比较，采用本发明控制方法钢中夹杂物尺 寸得到了降低，而钢中易氧化Ti、B等元素的收得率得到了提高。
表1本发明实施例工艺参数及效果
权利要求
1.一种管线焊丝钢的夹杂物控制方法，其特征在于(1)转炉炉后脱氧在焊丝钢转炉 冶炼完毕后，在炉后采用金属铝对钢液进行强脱氧；(2) LF炉精炼当转炉炉后的钢液氧活 度不大于20X 10_6后，对钢液进行LF炉精炼处理，LF精炼开始10 20分钟内完成造渣， 顶渣碱度为1. 5 4. 0，Al2O3含量为15 % 25 %，并加入萤石，在精炼中期加入钛铁进一步 脱氧，LF吹氩时间25 35分钟，氩气流量300 400Nl/min，精炼过程钢液温度为1550 1630°C ； (3)钢液吹氩搅拌当钢液的氧活度不大于15X10_6后，对钢液进行弱吹氩搅拌处 理，吹氩时间3 8min，氩气流量50 150Nl/min。
2.根据权利要求1所述的管线焊丝钢的夹杂物控制方法，其特征在于所述炉后强脱氧 所用金属铝的加入量为0. 8 1. 4kg/吨钢，金属铝中Al重量百分比不小于95%。
3.根据权利要求1所述的管线焊丝钢的夹杂物控制方法，其特征在于所述LF炉精炼时 萤石的加入量为0. 5 0. 8kg/吨钢，萤石中CaF2重量百分比不小于85%;精炼中期钛铁的 加入量为2 ^g/吨钢，钛铁中Ti重量百分比不小于25%。
全文摘要
本发明提供一种管线焊丝钢的夹杂物控制方法，包括(1)转炉炉后脱氧在焊丝钢转炉冶炼完毕后，在炉后采用金属铝对钢液进行强脱氧；(2)LF炉精炼当转炉炉后的钢液氧活度不大于20×10-6后，对钢液进行LF炉精炼处理；LF精炼开始10～20分钟内完成造渣，顶渣碱度1.5～4.0，Al2O3含量15％～25％，并加入萤石；在精炼中期加入钛铁进一步脱氧；LF吹氩时间为25～35分钟，氩气流量为300～400Nl/min；精炼过程钢液温度为1550～1630℃；(3)钢液吹氩搅拌当钢液的氧活度不大于15×10-6后，对钢液进行弱吹氩搅拌，氩气流量为50～150Nl/min，吹氩时间为3～8min。采用本发明既能降低夹杂物尺寸，适当控制夹杂物数量，又能提高钢中Ti、B等元素的收得率。
文档编号C21C7/072GK102031334SQ20091018778
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者常桂华, 李德刚, 杨辉, 王秉喜, 耿继双, 薛军, 郭大勇, 马成, 高航 申请人:鞍钢股份有限公司