一種電爐全鐵水冶煉工藝生產優特鋼的方法

　　【技術領域】

　　[0001] 本發明屬于煉鋼生產技術領域，特別是提供了一種電爐全鐵水冶煉工藝生產優特 鋼的方法，適用于傳統電爐通過生產設備改造及技術升級，可進行100%全鐵水冶煉，同時 優化LF爐精煉工藝生產各類優特鋼鋼種。

　　【背景技術】

　　[0002] 優特鋼主要指碳結鋼、合金結構鋼鋼及彈簧鋼、齒輪鋼、軸承鋼、非調鋼等為代表 的合金鋼，且普遍具有較低的硫磷含量要求，用途非常廣泛。

　　[0003] 在本發明之前，國內傳統的優特鋼生產工藝主要分為兩種：廢鋼一電爐冶煉一LF 爐精煉一真空精煉一模鑄或連鑄一軋制；高爐鐵水一轉爐冶煉一LF爐精煉一真空精煉一 模鑄或連鑄一軋制。即轉爐和電爐兩種生產工藝，采用傳統電爐工藝生產優特鋼廢鋼價格 高、能耗高、周期長、殘余元素高，生產成本難以承受，雖然電爐生產廠經過技術提升，也加 入部分鐵水進行冶煉生產，但鐵水加入比例有一定限制；采用轉爐工藝生產優特鋼，終點碳 一般難于控制，出鋼爐渣及鋼水氧化性強，鋼材純凈度不理想。

　　[0004] 本發明通過對傳統電爐的裝備技術改造，可以如轉爐一樣進行全鐵水冶煉生產， 冶煉終點可以采用高拉碳出鋼，且可以采用電爐固有的偏心底出鋼方式防止氧化渣進入鋼 包，兼具了電爐與轉爐的優點。同時結合出鋼脫氧工藝及后續的精煉造渣工藝優化，降低了 生產成本，提高了產品質量。本發明采用康斯迪電爐全鐵水初煉一 LF+VD爐精煉工藝，可以 生產45#、40Cr、20-42CrMo、20CrMnTi、37Mn5、GCrl5、T10等等各類碳結、合金結構鋼及合金 鋼的優特鋼品種。

　　【發明內容】

　　[0005] 本發明的目的是提供一種電爐全鐵水冶煉工藝生產優特鋼的方法，該方法同時兼 具電爐與轉爐的優點，既可以與轉爐一樣100%全鐵水氧氣吹煉降低生產成本，也可以利用 電爐特有的出鋼方式避免危害鋼水純凈度的氧化渣進入下一步工序，同時還可進一步優化 出鋼脫氧方式和后續LF爐精煉造渣方式。

　　[0006] 本發明的工藝流程為康斯迪電爐全鐵水冶煉一偏心底出鋼一LF-VD精煉一澆鑄 -乳制一廣品入庫。

　　[0007] 本發明的技術關鍵主要有以下幾點：1、進行康斯迪電爐設備改造，去除原有加熱 電極，爐壁加裝三支氧槍，以增大電爐供氧強度，采用轉爐模式100%全鐵水進行冶煉；

　　[0008] 2、根據所煉鋼種要求在較大范圍內調整終點碳含量，終點碳含量在0. 05-0. 70% 之間，終點成分高低簡易可控，降低了鋼水原始氧化性；這與傳統電爐和轉爐生產中相比具 有優勢。

　　[0009] 3、利用康斯迪電爐的偏心底出鋼方式，防止高氧化性渣進入鋼包，同時由于電爐 下渣較少，需對精煉的渣量及爐渣成分進行優化控制。

　　[0010] 4、充分利用電爐原有的偏心底出鋼方式，降低了高氧化渣進入鋼包的可能，出鋼 過程補加200-1000kg造渣料，優化了后續精煉造渣工藝，利于鋼水純凈度的提高。

　　[0011] 采取的措施是通過對傳統電爐進行設備及技術改造，電爐采用100%全鐵水進行 冶煉，控制合適的爐壁氧槍吹氧強度及底吹氬攪拌，在達到目標溫度和磷含量等指標要求 下，根據冶煉鋼種控制合理的出鋼碳含量。出鋼過程采用偏心底出鋼技術，防止爐中高氧化 性爐渣進入鋼包。另一方面，優化出鋼脫氧操作和LF爐造渣工藝，可以滿足大部分優特鋼 的生產技術要求。

　　[0012] 本發明在各環節控制的工藝參數如下：

　　[0013] (1)電爐在裝入制度上，少裝或不裝廢鋼，鐵水裝入量為80%-100% ;

　　[0014] (2)去除電爐原有電極，采用爐壁氧槍吹氧冶煉鐵水，終點碳含量在0. 05-0. 70%， 磷含量P < 〇· 015% ;

　　[0015] (3)出鋼采用偏心底出鋼方式，防止氧化渣進入鋼包；

　　[0016] (4)出鋼過程補加200_1000kg造渣料，同時采用鋁或硅錳合金脫氧；

　　[0017] (5)進入LF爐精煉等后續環節生產各類優特鋼品種。

　　[0018] 所述的全鐵水冶煉工藝是指：電爐少裝或不裝廢鋼，鐵水裝入量最大可達到 100% ；

　　[0019] 所述的終點碳高低可控是指在冶煉高碳鋼時，如軸承鋼生產采用高拉碳操作為減 少碳粉加入量及降低鋼材原始氧化性，終點碳含量控制在〇. 30-0. 80%;在冶煉如20CrMnTi 等較低碳鋼時，根據鋼種標準成分，降低出鋼碳含量在〇. 05-0. 15%。

