复吹转炉双联工艺冶炼X80管线钢脱磷试验研究

结合某厂生产X80管线钢实际状况,对复吹转炉双联工艺的炼钢脱磷过程进行试验,研究转炉炉渣碱度和氧化性对脱磷的影响。结果表明：在铁水磷含量为0.118%和0.116%,脱磷炉和脱碳炉终点渣碱度CaO/SiO₂分别为1.6～2.0、3.3～4.1,T.Fe含量分别为10%～15%、20%～35%的条件下,脱磷炉脱磷率最高达50.85%,平均为38.35%,终点脱磷率最高为95.69%,平均为94.88%,冶炼终点钢水磷含量控制在0.007%以下,最低0.005%,满足X80管线钢生产要求。     

300 t复吹转炉冶炼X80管线钢磷含量控制

 通过对首钢京唐公司生产的X80管线钢复吹转炉炼钢过程磷质量分数的控制研究,从热力学上分析了炼钢终点渣钢间磷分配比较低的原因,同时给出了转炉终渣成分的调节方向,以及要得到相应脱磷率和终点磷分配比时转炉渣加入量的最佳值。研究结果表明,在现有工艺条件下,转炉炉渣中MgO质量分数偏高,导致终渣熔点较高,而转炉终点渣熔点较高又是转炉磷分配比实际值与理论值差距较大的主要原因。通过计算,在现有工艺水平下,转炉渣的加入量应控制在43~60 kg/t(钢)较为合适。     

300 t BOF-LF-RH冶炼过程X80管线钢氧含量控制

X80管线钢(基本成分/%:0.09C、0.42Si、1.85Mn、0.022P、0.005S、0.06Als)的冶金流程为KR铁水脱硫预处理-300 t顶底复吹转炉-钢包吹氩-LF-RH-250 mm×2 150 mm板坯连铸。工艺炼钢和精炼主要优化工艺为:控制转炉出钢下渣量≤4 kg/t,采用(%):55～60CaO、7～12SiO2、25～30Al₂O₃精炼渣系,控制LF精炼渣CaO/Al₂O₃=1.7～1.9,CaO/SiO₂=4.5～6.0,(FeO+MnO)≤1.0%,吹氩站顶底吹氩预成渣,RH真空度≤66.7 Pa,RH后喂钙线0.8 kg/t。结果表明,转炉终点碳氧积由0.002 84降为0.002 44;精炼后(FeO+MnO)为0.913%,全氧含量为0.0013%。成品材夹杂物级别≤1.0。     

管线钢冶炼工艺技术的开发

采用120t顶底复吹转炉、LF精炼设备、板坯连铸机开发生产X60管线钢，通过合理控制生产工艺，实现成分的精确控制，有效的降低了钢中的气体和夹杂物含量。     

X80管线钢冶炼关键工艺技术研究

阐述了X80管线钢生产中氧、硫、氮和夹杂物控制的关键技术环节,X80管线钢溶解氧质量分数完全可以控制在(3～5)×10-6,钢中全氧基本上以夹杂物形式存在,可以通过钙处理、软吹、真空处理及中间包流场作用上浮去除,同时做好全流程的钢水保护;造好白渣,保持极低的钢中氧是控制钢中硫的关键,LF精炼初期一次配铝到位有助于快速脱硫;管线钢增氮关键环节为钢液面裸露和连铸保护不好增氮、转炉出钢过程增氮及LF精炼过程增氮,而真空处理过程对氮有很好的去除作用.管线钢夹杂物钙处理变性时要控制合适的铝、氧、硫、钙含量,X80管线钢溶解氧质量分数为(3～5)×10-6,1 600℃和1 650℃钢中可允许硫质量分数分别为(25.8～43.0)×10-6和(21.6～36.O)×10-6.     

