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以提高石油套管钢洁净度为目标,通过冶炼、精炼、连铸过程取样,采用金相显微镜、扫描电镜、氧氮分析仪、大样电解等方法对钢水洁净度进行分析评估。在此基础上,对脱氧工艺及LF精炼渣系进行了优化,主要结论如下:某钢厂石油套管钢的生产工艺存在的主要问题是:脱氧工艺对石油套管钢中Al2O3夹杂物的去除不利;精炼终渣CaO/Al2O3较高,不利于化渣、吸附夹杂物;浇注过程二次氧化严重。原有脱氧工艺包括出钢加铝脱氧和精炼加铝,新工艺加强出钢脱氧,结果表明采用新脱氧工艺,不同工位钢中大型夹杂物数量比优化前均有降低,尤其精炼前钢中夹杂数量降低最为明显。精炼前夹杂物种类由硅酸盐变为铝酸钙,精炼后夹杂物种类没有变化。采用半球法研究了CaO-SiO2-Al2O3-MgO渣系的熔化温度,结果表明流动温度小于1370℃的精炼渣组分为:w(MgO)=6%,w(CaO)=50%56%,w(SiO2)=5%15%,w(Al2O3)=23%39%;采用旋转柱法体研究了该渣系的粘度变化规律,结果表明CaO含量为50%59%,Al2O3含量为23%39%,SiO2含量为5%15%,MgO含量为6%8%,精炼渣粘度值在1500℃小于0.5Pa·s。结合实验室研究结果,提出工业试验目标渣系的组分为:w(CaO)=50%56%,w(Al2O3)=23%30%,w(SiO2)=10%15%,w(MgO)=6%8%,工业试验结果表明渣系优化后渣流动温度低于1370℃,钢中S含量低于0.005%,脱硫效果明显提高,脱氧效果与优化前相比没有提高。优化脱氧工艺、精炼渣系和保护浇注工艺后,进行了工业验证试验,结果表明:精炼后钢中T[O]含量降至20ppm以内,中包平均T[O]含量为17ppm,[N]含量控制在51ppm以内,二次氧化得到明显的控制。精炼后和中包钢中未发现有条状Al2O3和球形MnO-SiO2-Al2O3显微夹杂,铸坯中大型夹杂物数量仅为0.4×10-3个/mm2,管材夹杂物评级完全符合产品质量要求。