电炉全铁水冶炼工艺生产优特钢的方法及注意事项

　　一种电炉全铁水冶炼工艺生产优特钢的方法

　　【技术领域】

　　[0001] 本发明属于炼钢生产技术领域，特别是提供了一种电炉全铁水冶炼工艺生产优特 钢的方法，适用于传统电炉通过生产设备改造及技术升级，可进行100%全铁水冶炼，同时 优化LF炉精炼工艺生产各类优特钢钢种。

　　【背景技术】

　　[0002] 优特钢主要指碳结钢、合金结构钢钢及弹簧钢、齿轮钢、轴承钢、非调钢等为代表 的合金钢，且普遍具有较低的硫磷含量要求，用途非常广泛。

　　[0003] 在本发明之前，国内传统的优特钢生产工艺主要分为两种：废钢一电炉冶炼一LF 炉精炼一真空精炼一模铸或连铸一轧制；高炉铁水一转炉冶炼一LF炉精炼一真空精炼一 模铸或连铸一轧制。即转炉和电炉两种生产工艺，采用传统电炉工艺生产优特钢废钢价格 高、能耗高、周期长、残余元素高，生产成本难以承受，虽然电炉生产厂经过技术提升，也加 入部分铁水进行冶炼生产，但铁水加入比例有一定限制；采用转炉工艺生产优特钢，终点碳 一般难于控制，出钢炉渣及钢水氧化性强，钢材纯净度不理想。

　　[0004] 本发明通过对传统电炉的装备技术改造，可以如转炉一样进行全铁水冶炼生产， 冶炼终点可以采用高拉碳出钢，且可以采用电炉固有的偏心底出钢方式防止氧化渣进入钢 包，兼具了电炉与转炉的优点。同时结合出钢脱氧工艺及后续的精炼造渣工艺优化，降低了 生产成本，提高了产品质量。本发明采用康斯迪电炉全铁水初炼一 LF+VD炉精炼工艺，可以 生产45#、40Cr、20-42CrMo、20CrMnTi、37Mn5、GCrl5、T10等等各类碳结、合金结构钢及合金 钢的优特钢品种。

　　【发明内容】

　　[0005] 本发明的目的是提供一种电炉全铁水冶炼工艺生产优特钢的方法，该方法同时兼 具电炉与转炉的优点，既可以与转炉一样100%全铁水氧气吹炼降低生产成本，也可以利用 电炉特有的出钢方式避免危害钢水纯净度的氧化渣进入下一步工序，同时还可进一步优化 出钢脱氧方式和后续LF炉精炼造渣方式。

　　[0006] 本发明的工艺流程为康斯迪电炉全铁水冶炼一偏心底出钢一LF-VD精炼一浇铸 -乳制一广品入库。

　　[0007] 本发明的技术关键主要有以下几点：1、进行康斯迪电炉设备改造，去除原有加热 电极，炉壁加装三支氧枪，以增大电炉供氧强度，采用转炉模式100%全铁水进行冶炼；

　　[0008] 2、根据所炼钢种要求在较大范围内调整终点碳含量，终点碳含量在0. 05-0. 70% 之间，终点成分高低简易可控，降低了钢水原始氧化性；这与传统电炉和转炉生产中相比具 有优势。

　　[0009] 3、利用康斯迪电炉的偏心底出钢方式，防止高氧化性渣进入钢包，同时由于电炉 下渣较少，需对精炼的渣量及炉渣成分进行优化控制。

　　[0010] 4、充分利用电炉原有的偏心底出钢方式，降低了高氧化渣进入钢包的可能，出钢 过程补加200-1000kg造渣料，优化了后续精炼造渣工艺，利于钢水纯净度的提高。

　　[0011] 采取的措施是通过对传统电炉进行设备及技术改造，电炉采用100%全铁水进行 冶炼，控制合适的炉壁氧枪吹氧强度及底吹氩搅拌，在达到目标温度和磷含量等指标要求 下，根据冶炼钢种控制合理的出钢碳含量。出钢过程采用偏心底出钢技术，防止炉中高氧化 性炉渣进入钢包。另一方面，优化出钢脱氧操作和LF炉造渣工艺，可以满足大部分优特钢 的生产技术要求。

　　[0012] 本发明在各环节控制的工艺参数如下：

　　[0013] (1)电炉在装入制度上，少装或不装废钢，铁水装入量为80%-100% ;

　　[0014] (2)去除电炉原有电极，采用炉壁氧枪吹氧冶炼铁水，终点碳含量在0. 05-0. 70%， 磷含量P < 〇· 015% ;

　　[0015] (3)出钢采用偏心底出钢方式，防止氧化渣进入钢包；

　　[0016] (4)出钢过程补加200_1000kg造渣料，同时采用铝或硅锰合金脱氧；

　　[0017] (5)进入LF炉精炼等后续环节生产各类优特钢品种。

　　[0018] 所述的全铁水冶炼工艺是指：电炉少装或不装废钢，铁水装入量最大可达到 100% ；

　　[0019] 所述的终点碳高低可控是指在冶炼高碳钢时，如轴承钢生产采用高拉碳操作为减 少碳粉加入量及降低钢材原始氧化性，终点碳含量控制在〇. 30-0. 80%;在冶炼如20CrMnTi 等较低碳钢时，根据钢种标准成分，降低出钢碳含量在〇. 05-0. 15%。