　　[0020] 本發明一種電爐全鐵水冶煉工藝生產優特鋼的方法，需進行傳統電爐設備及技術 改造，取消原電極，爐壁加裝三支氧槍，以增大電爐供氧強度。

　　[0021] 本發明可以在電爐中進行如轉爐一樣的全鐵水吹氧操作，同時利用電爐的設備特 點進行偏心底出鋼，解決了轉爐爐渣高氧化性爐渣下渣的弊端。

　　[0022] 本發明根據冶煉鋼種要求成分，終點成分高低可控，既降低了生產成本，也降低了 鋼水原始氧化性，利于鋼材純凈度的提高。

　　[0023] 本發明由于終點碳含量和出鋼方式的變化，與原有的轉爐或傳統電爐相比，需對 鋼水脫氧及精煉造渣工藝上進行優化。

　　[0024] 采用該工藝可以冶煉 45#、40Cr、20-42CrMo、20CrMnTi、37Mn5、GCrl5、TlO 等各類 碳結、合金結構鋼及合金鋼的優特鋼品種，且為后續精煉及連鑄工藝生產成本低，鋼材純凈 度高的鋼水創造了條件。

　　【具體實施方式】

　　[0025] 生產優特鋼的流程為：康斯迪電爐全鐵水冶煉一偏心底出鋼一LF-VD精煉一澆鑄 -乳制一廣品入庫。

　　[0026] 例1 :高碳鋼軸承鋼GCrl5生產

　　[0027] 采用100%全鐵水裝入制度，鐵水S < 0. 050%，總裝入量75噸，爐壁氧槍吹氧操 作。終點碳含量〇. 56 %，磷含量0. 008 %，采用鋁合金終脫氧，電爐采用Si-Mn合金配Mn，不 足Si部分用硅鐵補齊，采用高碳鉻鐵配鉻。偏心底出鋼，出鋼加入300kg造渣料。

　　[0028] 表1、實物質量檢驗結果

　　[0029]

　　[0030] 例2 :齒輪鋼20CrMnTi生產

　　[0031] 采用100%全鐵水裝入制度，鐵水S彡0.050%，總裝入量75噸，爐壁氧槍吹氧操 作。終點碳含量〇. 08 %，磷含量0. 007 %，采用鋁合金終脫氧，電爐采用Si-Mn合金配Mn，不 足Si部分用硅鐵補齊，采用中碳或低碳鉻鐵配鉻。偏心底出鋼，出鋼加入200kg造渣料。

　　[0032] 表2 20CrMnTi實物化學成分

　　[0033]

　　[0034] 表3 20CrMnTi實物金相結果

　　[0035]

　　[0036] 技術效果

　　[0037] (1)通過采用電爐全鐵水冶煉工藝，鐵水裝入量可達100%，終點碳含量高低可 控，降低了電耗及廢鋼、碳粉等原輔料用量，節約生產成本200元/噸鋼以上，生產的鋼材殘 余元素低，純凈度高。

　　[0038] (2)通過電爐的終點控制及偏心底出鋼技術，優化鋼水脫氧及造渣工藝，鋼材純凈 度較高。

　　【主權項】

　　1. 一種電爐全鐵水冶煉工藝生產優特鋼的方法，工藝流程為康斯迪電爐全鐵水冶煉一 偏心底出鋼一LF-VD精煉一澆鑄一軋制一產品入庫；在工藝中控制的技術參數如下： (1) 電爐在裝入制度上，少裝或不裝廢鋼，鐵水裝入量為80%-100% ; (2) 去除電爐原有電極，采用爐壁氧槍吹氧冶煉鐵水，終點碳含量在0. 05-0. 70 %，磷 含量P彡0? 015% ; (3) 出鋼采用偏心底出鋼方式，防止氧化渣進入鋼包； (4) 出鋼過程補加200-1000kg造渣料，同時采用鋁或硅錳合金脫氧； (5) 進入LF爐精煉。2. 根據權利要求1所述的電爐全鐵水冶煉工藝生產優特鋼的方法，其特征在于，需對 康斯迪電爐設備改造，去除原有加熱電極，爐壁加裝三支氧槍，以增大電爐供氧強度，采用 轉爐模式進行100%全鐵水進行冶煉。3. 根據權利要求1所述的電爐全鐵水冶煉工藝生產優特鋼的方法，其特征在于，終點 碳含量在〇. 05-0. 70%之間。

　　【專利摘要】一種電爐全鐵水冶煉工藝生產優特鋼的方法，屬于煉鋼生產技術領域。生產工藝流程為康斯迪電爐全鐵水冶煉→偏心底出鋼→LF-VD精煉→澆鑄→軋制→產品入庫。通過對康斯迪電爐設備及技術改造，去除原有加熱電極，爐壁加裝三支氧槍，以增大電爐供氧強度，采用轉爐模式100％全鐵水進行冶煉；根據冶煉鋼種要求成分，終點成分高低可控，降低了鋼水原始氧化性，且利用康斯迪電爐的偏心底出鋼方式，防止高氧化性渣進入鋼包，這樣兼顧了轉爐和電爐的優點，可以低成本生產45#、40Cr、20-42CrMo、20CrMnTi、37Mn5、GCr15、T10等各類碳素結構鋼、合金結構鋼及合金鋼的優特鋼品種。