太钢第二炼钢厂顶底复吹转炉工艺生产实践

太钢第二炼钢厂通过引进钢铁研究总院的“长寿复吹转炉炼钢工艺技术”,将2号、3号顶吹氧气转炉改造为顶底复吹转炉。总结阐述了改造后复吹转炉终点碳氧积、脱磷、脱碳、造渣和吹炼等各项工艺的研究。     

抗大变形管线钢X80轧制工艺研究

为提高抗大变形管线钢X80的力学性能,在鞍钢5500宽厚板生产线上对其轧制工艺进行了研究。结果表明,提高板坯加热温度及保温时间可改善产品抗拉强度;适当调整弛豫时间,保证钢板入水温度及优化轧制力、轧制道次,可有效控制钢板显微组织,提高产品的均匀延伸率。     

高级别管线钢X80冶炼生产实践

基于低碳和Nb、V、Ti等多合金元素复合的成分体系设计思路,采用铁水预处理-100 t转炉-LF精炼-RH精炼-260 mm板坯连铸-堆垛缓冷工艺生产高级别管线钢X80.通过各冶炼工序的合理控制,有效优化了硫、磷、氮、氢和氧等杂质元素,显著降低了显微夹杂物、大型夹杂物含量,并经过夹杂物变性处理促进了残余夹杂物的去除;通...     

X80管线钢硫含量控制研究

基于首钢京唐公司X80管线钢的生产数据,从热力学上分析了转炉终点渣和LF精炼渣硫容量与钢中硫含量的对应关系,给出了精炼渣成分的调节方向。结果表明:精炼渣成分应控制在如下范围:w(CaO)为55%～60%;w(SiO2)为10%～12%;w(Al2O3)为20%～25%;w(MgO)为6%、w(FeO+MnO)小于1.5%。该成分的精炼渣最终硫分配比范围可控制在198～542。     

X80高级别管线钢的洁净度

针对莱芜钢铁集团120 t顶底复吹转炉(脱磷)→120 t顶底复吹转炉(脱碳)→LF→RH→CC试生产X80管线钢的生产工艺,采取示踪剂示踪、系统取样、综合分析的方法,对LF精炼前后、RH精炼前后,中间包和铸坯中总氧、氮、显微夹杂物和铸坯中大型夹杂物的变化进行了系统的研究。研究结果表明,铸坯中总氧含量平均为8×10-6,氮含量平均为58×10-6(质量分数,下同),96%的显微夹杂物的尺寸小于2μm,平均为2.50个/mm2,大型夹杂物平均为2.23 mg/10 kg。铸坯中氮含量较高,精炼过程夹杂物变性效果较差。     

热连SLX70管线钢的开发与生产

为加强市场竞争,安钢热连轧开发了X70管线钢。根据对该钢种的质量特性分析,制订了X70化学成分、加热工艺、轧钢工艺及卷取工艺。生产实践证明,该品种开发获得成功,产品质量达到了标准要求。     

X80管线钢高温氧化膜的生长机理

观察并研究了X80钢在800～1 200℃下氧化1 mmin的氧化膜以及氧化圆点的形成规律.结果表明:X80管线钢在1 050℃以下具有良好的抗氧化特性,从1 050℃开始整个氧化膜层明显增厚,抗氧化能力下降;在1 000℃以下氧化膜内侧区域存在明显的Si、Cr富集带,温度升高到1 050℃,基体界面开始出现氧化圆点,同时内侧元素富集氧化膜的完整性遭到破坏,此种现象主要与Cr2O2进一步氧化形成CrO3有关.通过热力学和动力学分析发现,低于1 000℃.Si、Cr的氧化物稳定性高,自扩散系数小,利于形成界面处稳定的氧化膜.同时发现,1 050℃属于X80钢氧化质点形成的临界温度,低于此温度主要形成致密的界面氧化膜,它起到明显的抗氧化作用.     

含钒X80级管线钢奥氏体晶粒长大行为

为了探明钒添加量对X80级管线钢奥氏体化过程的影响,通过Thermo-Calc热力学计算、奥氏体化加热处理、金相分析及理论模型推导计算,研究了含钒质量分数分别为0、0.042％、0.084％、0.130％的4种试验钢在不同奥氏体化温度下的晶粒尺寸变化规律并分析计算了含钒试验钢奥氏体晶粒长大动力学行为.结果 表明,当均热...     

Evolution of MnS inclusions in Ti-bearing X80 pipeline steel

Studies show that manganese sulfide(MnS)inclusions in pipeline steel affect the lateral performance of steel in its rolling deformation,as well as the hydrogen-induced cracking and sulfide stress corrosion cracking resistance performance.To inhibit the precipitation of MnS and its effect on pipeline steel,a quenching experiment and a diffusion couple experiment,which investigated the evolution of MnS inclusions in Ti-bearing X80 pipeline steel,were conducted.The experimental results show that the transformation of the MnS inclusions during solidification is as follows:MnS→titanium sulfide(TiS)→Ti_4C_2S_2.The transition temperatures of MnS to TiS and TiS to Ti_4C_2S_2 are 1 673 and 1 273 K,respectively,and the overall size of the sulfide decreased as well.Thermodynamic calculation results confirm that the transition temperatures of MnS to TiS and TiS to Ti_4C_2S_2 are 1 623 and 1 203 K,respectively.When the sulfur content in the X80 pipeline steel is 0.001 5%,all the sulfur in the steel can be converted into Ti_4C_2S_2 with a titanium content of more than 0.02%.     