　　[0020] 本发明一种电炉全铁水冶炼工艺生产优特钢的方法，需进行传统电炉设备及技术 改造，取消原电极，炉壁加装三支氧枪，以增大电炉供氧强度。

　　[0021] 本发明可以在电炉中进行如转炉一样的全铁水吹氧操作，同时利用电炉的设备特 点进行偏心底出钢，解决了转炉炉渣高氧化性炉渣下渣的弊端。

　　[0022] 本发明根据冶炼钢种要求成分，终点成分高低可控，既降低了生产成本，也降低了 钢水原始氧化性，利于钢材纯净度的提高。

　　[0023] 本发明由于终点碳含量和出钢方式的变化，与原有的转炉或传统电炉相比，需对 钢水脱氧及精炼造渣工艺上进行优化。

　　[0024] 采用该工艺可以冶炼 45#、40Cr、20-42CrMo、20CrMnTi、37Mn5、GCrl5、TlO 等各类 碳结、合金结构钢及合金钢的优特钢品种，且为后续精炼及连铸工艺生产成本低，钢材纯净 度高的钢水创造了条件。

　　【具体实施方式】

　　[0025] 生产优特钢的流程为：康斯迪电炉全铁水冶炼一偏心底出钢一LF-VD精炼一浇铸 -乳制一广品入库。

　　[0026] 例1 :高碳钢轴承钢GCrl5生产

　　[0027] 采用100%全铁水装入制度，铁水S < 0. 050%，总装入量75吨，炉壁氧枪吹氧操 作。终点碳含量〇. 56 %，磷含量0. 008 %，采用铝合金终脱氧，电炉采用Si-Mn合金配Mn，不 足Si部分用硅铁补齐，采用高碳铬铁配铬。偏心底出钢，出钢加入300kg造渣料。

　　[0028] 表1、实物质量检验结果

　　[0029]

　　[0030] 例2 :齿轮钢20CrMnTi生产

　　[0031] 采用100%全铁水装入制度，铁水S彡0.050%，总装入量75吨，炉壁氧枪吹氧操 作。终点碳含量〇. 08 %，磷含量0. 007 %，采用铝合金终脱氧，电炉采用Si-Mn合金配Mn，不 足Si部分用硅铁补齐，采用中碳或低碳铬铁配铬。偏心底出钢，出钢加入200kg造渣料。

　　[0032] 表2 20CrMnTi实物化学成分

　　[0033]

　　[0034] 表3 20CrMnTi实物金相结果

　　[0035]

　　[0036] 技术效果

　　[0037] (1)通过采用电炉全铁水冶炼工艺，铁水装入量可达100%，终点碳含量高低可 控，降低了电耗及废钢、碳粉等原辅料用量，节约生产成本200元/吨钢以上，生产的钢材残 余元素低，纯净度高。

　　[0038] (2)通过电炉的终点控制及偏心底出钢技术，优化钢水脱氧及造渣工艺，钢材纯净 度较高。

　　【主权项】

　　1. 一种电炉全铁水冶炼工艺生产优特钢的方法，工艺流程为康斯迪电炉全铁水冶炼一 偏心底出钢一LF-VD精炼一浇铸一轧制一产品入库；在工艺中控制的技术参数如下： (1) 电炉在装入制度上，少装或不装废钢，铁水装入量为80%-100% ; (2) 去除电炉原有电极，采用炉壁氧枪吹氧冶炼铁水，终点碳含量在0. 05-0. 70 %，磷 含量P彡0? 015% ; (3) 出钢采用偏心底出钢方式，防止氧化渣进入钢包； (4) 出钢过程补加200-1000kg造渣料，同时采用铝或硅锰合金脱氧； (5) 进入LF炉精炼。2. 根据权利要求1所述的电炉全铁水冶炼工艺生产优特钢的方法，其特征在于，需对 康斯迪电炉设备改造，去除原有加热电极，炉壁加装三支氧枪，以增大电炉供氧强度，采用 转炉模式进行100%全铁水进行冶炼。3. 根据权利要求1所述的电炉全铁水冶炼工艺生产优特钢的方法，其特征在于，终点 碳含量在〇. 05-0. 70%之间。

　　【专利摘要】一种电炉全铁水冶炼工艺生产优特钢的方法，属于炼钢生产技术领域。生产工艺流程为康斯迪电炉全铁水冶炼→偏心底出钢→LF-VD精炼→浇铸→轧制→产品入库。通过对康斯迪电炉设备及技术改造，去除原有加热电极，炉壁加装三支氧枪，以增大电炉供氧强度，采用转炉模式100％全铁水进行冶炼；根据冶炼钢种要求成分，终点成分高低可控，降低了钢水原始氧化性，且利用康斯迪电炉的偏心底出钢方式，防止高氧化性渣进入钢包，这样兼顾了转炉和电炉的优点，可以低成本生产45#、40Cr、20-42CrMo、20CrMnTi、37Mn5、GCr15、T10等各类碳素结构钢、合金结构钢及合金钢的优特钢品种。