　　【IPC分類】C21C5/52

　　【公開號】CN104928435

　　【申請號】CN201510417273

　　【發明人】張慧峰, 關春立, 孫齊松, 畢洪志, 柳洋波, 崔京玉, 鄧素懷, 齊曉峰, 張立志, 秦緒華

　　【申請人】首鋼總公司

　　【公開日】2015年9月23日

　　【申請日】2015年7月15日

　　鋼包爐精煉處理過程中防止氧化除塵裝置的布置方法

　　【技術領域】

　　[0001]本發明屬于中厚板煉鋼技術領域，特別涉及一種鋼包爐精煉處理過程中防止氧化除塵裝置的布置方法。

　　【背景技術】

　　[0002]鋼包爐精煉在煉鋼工序中作用非常重要，但是目前鋼包爐精煉處理過程中上方的除塵系統由于吸氣口離鋼包的一端的邊緣處較近，保證除塵率的前提下，除塵系統會從一端吸入大量空氣，造成渣中氧化性升高，鋼中脫氧劑鋁使用量升高。渣中氧化性升高會降低渣的還原能力，同時會使鋼中鋁損增大，降低鋼水潔凈度，如果適當的保證渣中氧化性會使除塵率降低。除塵從一端吸入大量冷空氣也會使得鋼包爐一端溫度較低，兩段溫度差較大，致使鋼包爐精煉處理過程反應不均勻。基于以上原因本發明提供了一種鋼包爐精煉處理過程中防止氧化的除塵裝置方式布置。改善除塵裝置方式布置可以在保證除塵率的前提下降低二次氧化帶來的影響，使渣的氧化性降低，改善鋼水的潔凈度，保證鋼中鋁含量，同時使得處理過程中反應均勻。

　　【發明內容】

　　[0003]本發明的目的在于提供了一種鋼包爐精煉處理過程中防止氧化除塵裝置的布置方法，解決了降低二次氧化，提高渣的還原性，降低脫氧劑鋁的消耗，改善鋼水的潔凈度的冋題。

　　[0004]一種鋼包爐精煉處理過程中防止氧化除塵裝置的布置方法，具體技術方案及參數如下:

　　[0005]I)將除塵裝置3的吸氣口 4增加為2?8個；

　　[0006]2)吸氣口 4總管直徑為D=(4V/3600*3.142*ν) ~0.5，其中D為管道直徑，m ；V為煙氣流量，m3/h ；v為煙氣速度，m/s ；

　　[0007]3)布置吸氣口 4的截面積總和與總管的截面積相同，吸氣口 4的數量依據除塵系統的能力和鋼包爐大小進行調整；

　　[0008]4)打開除塵裝置3時，煙塵和保護氣體Ar氣，被吸入除塵裝置3中，同時鋼包爐兩邊的空氣也會均勻的吸入除塵裝置3中。

　　[0009]由于裝了多個吸氣口 4，除塵功率會降低10%?40%，吸入空氣量會大幅度的降低，致使在保證除塵率為99%以上的前提，渣的氧化性從3.5%降低到1.5%以下，脫氧劑鋁的消耗降低40?60kg，鋼包爐精煉處理過程中鋼包爐兩端的溫度差由30°C降低到5°C以下。

　　[0010]渣的氧化性為渣中氧化錳和氧化亞鐵的質量百分含量之和。

　　[0011]本發明的優點在于:(1)降低二次氧化，提高渣的還原性，降低脫氧劑鋁的消耗，改善鋼水的潔凈度；(2)除塵功率降低，降低電耗；(3)處理過程溫度更平衡，反應更均勻。

　　【附圖說明】

　　[0012]圖1為鋼包爐精煉處理過程中防止氧化的除塵裝置方式原布置圖。其中，底吹氬氣口 1、鋼包爐耳朵2、除塵裝置3、吸氣口 4、鋼包爐5、加熱電極6、加料斗7。

　　[0013]圖2為鋼包爐精煉處理過程中防止氧化的除塵裝置方式新布置圖。其中，底吹氬氣口 1、鋼包爐耳朵2、除塵裝置3、吸氣口 4、鋼包爐5、加熱電極6、加料斗7。

　　[0014]圖3為圖2的俯視圖。其中，除塵裝置3、吸氣口 4、加熱電極6、加料斗7。

　　【具體實施方式】

　　[0015]實施例1

　　[0016]一種鋼包爐精煉處理過程中防止氧化的除塵裝置的布置方法；

　　[0017]對除塵裝置的吸氣口進行重新的布置，新的布置包括吸氣口為4個，鋼包爐的鋼水容量為100t，吸氣口總管直徑為D=(4V/3600*3.142*v)~0.5，其中；煙氣流量V為30m3/h ;煙氣速度V為14m/s，則管道直徑D為1.21m，新布置吸氣口的截面積總和與總管的截面積相同，則新布置每個吸氣口直徑為0.605m。打開除塵系統時，煙塵和保護氣體(Ar氣)會被吸入除塵系統中，同時鋼包爐兩邊的空氣也會均勻的吸入除塵系統中，由于裝了 4個吸氣口，除塵功率降低了 21%，吸入空氣量也大幅度的降低，致使在保證除塵率為100%的前提下，渣的氧化性(渣中氧化錳和氧化亞鐵的質量百分含量之和)從3.5%降低到1.3%，脫氧劑鋁的消耗降低49.5kg，鋼包爐精煉處理過程中鋼包爐兩端的溫度差為1°C。

　　【主權項】

　　1.一種鋼包爐精煉處理過程中防止氧化除塵裝置的布置方法，其特征在于，具體方案及參數如下: 1)將除塵裝置⑶的吸氣口⑷增加為2?8個； 2)吸氣口(4)總管直徑為 D=(4V/3600*3.142*ν) ~0.5 ； 3)布置吸氣口(4)的截面積總和與總管的截面積相同，吸氣口(4)的數量依據除塵系統的能力和鋼包爐大小進行調整； 4)打開除塵裝置(3)時，煙塵和保護氣體Ar氣，被吸入除塵裝置(3)中，同時鋼包爐兩邊的空氣也會均勻的吸入除塵裝置(3)中。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，由于吸氣口(4)為2-8個，除塵功率降低10%?40%，渣的氧化性從3.5%降低到1.5%以下，脫氧劑鋁的消耗降低40?60kg，鋼包爐精煉處理過程中鋼包爐兩端的溫度差由30°C降低到5°C以下。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，渣的氧化性為渣中氧化錳和氧化亞鐵的質量百分含量之和。