Simulation study on heat-affected zone of high-strain X80 pipeline steel

The microstructure evolution and impact-toughness variation of heat-affected zone(HAZ)in X80 highstrain pipeline steel were investigated via a welding thermal-simulation technique,Charpy impact tests,and scanning electron microscopy observations under different welding heat inputs and peak temperatures.The results indicate that when heat input was between 17 and 25kJ·cm~(-1),the coarse-grained heat-affected zone showed improved impact toughness.When the heat input was increased further,the martensite-austenite(M-A)islands transformed from fine lath into a massive block.Therefore,impact toughness was substantially reduced.When the heat input was 20kJ·cm~(-1) and the peak temperature of the first thermal cycle was between 900 and 1300°C,a higher impact toughness was obtained.When heat input was 20kJ·cm~(-1) and the peak temperature of the first thermal cycle was 1300°C,the impact toughness value at the second peak temperature of 900°C was higher than that at the second peak temperature of 800°C because of grain refining and uniformly dispersed M-A constituents in the matrix of bainite.     

X80管线钢生产过程氮的控制实践

介绍了管线钢中氮的危害,结合管线钢化学成分和生产工艺,分析氮的来源、溶解和扩散机理,基于转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉精炼、连铸等生产工艺特性,对不同工序钢水中氮的数据进行采集和分析,系统研究提高转炉吹炼命中率、改善造渣制度、强化出钢管理、全程底吹Ar控制,LF微正压操作,RH真空处理,连铸保护浇注等措施对降氮和控氮的影响,指出连铸坯氮含量偏高的主要原因。为管线钢冶炼的降氮和控氮,强化重点工艺环节的控制,优化改进控制工艺,提供了科学依据,形成了一套全工序控制钢水氮的措施,确保高级管线钢中氮质量分数控制在0.0045%以下。     

溶解氧对X80管线钢腐蚀行为的影响及其机制

通过交流阻抗技术、动电位极化技术以及X射线衍射仪,研究了溶解氧含量对X80管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中电化学行为的影响。结果表明:随着溶解氧含量的不断降低,腐蚀电流密度明显减小,金属腐蚀速率显著下降。这是因为溶解氧含量的不同会导致试样腐蚀产物差异,从而造成了试样在库尔勒土壤模拟溶液中腐蚀速率的变化。当溶解氧含量降到0.35mg/L时,金属电极表面生成了一层以FeCO3为主的腐蚀产物膜,FeCO3明显抑制了腐蚀反应的进行,产物膜对X80钢起到保护作用,此时试样腐蚀现象最不明显。     

X80管线钢在长输管道中的应用及展望

随着长输管道输送压力的提高和对输送效率的要求,X80管线钢在天然气长输管道中的使用逐渐规模化。化学成分作为钢材的“基因”,分析其演变过程并确定合适的目标成分是解决制造、焊接等问题的关键。煤制气输送管道目前没有X80管线钢的工程应用,为了满足中石化在建新疆煤制气外输管道工程的需求,需要加强煤制气管道用X80管线钢的研究。     

温度和硫酸盐还原菌（SRB）协同作用下X80钢的腐蚀行为

摘要：通过利用线性极化曲线,交流阻抗技术（EIS）,并结合使用扫描电子显微镜观察研究了不同温度下SRB对X80管线钢在大港土壤模拟溶液中的腐蚀行为的影响,实验结果表明：SRB会加剧X80管线钢在大港土壤溶液中的腐蚀,当SRB活性受不同温度影响时,其对X80管线钢腐蚀行为产生不同影响。当外界环境温度为30℃时,SRB活性较强,生物膜中细胞密度高,其致密性增加,加速了金属的电化学腐蚀速率。当外界环境温度为50℃时,SRB的活性较低,在金属表面形成的生物膜致密性较差,此时在含SRB模拟溶液与无菌模拟溶液中,X80管线钢所呈现出的电化学腐蚀速率基本一致,且小于30℃时含SRB模拟溶液中的腐蚀速率。