　　【IPC分类】C21C5/52

　　【公开号】CN104928435

　　【申请号】CN201510417273

　　【发明人】张慧峰, 关春立, 孙齐松, 毕洪志, 柳洋波, 崔京玉, 邓素怀, 齐晓峰, 张立志, 秦绪华

　　【申请人】首钢总公司

　　【公开日】2015年9月23日

　　【申请日】2015年7月15日

　　钢包炉精炼处理过程中防止氧化除尘装置的布置方法

　　【技术领域】

　　[0001]本发明属于中厚板炼钢技术领域，特别涉及一种钢包炉精炼处理过程中防止氧化除尘装置的布置方法。

　　【背景技术】

　　[0002]钢包炉精炼在炼钢工序中作用非常重要，但是目前钢包炉精炼处理过程中上方的除尘系统由于吸气口离钢包的一端的边缘处较近，保证除尘率的前提下，除尘系统会从一端吸入大量空气，造成渣中氧化性升高，钢中脱氧剂铝使用量升高。渣中氧化性升高会降低渣的还原能力，同时会使钢中铝损增大，降低钢水洁净度，如果适当的保证渣中氧化性会使除尘率降低。除尘从一端吸入大量冷空气也会使得钢包炉一端温度较低，两段温度差较大，致使钢包炉精炼处理过程反应不均匀。基于以上原因本发明提供了一种钢包炉精炼处理过程中防止氧化的除尘装置方式布置。改善除尘装置方式布置可以在保证除尘率的前提下降低二次氧化带来的影响，使渣的氧化性降低，改善钢水的洁净度，保证钢中铝含量，同时使得处理过程中反应均匀。

　　【发明内容】

　　[0003]本发明的目的在于提供了一种钢包炉精炼处理过程中防止氧化除尘装置的布置方法，解决了降低二次氧化，提高渣的还原性，降低脱氧剂铝的消耗，改善钢水的洁净度的冋题。

　　[0004]一种钢包炉精炼处理过程中防止氧化除尘装置的布置方法，具体技术方案及参数如下:

　　[0005]I)将除尘装置3的吸气口 4增加为2?8个；

　　[0006]2)吸气口 4总管直径为D=(4V/3600*3.142*ν) ~0.5，其中D为管道直径，m ；V为烟气流量，m3/h ；v为烟气速度，m/s ；

　　[0007]3)布置吸气口 4的截面积总和与总管的截面积相同，吸气口 4的数量依据除尘系统的能力和钢包炉大小进行调整；

　　[0008]4)打开除尘装置3时，烟尘和保护气体Ar气，被吸入除尘装置3中，同时钢包炉两边的空气也会均匀的吸入除尘装置3中。

　　[0009]由于装了多个吸气口 4，除尘功率会降低10%?40%，吸入空气量会大幅度的降低，致使在保证除尘率为99%以上的前提，渣的氧化性从3.5%降低到1.5%以下，脱氧剂铝的消耗降低40?60kg，钢包炉精炼处理过程中钢包炉两端的温度差由30°C降低到5°C以下。

　　[0010]渣的氧化性为渣中氧化锰和氧化亚铁的质量百分含量之和。

　　[0011]本发明的优点在于:(1)降低二次氧化，提高渣的还原性，降低脱氧剂铝的消耗，改善钢水的洁净度；(2)除尘功率降低，降低电耗；(3)处理过程温度更平衡，反应更均匀。

　　【附图说明】

　　[0012]图1为钢包炉精炼处理过程中防止氧化的除尘装置方式原布置图。其中，底吹氩气口 1、钢包炉耳朵2、除尘装置3、吸气口 4、钢包炉5、加热电极6、加料斗7。

　　[0013]图2为钢包炉精炼处理过程中防止氧化的除尘装置方式新布置图。其中，底吹氩气口 1、钢包炉耳朵2、除尘装置3、吸气口 4、钢包炉5、加热电极6、加料斗7。

　　[0014]图3为图2的俯视图。其中，除尘装置3、吸气口 4、加热电极6、加料斗7。

　　【具体实施方式】

　　[0015]实施例1

　　[0016]一种钢包炉精炼处理过程中防止氧化的除尘装置的布置方法；

　　[0017]对除尘装置的吸气口进行重新的布置，新的布置包括吸气口为4个，钢包炉的钢水容量为100t，吸气口总管直径为D=(4V/3600*3.142*v)~0.5，其中；烟气流量V为30m3/h ;烟气速度V为14m/s，则管道直径D为1.21m，新布置吸气口的截面积总和与总管的截面积相同，则新布置每个吸气口直径为0.605m。打开除尘系统时，烟尘和保护气体(Ar气)会被吸入除尘系统中，同时钢包炉两边的空气也会均匀的吸入除尘系统中，由于装了 4个吸气口，除尘功率降低了 21%，吸入空气量也大幅度的降低，致使在保证除尘率为100%的前提下，渣的氧化性(渣中氧化锰和氧化亚铁的质量百分含量之和)从3.5%降低到1.3%，脱氧剂铝的消耗降低49.5kg，钢包炉精炼处理过程中钢包炉两端的温度差为1°C。

　　【主权项】

　　1.一种钢包炉精炼处理过程中防止氧化除尘装置的布置方法，其特征在于，具体方案及参数如下: 1)将除尘装置⑶的吸气口⑷增加为2?8个； 2)吸气口(4)总管直径为 D=(4V/3600*3.142*ν) ~0.5 ； 3)布置吸气口(4)的截面积总和与总管的截面积相同，吸气口(4)的数量依据除尘系统的能力和钢包炉大小进行调整； 4)打开除尘装置(3)时，烟尘和保护气体Ar气，被吸入除尘装置(3)中，同时钢包炉两边的空气也会均匀的吸入除尘装置(3)中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由于吸气口(4)为2-8个，除尘功率降低10%?40%，渣的氧化性从3.5%降低到1.5%以下，脱氧剂铝的消耗降低40?60kg，钢包炉精炼处理过程中钢包炉两端的温度差由30°C降低到5°C以下。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，渣的氧化性为渣中氧化锰和氧化亚铁的质量百分含量之和。