　　【專利摘要】一種鋼包爐精煉處理過程中防止氧化除塵裝置的布置方法，屬于中厚板煉鋼技術領域。具體步驟為：將除塵裝置的吸氣口增加為2～8個；吸氣口總管直徑為D＝(4V/3600*3.142*v)^0.5；布置吸氣口的截面積總和與總管的截面積相同，打開除塵裝置時，煙塵和保護氣體Ar氣，被吸入除塵裝置中，同時鋼包爐兩邊的空氣也會均勻的吸入除塵裝置中。優點在于，降低二次氧化，提高渣的還原性，降低脫氧劑鋁的消耗，改善鋼水的潔凈度。

　　【IPC分類】F27D17/00, C21C7/06, C21C7/00

　　【公開號】CN104928436

　　【申請號】CN201510383307

　　【發明人】初仁生, 劉金剛, 李戰軍, 郝寧, 馬長文

　　【申請人】首鋼總公司

　　【公開日】2015年9月23日

　　【申請日】2015年7月2日

　　一種鋼鐵聚渣劑的制備方法

　　【技術領域】

　　[0001 ] 本發明涉及一種鋼鐵聚渣劑的制備方法。

　　【背景技術】

　　[0002]我國已經成為世界鋼鐵第一生產大國，鋼鐵產量是比美國，日本，法國，德國，加拿大等8個國家的產量總和還要多。但從總體上看，我國鋼鐵行業生產工藝、設備及技術水平的相對落后，使得國產鋼鐵制品在產品結構、性能以及品種上與國外先進鋼鐵制造國相比，存在一定的差距，一方面普通品質的鋼鐵產能據世界首位，另一方面一些高品質鋼還依賴進口。尤其重要的是由于生產工藝、設備以及管理方面的相對落后，使得國產鋼鐵的生產物耗、能耗技術指標存在很大差距，導致產品生產成本居高不下。例如國內許多鋼鐵制造企業一直用稻草灰或石棉灰做鐵水覆蓋、集渣材料，由于覆蓋面小、覆蓋層未能起到足夠的保溫效果，渣易隨鐵水澆入鑄型。不僅操作中灰塵彌漫，污染環境，而且造成扒渣鐵

　　損大、扒渣難的問題。

　　[0003]因此，近幾年來，我國鐵水脫硫工藝正迅速在相關鋼鐵企業中推廣應用，但仍普遍存在脫硫后機澄鐵損大(通常米用的混吹CaO+Mg脫硫工藝澄裹鐵損為4.958 kg/t鐵)、機渣難的問題。例如，萊蕪鋼鐵股份有限公司煉鋼廠從2003年12月開始，運行鐵水預脫硫工藝，從生產實踐來看，處理后的鐵渣同樣存在堿度高、流動性差等問題，爐渣散而碎，不能形成渣系。因而造成扒渣時間長，扒渣過程中大量鐵水隨著爐渣流失，鐵水損失嚴重，直接影響到產量及鋼鐵料消耗指標。因此，研制開發新型的高效聚渣劑，通過合理調整鐵渣堿度，改變脫硫后鐵渣粘度，降低渣中全鐵含量，以降低鐵損，一直是國內冶金行業發展規劃中鼓勵的一個重要產品。

　　【發明內容】

　　[0004]本發明的目的是提供一種鋼鐵聚渣劑的制備方法，加入該方法制備的聚渣劑后，渣熔點降低，流動性改善，成渣效果好、扒渣容易、扒渣凈，有效地減少由扒渣引起的鐵水損耗。

　　[0005]為了實現上述的目的，本發明采用了以下的技術方案:

　　一種鋼鐵聚渣劑的制備方法，該方法包括以下的步驟:

　　按重量百分比將偏硼酸鉻10.14%、磷酸鈣30%~35%、珍珠巖16%~20%、透鋰長石16%~20%和硬硼酸鈣石15%~25%破碎；

　　2)粉碎，粉碎的粒度為30目?80目；

　　3)配料，將上述的物料混合；

　　4)攪勻，加入氯化鉀1%~5%攪拌8分鐘；

　　5)檢測、包裝。

　　[0006]本發明制備的聚渣劑能夠起到調整鐵渣成分以改善鐵渣性能的作用。產品加入后，能與熔煉過程產生的產物迅速形成粘稠的塊狀渣團，使爐渣粘度急劇增大，金屬液和渣界面之間生成較大的表面能，從而使爐渣和金屬液體的分離變的十分容易。本發明實現了易于集渣和排渣，從根本上降低了扒渣鐵損，通過降低爐渣堿度、降低爐渣熔化溫度，提高了鐵渣的流動性。本發明使扒渣次數減少一半，有效地減少由扒渣引起的鐵水損耗，提高了廣I Ij^f生會K O

　　【具體實施方式】

　　[0007]下面對本發明的【具體實施方式】做一個詳細的說明。

　　[0008][實施例原料:

　　偏硼酸鉻10%、磷酸鈣30%、珍珠巖20%、透鋰長石20%和硬硼酸鈣石20%

　　1)將偏硼酸鉻、磷酸鈣、珍珠巖、透鋰長石和硬硼酸鈣石破碎；

　　2)粉碎，粉碎的粒度為30目?80目；

　　3)配料，將上述的物料混合；

　　4)攪勻，加入KCL1%~5%攪拌8分鐘；

　　5)檢測、包裝。

　　[0009]本發明實施例在寶山鋼鐵公司實驗的結果為渣中鐵損為噸鐵0.5千克，比普通廣品提尚性能50%以上。

　　【主權項】

　　1.一種鋼鐵聚渣劑的制備方法，其特征在于該方法包括以下的步驟: 1)按重量百分比將偏硼酸鉻10%~14%、磷酸鈣30%~35%、珍珠巖16%~20%、透鋰長石16%~20%和硬硼酸鈣石15%~25%破碎； 2)粉碎，粉碎的粒度為30目?80目； 3)配料，將上述的物料混合； 4)攪勻，加入氯化鉀1%~5%攪拌8分鐘； 5)檢測、包裝。

