文档介绍：高级别管线钢精炼工艺分析
刘建华包燕平李太全韩丽娜董献杨伶俐
北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083
摘要对LF－VD、RH－LF和LF－RH三种精炼流程生产管线钢过程进行了系统取样和综合分析，结果表明：三种工艺均可生产高级别管线钢，但LF－RH流程可生产纯净度和洁净度更高的产品；不同精炼手段具有不同的精炼功能，但由于生产流程中相续精炼工序渣量和渣组成等的相互关联和制约，各精炼工序均会收到上下游精炼工序的影响。
关键词纯净；管线钢；精炼
1 前言
高级别管线钢对钢中有害元素和夹杂物的控制均有非常严格的要求[1-3]，在生产中常采用炉外精炼生产工艺以保障管线钢的纯净度。国内外用于生产高级别管线钢炉外精炼设备主要有LF炉、RH和VD，主要精炼流程有LF－RH和LF－VD两种，但何种精炼工艺更适合生产高纯净管线钢还没有定论。
国内某厂原采用BOF－LF－VD－CC流程生产高级别管线钢，增建RH精炼设备后，希望采用RH取代VD生产管线钢，因此可以采用三种不同的精炼工艺生产管线钢，即：1）铁水预处理→转炉→LF精炼→VD精炼→中间包→连铸，并于VD中喂入SiCa线（简称LF-VD工艺）；2）铁水预处理→转炉→LF精炼→RH精炼→中间包→连铸，在LF精炼成分微调后喂入SiCa线（简称LF-RH工艺）；3）铁水预处理→转炉→RH精炼→LF精炼→中间包→连铸，LF精炼后期喂入SiCa线（简称RH-LF工艺）。本研究通过对三种不同流程生产管线钢的质量进行系统取样分析，比较不同精炼流程生产高级别管线钢的纯净度和洁净度，优选生产流程，同时探讨不同精炼手段及其组合对管线钢质量及相邻精炼环节的影响。
2 实验方法
系统取样
根据炼钢生产流程，把正常生产中一个浇次
的每一炉钢作为研究对象，在转炉出钢、LF炉精炼前、LF炉精炼后、RH或VD精炼前后、中间包、结晶器、铸坯中按计划系统取样，分析各环节管线钢纯净度和洁净度。
多种方法综合分析
采用金相法对试样中夹杂的种类、数量、形态、尺寸分别进行统计分析[4]；采用日本电子产JSM-6480LV扫描电镜和电子探针对夹杂的成分和形貌进行分析，分辨率为3nm；采用化学分析方法对钢中氧、氮、硫、氢等成分进行分析。
3 结果与讨论
不同精炼流程对铸坯中T[O]的影响
总氧量T[O]常用作为钢水或钢材洁净度高低的评价指标。试验结果表明采用RH－LF精炼工艺流程，铸坯中总氧接近采用LF－VD精炼工艺的水平，´10-6；而采用LF－RH精炼工艺流程，,远远低于LF－VD精炼工艺生产水平。文献[5]统计了世界上19家X52～X70管线钢总氧的控制水平，其平均值为´10-6，该厂的生产实践表明，采用RH精炼可以生产洁净度较高的管线钢，但不同的工艺流程（RH精炼位于LF精炼前或后），铸坯中总氧存在较大区别。采用LF－RH精炼流程生产的管线钢洁净度可达到国际先进水平。
不同精炼流程生产铸坯中显微夹杂物的种类
表1 三种不同精炼流程生产铸坯中各种夹杂物出现的比率
Table 1 Percent of various inclusions in the slabs produced with three refining processes
精炼流程
各种夹杂