　　【专利摘要】一种钢包炉精炼处理过程中防止氧化除尘装置的布置方法，属于中厚板炼钢技术领域。具体步骤为：将除尘装置的吸气口增加为2～8个；吸气口总管直径为D＝(4V/3600*3.142*v)^0.5；布置吸气口的截面积总和与总管的截面积相同，打开除尘装置时，烟尘和保护气体Ar气，被吸入除尘装置中，同时钢包炉两边的空气也会均匀的吸入除尘装置中。优点在于，降低二次氧化，提高渣的还原性，降低脱氧剂铝的消耗，改善钢水的洁净度。

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

　　【公开号】CN104928436

　　【申请号】CN201510383307

　　【发明人】初仁生, 刘金刚, 李战军, 郝宁, 马长文

　　【申请人】首钢总公司

　　【公开日】2015年9月23日

　　【申请日】2015年7月2日

　　一种钢铁聚渣剂的制备方法

　　【技术领域】

　　[0001 ] 本发明涉及一种钢铁聚渣剂的制备方法。

　　【背景技术】

　　[0002]我国已经成为世界钢铁第一生产大国，钢铁产量是比美国，日本，法国，德国，加拿大等8个国家的产量总和还要多。但从总体上看，我国钢铁行业生产工艺、设备及技术水平的相对落后，使得国产钢铁制品在产品结构、性能以及品种上与国外先进钢铁制造国相比，存在一定的差距，一方面普通品质的钢铁产能据世界首位，另一方面一些高品质钢还依赖进口。尤其重要的是由于生产工艺、设备以及管理方面的相对落后，使得国产钢铁的生产物耗、能耗技术指标存在很大差距，导致产品生产成本居高不下。例如国内许多钢铁制造企业一直用稻草灰或石棉灰做铁水覆盖、集渣材料，由于覆盖面小、覆盖层未能起到足够的保温效果，渣易随铁水浇入铸型。不仅操作中灰尘弥漫，污染环境，而且造成扒渣铁

　　损大、扒渣难的问题。

　　[0003]因此，近几年来，我国铁水脱硫工艺正迅速在相关钢铁企业中推广应用，但仍普遍存在脱硫后机澄铁损大(通常米用的混吹CaO+Mg脱硫工艺澄裹铁损为4.958 kg/t铁)、机渣难的问题。例如，莱芜钢铁股份有限公司炼钢厂从2003年12月开始，运行铁水预脱硫工艺，从生产实践来看，处理后的铁渣同样存在碱度高、流动性差等问题，炉渣散而碎，不能形成渣系。因而造成扒渣时间长，扒渣过程中大量铁水随着炉渣流失，铁水损失严重，直接影响到产量及钢铁料消耗指标。因此，研制开发新型的高效聚渣剂，通过合理调整铁渣碱度，改变脱硫后铁渣粘度，降低渣中全铁含量，以降低铁损，一直是国内冶金行业发展规划中鼓励的一个重要产品。

　　【发明内容】

　　[0004]本发明的目的是提供一种钢铁聚渣剂的制备方法，加入该方法制备的聚渣剂后，渣熔点降低，流动性改善，成渣效果好、扒渣容易、扒渣净，有效地减少由扒渣引起的铁水损耗。

　　[0005]为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案:

　　一种钢铁聚渣剂的制备方法，该方法包括以下的步骤:

　　按重量百分比将偏硼酸铬10.14%、磷酸钙30%~35%、珍珠岩16%~20%、透锂长石16%~20%和硬硼酸钙石15%~25%破碎；

　　2)粉碎，粉碎的粒度为30目?80目；

　　3)配料，将上述的物料混合；

　　4)搅匀，加入氯化钾1%~5%搅拌8分钟；

　　5)检测、包装。

　　[0006]本发明制备的聚渣剂能够起到调整铁渣成分以改善铁渣性能的作用。产品加入后，能与熔炼过程产生的产物迅速形成粘稠的块状渣团，使炉渣粘度急剧增大，金属液和渣界面之间生成较大的表面能，从而使炉渣和金属液体的分离变的十分容易。本发明实现了易于集渣和排渣，从根本上降低了扒渣铁损，通过降低炉渣碱度、降低炉渣熔化温度，提高了铁渣的流动性。本发明使扒渣次数减少一半，有效地减少由扒渣引起的铁水损耗，提高了广I Ij^f生會K O

　　【具体实施方式】

　　[0007]下面对本发明的【具体实施方式】做一个详细的说明。

　　[0008][实施例原料:

　　偏硼酸铬10%、磷酸钙30%、珍珠岩20%、透锂长石20%和硬硼酸钙石20%

　　1)将偏硼酸铬、磷酸钙、珍珠岩、透锂长石和硬硼酸钙石破碎；

　　2)粉碎，粉碎的粒度为30目?80目；

　　3)配料，将上述的物料混合；

　　4)搅匀，加入KCL1%~5%搅拌8分钟；

　　5)检测、包装。

　　[0009]本发明实施例在宝山钢铁公司实验的结果为渣中铁损为吨铁0.5千克，比普通广品提尚性能50%以上。

　　【主权项】

　　1.一种钢铁聚渣剂的制备方法，其特征在于该方法包括以下的步骤: 1)按重量百分比将偏硼酸铬10%~14%、磷酸钙30%~35%、珍珠岩16%~20%、透锂长石16%~20%和硬硼酸钙石15%~25%破碎； 2)粉碎，粉碎的粒度为30目?80目； 3)配料，将上述的物料混合； 4)搅匀，加入氯化钾1%~5%搅拌8分钟； 5)检测、包装。