　　【專利摘要】本發明涉及一種鋼鐵聚渣劑的制備方法。該方法包括以下的步驟：1）按重量百分比將偏硼酸鉻10%~14%、磷酸鈣30%~35%、珍珠巖16%~20%、透鋰長石16%~20%；和硬硼酸鈣石15%~25%；破碎；2）粉碎，粉碎的粒度為30目～80目；3）配料，將上述的物料混合；4）攪勻，加入KCL1%~5%攪拌8分鐘；5）檢測、包裝。通過本發明制備的鋼鐵聚渣劑實現了易于集渣和排渣，從根本上降低扒渣鐵損。

　　【IPC分類】C21C7/04

　　【公開號】CN104928437

　　【申請號】CN201510429715

　　【發明人】萬燕杰

　　【申請人】萬燕杰

　　【公開日】2015年9月23日

　　【申請日】2015年7月21日

　　一種用于生產管線鋼的方法

　　【技術領域】

　　[0001] 本發明屬于冶金技術領域，特別涉及一種用于生產管線鋼的方法。

　　【背景技術】

　　[0002] 管線鋼是石油、天然氣開采過程中的重要材料，實際應用于油田的鉆采生產。

　　[0003] 制鋼工藝中，由于鋼基體，特別是其焊接融合線附近要經受高溫及擠壓處理，而在 熱處理過程中，當存在大尺寸夾雜物且夾雜物的膨脹系數與鋼基體差別較大時，容易在夾 雜物周邊產生微裂紋，且傳統的制鋼工藝還存在純凈度低的技術問題。

　　【發明內容】

　　[0004] 本發明提供一種用于生產管線鋼的方法，解決了或部分解決了現有技術中如何提 供一種全新的生產管線鋼的方法，使得生產出來的管線鋼一方面具備純凈度高的特點，又 一方面能夠克服因夾雜物周邊產生微裂紋而使得管線鋼使用要求低的技術缺陷。

　　[0005] 本發明提供了一種用于生產管線鋼的方法，包括：對鐵水進行預處理，所述預處理 至少包括對所述鐵水進行脫硫處理和脫磷處理；對經過預處理后的鐵水進行吹煉獲得鋼 水；依據吹煉后所獲得的鋼水中的磷含量，選擇與所述磷含量相對應的出鋼工藝對所述鋼 水進行出鋼處理；通過經出鋼處理后的所述鋼水獲得所述管線鋼。

　　[0006] 可選的，所述對鐵水進行預處理具體包括：對所述鐵水進行脫硫處理；向經過脫 硫處理后的鐵水中至少加入鋼料和渣料進行吹煉，獲得脫磷處理后的鐵水。

　　[0007] 可選的，所述對鐵水進行脫硫處理具體包括：對所述鐵水進行一次扒渣處理；向 經過扒渣處理后的鐵水中加入硫劑進行脫硫，獲得硫含量小于等于0. 002%的鐵水；對獲 得的所述硫含量小于等于0. 0020%的鐵水進行二次扒渣處理，獲得留渣率小于等于5%的 鐵水。

　　[0008] 可選的，所述鋼料的加料比是7% -10% ;和/或，所述渣料至少包括活性石灰、輕 燒白云石、燒結礦和螢石。

　　[0009] 可選的，所述對經過預處理后的鐵水進行吹煉具體包括：向經過預處理后的鐵水 中，至少加入活性石灰、輕燒白云石、燒結礦和螢石進行吹煉。

　　[0010] 可選的，所述依據吹煉后的鋼水中的磷含量，選擇與所述磷含量相對應的出鋼工 藝對所述鋼水進行出鋼處理具體包括：當吹煉結束時鋼水中的磷含量大于〇. 009%時，則 所選擇的出鋼工藝包括如下步驟：出鋼前期，在鐵水中至少加入白灰和螢石；出鋼后期，在 鐵水中加入鋁鐵合金；當吹煉結束時鋼水中的磷含量小于等于0. 009%時，則所選擇的出 鋼工藝包括如下步驟：出鋼前期，在鐵水中加入鋁鐵合金；出鋼后期，在鐵水中至少加入白 灰和螢石。

　　[0011] 可選的，所述當吹煉結束時鋼水中的磷含量大于0. 009%時，所述白灰的加入量是 7. 5kg/t-8. 5kg/t，所述螢石的加入量是I. 8kg/t-2. 2kg/t ;和/或，所述當吹煉結束時鋼 水中的磷含量小于等于〇. 009%時，若硫含量大于0. 005%，則所述白灰的加入量是7. 5kg/ t-8. 5kg/t，所述螢石的加入量是I. 8kg/t-2. 2kg/t ;若硫含量小于等于0. 005%，則所述白 灰的加入量是5. 5kg/t-6. 5kg/t，所述螢石的加入量是I. 3kg/t-l. 7kg/t。

　　[0012] 可選的，所述通過鋼水獲得所述管線鋼具體包括：對所述鋼水進行至少包括升溫、 脫硫和/或成分調整的處理；對經過至少包括升溫、脫硫和/或成分調整處理后的所述鋼水 進行深真空處理；依據經過深真空處理后的所述鋼水中的硫含量，對所述鋼水進行鈣處理； 對經過鈣處理后的所述鋼水進行澆注，獲得所述管線鋼。

　　[0013] 可選的，所述依據經過深真空處理后的所述鋼水中的硫含量，對所述鋼水 進行1?處理具體包括：當硫的含量小于0. 001 %時，則控制鋼水饒注時1?的含量在 0. 0008% -0. 0015%之內；當硫的含量在0. 001% -0. 002%之間時，則控制鋼水澆注時鈣的 含量在0. 0015% -0. 0025%之內；當硫的含量大于0. 002%時，則控制鋼水澆注時鈣的含量 在 0· 0026-0. 0035%之內。

