国内外管线钢的生产企业和工艺技术简述如下:
1国内管线钢的生产企业和工艺技术
(1)宝钢:
宝钢从1995年开始,高韧性管道由研究试制阶段转为工业性批量生产。到1996年为我国三个重要的输油、输气管道工程提供了X52、X60、X65高韧性管线钢板。其工艺主要包括:
铁水预处理(TDS)→顶吹转炉(LD)→顶渣→循环真空脱气(RH)→喷粉(KIP)→连铸(CC),按上述工艺路线,管线钢的中间包钢水成分可达到[S]≤0.002%,[P]≤0.009%,T[O]≤0.0025%,[N]≤0.0035%,[H]≤0.0002%的水平。
(2)武钢
武钢三炼钢厂采用“BOF→Ar→RH→LF→CC”工艺生产的管线钢,采取示踪剂跟踪、系统取样、综合分析的方法,对RH处理前后、LF处理前后、中间包和铸坯中T[O]、显微夹杂及宏观夹杂物的变化进行了系统研究。各工序钢中夹杂物洁净度的变化情况见表1。
表1 武钢管线钢各工序钢中洁净度的变化
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项目 |
T[O]/% |
显微夹杂个数/个·mm-2 |
大型夹杂数量/mg·(10kg)-1 |
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吹氩后 |
0.00208 |
7.28 |
31.52 |
|
RH处理后 |
0.00165 |
4.74 |
10.87 |
|
LF处理后 |
0.00173 |
2.46 |
32.27 |
|
中间包 |
0.00210 |
3.78 |
36.56 |
|
铸坯 |
0.00147 |
2.78 |
1.13 |
(3)酒钢L290管线钢洁净度研究
表2 酒钢L290管线钢各工序钢中夹杂物数量、T[O]和氮含量变化
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工序 |
T[O] |
[N] |
显微夹杂物数量
(个/mm2) |
大型夹杂物数量(mg/10kg) |
|
转炉
终点 |
~ |
23.7×10-6 |
50 |
~ |
|
LF前 |
102.5×10-6 |
20.8×10-6 |
98.3 |
9.33 |
|
LF后 |
92.5×10-6 |
26.0×10-6 |
173.6 |
4.97 |
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中包 |
88.5×10-6 |
35.0×10-6 |
61.7 |
5.35 |
|
铸坯 |
49.4×10-6 |
32.3×10-6 |
45.2 |
3.62 |
酒钢L290管线钢的生产工艺流程为:铁水预脱硫处理→50吨转炉→吹氩处理→LF精炼→全封闭注流保护板坯连铸。采用加示踪剂连续跟踪,并在转炉终点、LF进出站、中间包和结晶器的前、中和后期以及铸坯取样,对钢中的夹杂物、T[O]和氮含量进行全面系统的分析研究。各工序钢中夹杂物数量、T[O]和氮含量变化如表2。
2国外管线钢的生产工艺
(1)日本日新制钢超低硫管线钢的生产工艺
日本日新制钢超低硫管线钢的生产工艺如图(略)1。
国外的精炼工艺及T[O]的控制水平如表所示。
表3 国外炉外精炼T[O]的控制水平
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钢 厂 |
工 艺 |
T[O] / % |
|
新日铁君津制铁所 |
RH→KIP |
0.0029 |
|
室兰制铁所 |
LF→RH或LF→VOD |
0.001 |
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日本其他厂 |
RH |
0.002 |
|
日本NKK |
RH改进的NK→PERM |
0.0005 |
(2)日本钢管京滨厂
日本钢管的京滨厂电弧炉车间包括一台50t高功率电炉,1台VAD和VOD双联精炼炉。由计算机控制电炉熔炼过程,并在电炉上安装了辅助燃烧器、搅拌器,在精炼工位上安装了喷粉设备,精炼的钢水可由电炉或转炉供应。该厂利用上述设备生产超低硫、低磷、低氧、低氮、低氢、低碳钢管用钢。
(3)日本新日铁
日本生产高纯净钢的工艺流程为:复合铁水预处理→顶底复吹转炉→减压下的钢包喷粉(V-KIP)→RH处理→连铸轻压→形变热处理控轧→UOE.
(4)俄罗斯
俄罗斯塔干罗格钢铁厂为提高产品质量,生产出高强度、耐低温、耐腐蚀的无缝钢管,2000年在平炉炼钢车间建成了钢包精炼炉,采用精炼技术后,该厂可将钢中的硫含量降低到0.012%以下。
(5)德国蒂森钢铁公司
德国蒂森管线钢(HIC钢)的冶炼工艺路线为:铁水脱硫(S<0.003%)→复吹(P<0.005%)→钢包内加合成渣、Ar搅拌深脱硫(S<0.001%)→RH脱气→TN喷粉(钙处理和搅拌排除夹杂物)。
另一种冶炼路线为:铁水脱硫(S<0.005%)→复吹→钢包罐脱气处理(真空下同时加合成渣,脱至[S]0.001%以下,然后喂入Ca-Si包芯线)。