　　【专利摘要】本发明涉及一种钢铁聚渣剂的制备方法。该方法包括以下的步骤：1）按重量百分比将偏硼酸铬10%~14%、磷酸钙30%~35%、珍珠岩16%~20%、透锂长石16%~20%；和硬硼酸钙石15%~25%；破碎；2）粉碎，粉碎的粒度为30目～80目；3）配料，将上述的物料混合；4）搅匀，加入KCL1%~5%搅拌8分钟；5）检测、包装。通过本发明制备的钢铁聚渣剂实现了易于集渣和排渣，从根本上降低扒渣铁损。

　　【IPC分类】C21C7/04

　　【公开号】CN104928437

　　【申请号】CN201510429715

　　【发明人】万燕杰

　　【申请人】万燕杰

　　【公开日】2015年9月23日

　　【申请日】2015年7月21日

　　一种用于生产管线钢的方法

　　【技术领域】

　　[0001] 本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种用于生产管线钢的方法。

　　【背景技术】

　　[0002] 管线钢是石油、天然气开采过程中的重要材料，实际应用于油田的钻采生产。

　　[0003] 制钢工艺中，由于钢基体，特别是其焊接融合线附近要经受高温及挤压处理，而在 热处理过程中，当存在大尺寸夹杂物且夹杂物的膨胀系数与钢基体差别较大时，容易在夹 杂物周边产生微裂纹，且传统的制钢工艺还存在纯净度低的技术问题。

　　【发明内容】

　　[0004] 本发明提供一种用于生产管线钢的方法，解决了或部分解决了现有技术中如何提 供一种全新的生产管线钢的方法，使得生产出来的管线钢一方面具备纯净度高的特点，又 一方面能够克服因夹杂物周边产生微裂纹而使得管线钢使用要求低的技术缺陷。

　　[0005] 本发明提供了一种用于生产管线钢的方法，包括：对铁水进行预处理，所述预处理 至少包括对所述铁水进行脱硫处理和脱磷处理；对经过预处理后的铁水进行吹炼获得钢 水；依据吹炼后所获得的钢水中的磷含量，选择与所述磷含量相对应的出钢工艺对所述钢 水进行出钢处理；通过经出钢处理后的所述钢水获得所述管线钢。

　　[0006] 可选的，所述对铁水进行预处理具体包括：对所述铁水进行脱硫处理；向经过脱 硫处理后的铁水中至少加入钢料和渣料进行吹炼，获得脱磷处理后的铁水。

　　[0007] 可选的，所述对铁水进行脱硫处理具体包括：对所述铁水进行一次扒渣处理；向 经过扒渣处理后的铁水中加入硫剂进行脱硫，获得硫含量小于等于0. 002%的铁水；对获 得的所述硫含量小于等于0. 0020%的铁水进行二次扒渣处理，获得留渣率小于等于5%的 铁水。

　　[0008] 可选的，所述钢料的加料比是7% -10% ;和/或，所述渣料至少包括活性石灰、轻 烧白云石、烧结矿和萤石。

　　[0009] 可选的，所述对经过预处理后的铁水进行吹炼具体包括：向经过预处理后的铁水 中，至少加入活性石灰、轻烧白云石、烧结矿和萤石进行吹炼。

　　[0010] 可选的，所述依据吹炼后的钢水中的磷含量，选择与所述磷含量相对应的出钢工 艺对所述钢水进行出钢处理具体包括：当吹炼结束时钢水中的磷含量大于〇. 009%时，则 所选择的出钢工艺包括如下步骤：出钢前期，在铁水中至少加入白灰和萤石；出钢后期，在 铁水中加入铝铁合金；当吹炼结束时钢水中的磷含量小于等于0. 009%时，则所选择的出 钢工艺包括如下步骤：出钢前期，在铁水中加入铝铁合金；出钢后期，在铁水中至少加入白 灰和萤石。

　　[0011] 可选的，所述当吹炼结束时钢水中的磷含量大于0. 009%时，所述白灰的加入量是 7. 5kg/t-8. 5kg/t，所述萤石的加入量是I. 8kg/t-2. 2kg/t ;和/或，所述当吹炼结束时钢 水中的磷含量小于等于〇. 009%时，若硫含量大于0. 005%，则所述白灰的加入量是7. 5kg/ t-8. 5kg/t，所述萤石的加入量是I. 8kg/t-2. 2kg/t ;若硫含量小于等于0. 005%，则所述白 灰的加入量是5. 5kg/t-6. 5kg/t，所述萤石的加入量是I. 3kg/t-l. 7kg/t。

　　[0012] 可选的，所述通过钢水获得所述管线钢具体包括：对所述钢水进行至少包括升温、 脱硫和/或成分调整的处理；对经过至少包括升温、脱硫和/或成分调整处理后的所述钢水 进行深真空处理；依据经过深真空处理后的所述钢水中的硫含量，对所述钢水进行钙处理； 对经过钙处理后的所述钢水进行浇注，获得所述管线钢。