　　[0014] 可選的，所述對經過鈣處理后的所述鋼水進行澆注，獲得所述管線鋼具體包括：當 所述鋼水的下渣量是鋼水量的10%時，則停止澆注。

　　[0015] 本發明提供的一種用于生產管線鋼的方法，應用于生產J55管線鋼，相比于傳統 的管線鋼生產方法，其有益效果如下所述：

　　[0016] 一方面通過采用鐵水脫S、脫P預處理，且轉爐采用高拉碳和低溫出鋼工藝，實現 了鋼水低氧含量，降低了脫氧加入的鋁鐵含量，有效降低了生產的Al2O3夾雜，顯著提高了 鋼水純凈度并降低了脫氧劑消耗。又一方面，依據吹煉后的鐵水中的磷含量，選擇與磷含量 相對應的出鋼工藝對鐵水進行出鋼處理，保證了成品中較低的P含量和S含量；實現了在提 高鋼水純凈度的同時使鋼中殘留夾雜物成分滿足J55管線鋼在制管、熱處理過程中的使用 要求。

　　【附圖說明】

　　[0017] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所 需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施 例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲 得其他的附圖。

　　[0018] 圖1為本發明實施例提供的用于生產管線鋼的方法的整體工藝流程圖；

　　[0019] 圖2為圖1中對鐵水進行預處理的工藝流程示意圖；

　　[0020] 圖3為圖2中對鐵水進行脫硫處理的工藝流程示意圖；以及

　　[0021] 圖4為圖1中通過鋼水獲得管線鋼的工藝流程示意圖。

　　【具體實施方式】

　　[0022] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的 范圍；其中本實施中所涉及的"和/或"關鍵詞，表示和、或兩種情況，換句話說，本發明實施 例所提及的A和/或B，表示了 A和B、A或B兩種情況，描述了 A與B所存在的三種狀態， 如A和/或B，表示：只包括A不包括B ;只包括B不包括A ;包括A與B。

　　[0023] 本發明提供的一種用于生產管線鋼的方法，應用于生產J55管線鋼。其中，J55 屬于石油套管類管線鋼，是石油、天然氣開采過程中的重要材料，實際應用于油田的鉆采生 產。國、內外部分管廠將J55板卷制管后對管體進行熱處理升級為N80/P110/HCP110級別 產品。不同于傳統的管線鋼，熱處理升級用J55管線鋼對鋼材的潔凈度要求高，且J55管線 鋼要求夾雜物的膨脹系數與鋼基體差別較小為宜。本發明提供的一種用于生產管線鋼的方 法，一方面通過采用鐵水脫S、脫P預處理，且轉爐采用高拉碳和低溫出鋼工藝，實現了鋼水 低氧含量，降低了脫氧加入的鋁鐵含量，有效降低了生產的Al2O3夾雜，顯著提高了鋼水純 凈度并降低了脫氧劑消耗。又一方面，依據吹煉后的鋼水中的磷含量，選擇與磷含量相對應 的出鋼工藝對鋼水進行出鋼處理，保證了成品較低的P含量和S含量；實現了在提高鋼水純 凈度的同時使鋼中殘留夾雜物成分滿足J55管線鋼在制管、熱處理過程中的使用要求。

　　[0024] 具體而言，請參閱圖1，本發明實施例提供的一種用于生產管線鋼的方法，包括如 下步驟：

　　[0025] 步驟100 :對鐵水進行預處理，所述預處理至少包括對所述鐵水進行脫硫處理和 脫磷處理；

　　[0026] 其中，該步驟100采用鐵水脫硫、脫磷預處理，轉爐可以采用高拉碳和低溫出鋼工 藝，實現了鋼水的低氧含量，顯著提高了鋼水純凈度并降低脫氧劑消耗。同時，對于脫硫處 理、脫磷處理的處理順序而言，步驟100還包括了如下子步驟：

　　[0027] 步驟110,對所述鐵水進行脫硫處理；

　　[0028] 在步驟110中，為了最大限度的減少鐵水渣中S(硫）返回至鐵水中，上述步驟110 中的脫硫處理，還包括如下處理過程：步驟111，對所述鐵水進行一次扒渣處理；步驟112， 向經過扒渣處理后的鐵水中加入硫劑進行脫硫，獲得硫含量小于等于0. 002 %的鐵水；步 驟113,對獲得的所述硫含量小于等于0. 0020%的鐵水進行二次扒渣處理，獲得留渣率小 于等于5 %的鐵水。換句話說，在步驟110中，鐵水首先進行KR脫硫處理，鐵水運至KR工位 后先進行扒渣處理，然后加入硫劑進行脫S。其中，當S含量< 0. 0020%時鐵水脫S處理完 畢，最后對硫含量小于等于0. 0020%的鐵水再次進行扒渣處理，鐵水留渣率< 5%，這樣可 以實現最大限度的減少鐵水渣中的S返回至鐵水中。實際操作過程中，KR處理過程鐵水硫 含量變化和脫硫劑加入量可如下表1所示：

　　[0029] 表1 KR處理過程參數

　　[0030]

　　[0031] 步驟120,向經過脫硫處理后的鐵水中至少加入鋼料和渣料進行吹煉，獲得脫磷處 理后的鐵水。

　　[0032] 在步驟120中，向脫磷預處理轉爐加入廢鋼，廢鋼比7~10%，同時加入至少由 高鈣活性石灰、輕燒白云石、燒結礦和螢石后組成的渣料開始吹煉，結束渣中目標堿度按照 1. 8-2. 7控制，實現獲得P含量< 0. 035%的脫P鐵水。實際操作過程中，脫P爐過程參數 見表2。