　　[0013] 可选的，所述依据经过深真空处理后的所述钢水中的硫含量，对所述钢水 进行1?处理具体包括：当硫的含量小于0. 001 %时，则控制钢水饶注时1?的含量在 0. 0008% -0. 0015%之内；当硫的含量在0. 001% -0. 002%之间时，则控制钢水浇注时钙的 含量在0. 0015% -0. 0025%之内；当硫的含量大于0. 002%时，则控制钢水浇注时钙的含量 在 0· 0026-0. 0035%之内。

　　[0014] 可选的，所述对经过钙处理后的所述钢水进行浇注，获得所述管线钢具体包括：当 所述钢水的下渣量是钢水量的10%时，则停止浇注。

　　[0015] 本发明提供的一种用于生产管线钢的方法，应用于生产J55管线钢，相比于传统 的管线钢生产方法，其有益效果如下所述：

　　[0016] 一方面通过采用铁水脱S、脱P预处理，且转炉采用高拉碳和低温出钢工艺，实现 了钢水低氧含量，降低了脱氧加入的铝铁含量，有效降低了生产的Al2O3夹杂，显著提高了 钢水纯净度并降低了脱氧剂消耗。又一方面，依据吹炼后的铁水中的磷含量，选择与磷含量 相对应的出钢工艺对铁水进行出钢处理，保证了成品中较低的P含量和S含量；实现了在提 高钢水纯净度的同时使钢中残留夹杂物成分满足J55管线钢在制管、热处理过程中的使用 要求。

　　【附图说明】

　　[0017] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所 需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施 例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获 得其他的附图。

　　[0018] 图1为本发明实施例提供的用于生产管线钢的方法的整体工艺流程图；

　　[0019] 图2为图1中对铁水进行预处理的工艺流程示意图；

　　[0020] 图3为图2中对铁水进行脱硫处理的工艺流程示意图；以及

　　[0021] 图4为图1中通过钢水获得管线钢的工艺流程示意图。

　　【具体实施方式】

　　[0022] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的 范围；其中本实施中所涉及的"和/或"关键词，表示和、或两种情况，换句话说，本发明实施 例所提及的A和/或B，表示了 A和B、A或B两种情况，描述了 A与B所存在的三种状态， 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与B。

　　[0023] 本发明提供的一种用于生产管线钢的方法，应用于生产J55管线钢。其中，J55 属于石油套管类管线钢，是石油、天然气开采过程中的重要材料，实际应用于油田的钻采生 产。国、内外部分管厂将J55板卷制管后对管体进行热处理升级为N80/P110/HCP110级别 产品。不同于传统的管线钢，热处理升级用J55管线钢对钢材的洁净度要求高，且J55管线 钢要求夹杂物的膨胀系数与钢基体差别较小为宜。本发明提供的一种用于生产管线钢的方 法，一方面通过采用铁水脱S、脱P预处理，且转炉采用高拉碳和低温出钢工艺，实现了钢水 低氧含量，降低了脱氧加入的铝铁含量，有效降低了生产的Al2O3夹杂，显著提高了钢水纯 净度并降低了脱氧剂消耗。又一方面，依据吹炼后的钢水中的磷含量，选择与磷含量相对应 的出钢工艺对钢水进行出钢处理，保证了成品较低的P含量和S含量；实现了在提高钢水纯 净度的同时使钢中残留夹杂物成分满足J55管线钢在制管、热处理过程中的使用要求。

　　[0024] 具体而言，请参阅图1，本发明实施例提供的一种用于生产管线钢的方法，包括如 下步骤：

　　[0025] 步骤100 :对铁水进行预处理，所述预处理至少包括对所述铁水进行脱硫处理和 脱磷处理；

　　[0026] 其中，该步骤100采用铁水脱硫、脱磷预处理，转炉可以采用高拉碳和低温出钢工 艺，实现了钢水的低氧含量，显著提高了钢水纯净度并降低脱氧剂消耗。同时，对于脱硫处 理、脱磷处理的处理顺序而言，步骤100还包括了如下子步骤：

　　[0027] 步骤110,对所述铁水进行脱硫处理；

　　[0028] 在步骤110中，为了最大限度的减少铁水渣中S(硫）返回至铁水中，上述步骤110 中的脱硫处理，还包括如下处理过程：步骤111，对所述铁水进行一次扒渣处理；步骤112， 向经过扒渣处理后的铁水中加入硫剂进行脱硫，获得硫含量小于等于0. 002 %的铁水；步 骤113,对获得的所述硫含量小于等于0. 0020%的铁水进行二次扒渣处理，获得留渣率小 于等于5 %的铁水。换句话说，在步骤110中，铁水首先进行KR脱硫处理，铁水运至KR工位 后先进行扒渣处理，然后加入硫剂进行脱S。其中，当S含量< 0. 0020%时铁水脱S处理完 毕，最后对硫含量小于等于0. 0020%的铁水再次进行扒渣处理，铁水留渣率< 5%，这样可 以实现最大限度的减少铁水渣中的S返回至铁水中。实际操作过程中，KR处理过程铁水硫 含量变化和脱硫剂加入量可如下表1所示：

　　[0029] 表1 KR处理过程参数

　　[0030]

　　[0031] 步骤120,向经过脱硫处理后的铁水中至少加入钢料和渣料进行吹炼，获得脱磷处 理后的铁水。

　　[0032] 在步骤120中，向脱磷预处理转炉加入废钢，废钢比7~10%，同时加入至少由 高钙活性石灰、轻烧白云石、烧结矿和萤石后组成的渣料开始吹炼，结束渣中目标碱度按照 1. 8-2. 7控制，实现获得P含量< 0. 035%的脱P铁水。实际操作过程中，脱P炉过程参数 见表2。