　　[0033] 表2脫磷爐過程控制參數

　　[0034]

　　[0036] 步驟200 :對經過預處理后的鐵水進行吹煉獲得鋼水；

　　[0037] 其中，該步驟200作為本發明實施例的吹煉步驟開始對經過預處理后的鐵水進行 吹煉。具體來說，可以向經過預處理后的鋼水中，至少加入活性石灰、輕燒白云石、燒結礦和 螢石進行吹煉。吹煉結束渣的堿度按照3. 5-4. 5控制。且采用高拉碳和低溫出鋼工藝獲得 C含量0. 10-0. 20%，出鋼溫度彡1665°C的鋼水，最終使鋼水T. O彡300ppm。實際操作過程 中，脫碳爐輔料加入量可

　　如表3所示；

　　[0038] 表3脫碳爐過程控制參數

　　[0039]

　　[0040] 步驟300 :依據吹煉后的鋼水中的磷含量，選擇與所述磷含量相對應的出鋼工藝 對所述鋼水進行出鋼處理，獲得鋼水；

　　[0041] 其中，該步驟300作為本發明實施例的核心步驟，根據轉爐終點P、S含量選擇不同 的出鋼過程渣料及脫氧劑加入順序和加入量，該步驟300具體可包括如下兩種情況：

　　[0042] 情況一，當轉爐吹煉結束P含量> 0. 0090%時，先加入渣料，渣料由小粒白灰和螢 石組成。小粒白灰加入8±0. 5kg/t，螢石加入2±0. 2kg/t，出鋼后期再加入鋁鐵脫氧，鋼水 氧為300ppm時，錯鐵加入量為2kg/t的鋼，每±100ppm的氧，錯鐵±0. 5kg/t的鋼；

　　[0043] 情況二，當轉爐吹煉結束P含量彡0. 0090%時，先加鋁鐵脫氧，鋼水氧為300ppm 時，錯鐵加入量為2kg/t的鋼，每± IOOppm的氧，錯鐵±0. 5kg/t的鋼，后加入澄料，澄料由 小粒白灰和螢石組成。當S含量> 0. 0050 %時，小粒白灰加入8 ± 0. 5kg/t，螢石2 ± 0. 2kg/ t，當S含量彡0. 0050%時，小粒白灰加入6±0. 5kg/t，螢石I. 5±0. 2kg/t。實際操作過程 中，出鋼處理情況可如下表4所示：

　　[0044] 表4出鋼處理情況

　　[0045]

　　[0046] 步驟400 :通過所述鋼水獲得所述管線鋼。

　　[0047] 其中，該步驟400至少可以包括如下子步驟：

　　[0048] 步驟410,對所述鋼水進行至少包括升溫、脫硫和/或成分調整的處理；

　　[0049] 詳細的說，該步驟410采用LF精煉設備對所述鋼水進行升溫、脫S及成分調整。且 升溫采用石墨電極進行加熱升溫，LF離站溫度控制在1600-1620°C ;加入鋁粒、合成渣進行 鋼水脫S，使LF結束S含量< 0. 0030%，加入合金進行鋼水成分調整。實際操作過程中，LF 處理參數可如下表5所示：

　　[0050] 表5 RH精煉處理參數

　　[0051]

　　[0052] 步驟420,對經過至少包括升溫、脫硫和/或成分調整處理后的所述鋼水進行深真 空處理；

　　[0053] 詳細的說，該步驟420將LF處理完畢后的鋼水運至RH真空爐處理，采用深真空 處理，要求真空度< 200Pa，真空處理時間彡10分鐘，合金及溫度調整完畢后純循環時間 彡6min。實際操作過程中，RH處理參數如表6所示。

　　[0054] 表6 RH精煉處理參數

　　[0055]

　　[0056] 步驟430,依據經過深真空處理后的所述鋼水中的硫含量，對所述鋼水進行鈣處 理；

　　[0057] 詳細的說，在該步驟430中，對所述鋼水進行鈣處理，具體方法為：當S 含量< ο. OOlO %時，鋼水澆注時Ca含量按照0. 0008-0. 0015 %控制；當S含量 0. 0010% -0. 0020 %鋼水澆注時Ca含量按照0. 0015-0. 0025 %控制；當S含量> 0. 0020% 時，鋼水澆注時Ca含量按照0. 0026-0. 0035 %控制。

　　[0058] 步驟440,對經過鈣處理后的所述鋼水進行澆注，獲得所述管線鋼。

　　[0059] 詳細的說，在該步驟440中，RH處理完畢后鋼水運至連鑄機進行澆注，鋼包停澆時 采用下渣自動檢測。需要注意的是，當下渣量占鋼水量10%時立刻停澆。實例生產中三爐 鋼澆注時中間包鋼水取樣Ca含量分別為0. 0018%、0. 0015%、0. 0024%。

　　[0060] 值得一提的是，J55管線鋼通過本發明所提供的生產方法進行生產，與傳統生產方 法相比較下，用戶在制管并熱處理后的探傷工序、探傷不合率有明顯差別，傳統工藝下探傷 不合率高于7%，本發明實施例的生產方法下不合率控制在3-4%。具有適用性廣的特點。

　　[0061] 本發明提供的一種用于生產管線鋼的方法，應用于生產J55管線鋼，相比于傳統 的管線鋼生產方法，其有益效果如下所述：

　　[0062] ①、本發明通過采用鐵水脫S、脫P預處理，且轉爐采用高拉碳和低溫出鋼工藝，實 現了鋼水低氧含量，降低了脫氧加入的鋁鐵含量，有效降低了生產的Al2O3夾雜，顯著提高 了鋼水純凈度并降低了脫氧劑消耗。