　　[0033] 表2脱磷炉过程控制参数

　　[0034]

　　[0036] 步骤200 :对经过预处理后的铁水进行吹炼获得钢水；

　　[0037] 其中，该步骤200作为本发明实施例的吹炼步骤开始对经过预处理后的铁水进行 吹炼。具体来说，可以向经过预处理后的钢水中，至少加入活性石灰、轻烧白云石、烧结矿和 萤石进行吹炼。吹炼结束渣的碱度按照3. 5-4. 5控制。且采用高拉碳和低温出钢工艺获得 C含量0. 10-0. 20%，出钢温度彡1665°C的钢水，最终使钢水T. O彡300ppm。实际操作过程 中，脱碳炉辅料加入量可

　　如表3所示；

　　[0038] 表3脱碳炉过程控制参数

　　[0039]

　　[0040] 步骤300 :依据吹炼后的钢水中的磷含量，选择与所述磷含量相对应的出钢工艺 对所述钢水进行出钢处理，获得钢水；

　　[0041] 其中，该步骤300作为本发明实施例的核心步骤，根据转炉终点P、S含量选择不同 的出钢过程渣料及脱氧剂加入顺序和加入量，该步骤300具体可包括如下两种情况：

　　[0042] 情况一，当转炉吹炼结束P含量> 0. 0090%时，先加入渣料，渣料由小粒白灰和萤 石组成。小粒白灰加入8±0. 5kg/t，萤石加入2±0. 2kg/t，出钢后期再加入铝铁脱氧，钢水 氧为300ppm时，错铁加入量为2kg/t的钢，每±100ppm的氧，错铁±0. 5kg/t的钢；

　　[0043] 情况二，当转炉吹炼结束P含量彡0. 0090%时，先加铝铁脱氧，钢水氧为300ppm 时，错铁加入量为2kg/t的钢，每± IOOppm的氧，错铁±0. 5kg/t的钢，后加入澄料，澄料由 小粒白灰和萤石组成。当S含量> 0. 0050 %时，小粒白灰加入8 ± 0. 5kg/t，萤石2 ± 0. 2kg/ t，当S含量彡0. 0050%时，小粒白灰加入6±0. 5kg/t，萤石I. 5±0. 2kg/t。实际操作过程 中，出钢处理情况可如下表4所示：

　　[0044] 表4出钢处理情况

　　[0045]

　　[0046] 步骤400 :通过所述钢水获得所述管线钢。

　　[0047] 其中，该步骤400至少可以包括如下子步骤：

　　[0048] 步骤410,对所述钢水进行至少包括升温、脱硫和/或成分调整的处理；

　　[0049] 详细的说，该步骤410采用LF精炼设备对所述钢水进行升温、脱S及成分调整。且 升温采用石墨电极进行加热升温，LF离站温度控制在1600-1620°C ;加入铝粒、合成渣进行 钢水脱S，使LF结束S含量< 0. 0030%，加入合金进行钢水成分调整。实际操作过程中，LF 处理参数可如下表5所示：

　　[0050] 表5 RH精炼处理参数

　　[0051]

　　[0052] 步骤420,对经过至少包括升温、脱硫和/或成分调整处理后的所述钢水进行深真 空处理；

　　[0053] 详细的说，该步骤420将LF处理完毕后的钢水运至RH真空炉处理，采用深真空 处理，要求真空度< 200Pa，真空处理时间彡10分钟，合金及温度调整完毕后纯循环时间 彡6min。实际操作过程中，RH处理参数如表6所示。

　　[0054] 表6 RH精炼处理参数

　　[0055]

　　[0056] 步骤430,依据经过深真空处理后的所述钢水中的硫含量，对所述钢水进行钙处 理；

　　[0057] 详细的说，在该步骤430中，对所述钢水进行钙处理，具体方法为：当S 含量< ο. OOlO %时，钢水浇注时Ca含量按照0. 0008-0. 0015 %控制；当S含量 0. 0010% -0. 0020 %钢水浇注时Ca含量按照0. 0015-0. 0025 %控制；当S含量> 0. 0020% 时，钢水浇注时Ca含量按照0. 0026-0. 0035 %控制。

　　[0058] 步骤440,对经过钙处理后的所述钢水进行浇注，获得所述管线钢。

　　[0059] 详细的说，在该步骤440中，RH处理完毕后钢水运至连铸机进行浇注，钢包停浇时 采用下渣自动检测。需要注意的是，当下渣量占钢水量10%时立刻停浇。实例生产中三炉 钢浇注时中间包钢水取样Ca含量分别为0. 0018%、0. 0015%、0. 0024%。

　　[0060] 值得一提的是，J55管线钢通过本发明所提供的生产方法进行生产，与传统生产方 法相比较下，用户在制管并热处理后的探伤工序、探伤不合率有明显差别，传统工艺下探伤 不合率高于7%，本发明实施例的生产方法下不合率控制在3-4%。具有适用性广的特点。

　　[0061] 本发明提供的一种用于生产管线钢的方法，应用于生产J55管线钢，相比于传统 的管线钢生产方法，其有益效果如下所述：

　　[0062] ①、本发明通过采用铁水脱S、脱P预处理，且转炉采用高拉碳和低温出钢工艺，实 现了钢水低氧含量，降低了脱氧加入的铝铁含量，有效降低了生产的Al2O3夹杂，显著提高 了钢水纯净度并降低了脱氧剂消耗。