　　[0063] ②、轉爐出鋼過程根據吹煉結束P、S含量選擇不同的脫氧劑和渣料的加入順序和 加入方式，保證了成品較低的P含量和S含量；

　　[0064] ③、本發明采用雙精煉工藝，采用LF精煉工藝保證了成分較低的S含量，增加 RH 精煉工藝有效去除了夾雜物；且根據精煉結束S含量對鋼水進行鈣處理，在提高鋼水純凈 度的同時使鋼中殘留夾雜物成分滿足了 J55管線鋼在制管、熱處理過程中的使用要求。

　　[0065] 盡管已描述了本發明的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造 性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優 選實施例以及落入本發明范圍的所有變更和修改。

　　[0066] 顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精 神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍 之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。

　　【主權項】

　　1. 一種用于生產管線鋼的方法，其特征在于，包括： 對鐵水進行預處理，所述預處理至少包括對所述鐵水進行脫硫處理和脫磷處理； 對經過預處理后的鐵水進行吹煉獲得鋼水； 依據吹煉后所獲得的鋼水中的磷含量，選擇與所述磷含量相對應的出鋼工藝對所述鋼 水進行出鋼處理； 通過經出鋼處理后的所述鋼水獲得所述管線鋼。2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對鐵水進行預處理具體包括： 對所述鐵水進行脫硫處理； 向經過脫硫處理后的鐵水中至少加入鋼料和渣料進行吹煉，獲得脫磷處理后的鐵水。3. 如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述對鐵水進行脫硫處理具體包括： 對所述鐵水進行一次扒渣處理； 向經過扒渣處理后的鐵水中加入硫劑進行脫硫，獲得硫含量小于等于0. 002%的鐵 水； 對獲得的所述硫含量小于等于〇. 0020%的鐵水進行二次扒渣處理，獲得留渣率小于等 于5%的鐵水。4. 如權利要求2所述的方法，其特征在于， 所述鋼料的加料比是7% -10% ; 和/或， 所述渣料至少包括活性石灰、輕燒白云石、燒結礦和螢石。5. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對經過預處理后的鐵水進行吹煉具體 包括： 向經過預處理后的鐵水中，至少加入活性石灰、輕燒白云石、燒結礦和螢石進行吹煉。6. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述依據吹煉后的鋼水中的磷含量，選擇與 所述磷含量相對應的出鋼工藝對所述鋼水進行出鋼處理具體包括： 當吹煉結束時鋼水中的磷含量大于0. 009%時，則所選擇的出鋼工藝包括如下步驟： 出鋼前期，在鐵水中至少加入白灰和螢石；出鋼后期，在鐵水中加入鋁鐵合金； 當吹煉結束時鐵水中的磷含量小于等于0.009%時，則所選擇的出鋼工藝包括如下步 驟：出鋼前期，在鐵水中加入鋁鐵合金；出鋼后期，在鐵水中至少加入白灰和螢石。7. 如權利要求6所述的方法，其特征在于， 所述當吹煉結束時鋼水中的磷含量大于〇. 009 %時，所述白灰的加入量是7. 5kg/t-8. 5kg/t，所述螢石的加入量是I. 8kg/t-2. 2kg/t; 和/或， 所述當吹煉結束時鋼水中的磷含量小于等于〇. 009%時，若硫含量大于0. 005%，則所 述白灰的加入量是7. 5kg/t-8. 5kg/t，所述螢石的加入量是I. 8kg/t-2. 2kg/t;若硫含量小 于等于0. 005%，則所述白灰的加入量是5. 5kg/t-6. 5kg/t，所述螢石的加入量是I. 3kg/ t_l. 7kg/t〇8. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過鋼水獲得所述管線鋼具體包括： 對所述鋼水進行至少包括升溫、脫硫和/或成分調整的處理； 對經過至少包括升溫、脫硫和/或成分調整處理后的所述鋼水進行深真空處理； 依據經過深真空處理后的所述鋼水中的硫含量，對所述鋼水進行鈣處理； 對經過鈣處理后的所述鋼水進行澆注，獲得所述管線鋼。9. 如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述依據經過深真空處理后的所述鋼水中 的硫含量，對所述鋼水進行鈣處理具體包括： 當硫的含量小于〇. 001%時，則控制鋼水澆注時鈣的含量在〇. 0008% -0. 0015%之內； 當硫的含量在〇. 001 % -〇. 002 %之間時，則控制鋼水澆注時鈣的含量在 0? 0015% -0? 0025%之內； 當硫的含量大于〇. 002%時，則控制鋼水澆注時鈣的含量在0. 0026-0. 0035%之內。10. 如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述對經過鈣處理后的所述鋼水進行澆 注，獲得所述管線鋼具體包括： 當所述鋼水的下渣量是鋼水量的10%時，則停止澆注。

　　【專利摘要】本發明公開了一種用于生產管線鋼的方法，包括：對鐵水進行預處理，所述預處理至少包括對所述鐵水進行脫硫處理和脫磷處理；對經過預處理后的鐵水進行吹煉，獲得鋼水；依據吹煉后的鋼水中的磷含量，選擇與所述磷含量相對應的出鋼工藝對所述鐵水進行出鋼處理；通過所述鋼水獲得所述管線鋼。本發明解決了現有技術中如何提供一種全新的生產管線鋼的方法，使得生產出來的管線鋼一方面具備純凈度高的特點，又一方面能夠克服因夾雜物周邊產生微裂紋而使得管線鋼使用要求低的技術缺陷。

　　【IPC分類】C21C5/30, C21C7/10, C21C7/064

　　【公開號】CN104928438

　　【申請號】CN201510388328

　　【發明人】張宏艷, 王志鵬, 孔志剛, 崔陽, 單慶林, 景財良, 王朝斌, 郭小龍

　　【申請人】首鋼總公司

　　【公開日】2015年9月23日

　　【申請日】2015年7月3日