　　[0063] ②、转炉出钢过程根据吹炼结束P、S含量选择不同的脱氧剂和渣料的加入顺序和 加入方式，保证了成品较低的P含量和S含量；

　　[0064] ③、本发明采用双精炼工艺，采用LF精炼工艺保证了成分较低的S含量，增加 RH 精炼工艺有效去除了夹杂物；且根据精炼结束S含量对钢水进行钙处理，在提高钢水纯净 度的同时使钢中残留夹杂物成分满足了 J55管线钢在制管、热处理过程中的使用要求。

　　[0065] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造 性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优 选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

　　[0066] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

　　【主权项】

　　1. 一种用于生产管线钢的方法，其特征在于，包括： 对铁水进行预处理，所述预处理至少包括对所述铁水进行脱硫处理和脱磷处理； 对经过预处理后的铁水进行吹炼获得钢水； 依据吹炼后所获得的钢水中的磷含量，选择与所述磷含量相对应的出钢工艺对所述钢 水进行出钢处理； 通过经出钢处理后的所述钢水获得所述管线钢。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对铁水进行预处理具体包括： 对所述铁水进行脱硫处理； 向经过脱硫处理后的铁水中至少加入钢料和渣料进行吹炼，获得脱磷处理后的铁水。3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对铁水进行脱硫处理具体包括： 对所述铁水进行一次扒渣处理； 向经过扒渣处理后的铁水中加入硫剂进行脱硫，获得硫含量小于等于0. 002%的铁 水； 对获得的所述硫含量小于等于〇. 0020%的铁水进行二次扒渣处理，获得留渣率小于等 于5%的铁水。4. 如权利要求2所述的方法，其特征在于， 所述钢料的加料比是7% -10% ; 和/或， 所述渣料至少包括活性石灰、轻烧白云石、烧结矿和萤石。5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对经过预处理后的铁水进行吹炼具体 包括： 向经过预处理后的铁水中，至少加入活性石灰、轻烧白云石、烧结矿和萤石进行吹炼。6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据吹炼后的钢水中的磷含量，选择与 所述磷含量相对应的出钢工艺对所述钢水进行出钢处理具体包括： 当吹炼结束时钢水中的磷含量大于0. 009%时，则所选择的出钢工艺包括如下步骤： 出钢前期，在铁水中至少加入白灰和萤石；出钢后期，在铁水中加入铝铁合金； 当吹炼结束时铁水中的磷含量小于等于0.009%时，则所选择的出钢工艺包括如下步 骤：出钢前期，在铁水中加入铝铁合金；出钢后期，在铁水中至少加入白灰和萤石。7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于， 所述当吹炼结束时钢水中的磷含量大于〇. 009 %时，所述白灰的加入量是7. 5kg/t-8. 5kg/t，所述萤石的加入量是I. 8kg/t-2. 2kg/t; 和/或， 所述当吹炼结束时钢水中的磷含量小于等于〇. 009%时，若硫含量大于0. 005%，则所 述白灰的加入量是7. 5kg/t-8. 5kg/t，所述萤石的加入量是I. 8kg/t-2. 2kg/t;若硫含量小 于等于0. 005%，则所述白灰的加入量是5. 5kg/t-6. 5kg/t，所述萤石的加入量是I. 3kg/ t_l. 7kg/t〇8. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过钢水获得所述管线钢具体包括： 对所述钢水进行至少包括升温、脱硫和/或成分调整的处理； 对经过至少包括升温、脱硫和/或成分调整处理后的所述钢水进行深真空处理； 依据经过深真空处理后的所述钢水中的硫含量，对所述钢水进行钙处理； 对经过钙处理后的所述钢水进行浇注，获得所述管线钢。9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述依据经过深真空处理后的所述钢水中 的硫含量，对所述钢水进行钙处理具体包括： 当硫的含量小于〇. 001%时，则控制钢水浇注时钙的含量在〇. 0008% -0. 0015%之内； 当硫的含量在〇. 001 % -〇. 002 %之间时，则控制钢水浇注时钙的含量在 0? 0015% -0? 0025%之内； 当硫的含量大于〇. 002%时，则控制钢水浇注时钙的含量在0. 0026-0. 0035%之内。10. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对经过钙处理后的所述钢水进行浇 注，获得所述管线钢具体包括： 当所述钢水的下渣量是钢水量的10%时，则停止浇注。

　　【专利摘要】本发明公开了一种用于生产管线钢的方法，包括：对铁水进行预处理，所述预处理至少包括对所述铁水进行脱硫处理和脱磷处理；对经过预处理后的铁水进行吹炼，获得钢水；依据吹炼后的钢水中的磷含量，选择与所述磷含量相对应的出钢工艺对所述铁水进行出钢处理；通过所述钢水获得所述管线钢。本发明解决了现有技术中如何提供一种全新的生产管线钢的方法，使得生产出来的管线钢一方面具备纯净度高的特点，又一方面能够克服因夹杂物周边产生微裂纹而使得管线钢使用要求低的技术缺陷。

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

　　【公开号】CN104928438

　　【申请号】CN201510388328

　　【发明人】张宏艳, 王志鹏, 孔志刚, 崔阳, 单庆林, 景财良, 王朝斌, 郭小龙

　　【申请人】首钢总公司

　　【公开日】2015年9月23日

　　【申请日】2015年7月3日