D0L:10.13374h.issn1001-053x.2007.s1.007 第29卷增刊1 北京科技大学学报 Vol.29 Suppl.1 2007年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun 2007 RH生产X70管线钢的不同工艺研究 李太全 包燕平 刘建华 韩丽娜 孙宝芳 北京科技大学治金与生态工程学院，北京100083 摘要从治金效果、设备性能、工艺条件等方面对LF-RH与RHLF二次精炼法进行了全面的研究，分析了两种工艺 下RH真空处理的特点，对两种工艺下管线钢中有害元素及夹杂物的控制进行了讨论.LF-RH与RHLF工艺下生产的 X70管线钢铸坯中的T[0]平均为14×10-6和19x10-6,显微夹杂物个数分别为2.48个mm2和2.62个mm2,达到很高的 洁净度水平.LF-RH工艺铸坯中氮平均为53×106，RH-LF工艺条件下铸坯氮含量为平均38×106，为以后生产更高质 量的管线钢积累了经验. 关键词X70管线钢；RH,LF;脱硫：脱氮 分类号TF703.5 真空精炼的主要目的是脱除钢中的H凹，[O],[C 都发生钢水回磷，其中转炉出钢过程中回磷比较严重， N以及去除夹杂、均匀钢水成分和温度.在具有真空 回磷率为65%.通过优化转炉渣、转炉出钢前扒渣、 脱气功能的精炼装置中，RH装置运用很广泛.在管线 出钢过程采用挡渣操作等，控制出钢磷含量在0.007% 钢的治炼中，RH起着重要的作用.但是不同的工艺流 左右，可以保证成品钢中P<0.011%:(3)T[O]的控制： 程中，H处理起着不同的作用，对管线钢的质量起 通过控制转炉出钢的下渣量，钢包顶渣改质，喂A! 着不同的影响.RH在钢包精炼炉的前置和后置，直 线、吹氩，经过LF与RH精炼，氧控制20×10-6以下 接决定了整个流程各工序控制特点.本文就是研究H (4)N的控制：LF造泡沫渣、埋弧加热，经RH处理 前置处理及后置处理时，整个工艺流程的控制以及不 后基本上可以保证钢中的氮含量在60×106以内.（⑤） 同流程下，各工序的特点及其对质量的影响- 夹杂物形态控制：在LF后喂入钙线，对夹杂物进行 变性，降低钢中大型夹杂物含量5-刀 1LF-RH工艺生产管线钢的特点 工艺流程为：铁水预处理→转炉→LF及钙处理一 2RH-LF工艺生产管线钢特点 RH→浇铸. 工艺流程为：铁水预处理→转炉→RH→LF及钙 在此工艺下，RH只起到钢液净化的作用，没有 处理→浇铸. 脱碳功能，转炉出钢后各个工序也没有脱碳能力，转 X70管线钢属于低碳钢，RH在转炉后使用可以采 炉出钢到连铸过程钢水始终处于一个增碳的过程，因 用RH轻处理，这里RH通过真空下碳氧反应进行脱 此要求在转炉出钢时管线钢中的碳成分按目标成分下 气，起到净化钢液的作用，同时也可以对钢中的碳含 限控制.要保证成品钢中C<0.08%(质量分数)，主要采 量进行相应的控制.这时转炉终点碳含量的控制自由 取了以下几个措施：(1)转炉出钢时钢水中碳含量控 度相对较大，同时转炉出钢也允许保留一定的溶解氧. 制在0.03%-0.04%，(2)钢包采用无碳耐材；(3)LF采 LF进行深脱硫、补偿RH轻处理所带来的温度损失， 用长弧埋弧加热，减少电极增碳；(4)合金用低碳合金， 钙处理在LF后进行.针对脱磷、脱硫热力学条件相互 (5)使用低碳中间包覆盖剂和低碳结晶器保护渣. 矛盾而管线钢以要求S],P]同时低的特点，RH-LF工 有害元素及夹杂物控制：(1)[S]的控制：经铁水 艺流程采用转炉重点脱磷，RH和LF重点脱硫的生 脱硫，硫含量控制到0.002%，虽然转炉治炼有一定的 产工艺.控制钢中磷含量的措施有：在转炉治炼时采 回硫，通过优化精炼还原渣，还是可以使硫控制在 用早期加入大量石灰，以达到石灰饱和：加入硅石或 20x10-6以下：(2)P]的控制：磷的控制主要有两个关 硅铁，加大渣量：增加渣中FeO含量：低温出钢.控 键点，一是转炉出钢，二是LF精炼过程.这两个过程 制钢中硫含量的主要措施有：铁水进行预脱硫，在转 收清日期：2007-02-01修回日期：2007-04-15 作者简介：李太全(1970一。男，博士研究生第 29 卷 增刊 1 北 京 科 技 大 学 学 报 Vol.29 Suppl.1 2007 年 6 月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun 2007 收稿日期：2007−02−01 修回日期：2007−04−15 作者简介: 李太全(1970⎯), 男, 博士研究生 RH 生产 X70 管线钢的不同工艺研究 李太全 包燕平 刘建华 韩丽娜 孙宝芳 北京科技大学冶金与生态工程学院, 北京 100083 摘 要 从冶金效果、设备性能、工艺条件等方面对 LF-RH 与 RH-LF 二次精炼法进行了全面的研究，分析了两种工艺 下 RH 真空处理的特点，对两种工艺下管线钢中有害元素及夹杂物的控制进行了讨论. LF-RH 与 RH-LF 工艺下生产的 X70 管线钢铸坯中的 T[O]平均为 14×10−6 和 19×10−6 ，显微夹杂物个数分别为 2.48 个/mm2 和 2.62 个/mm2 , 达到很高的 洁净度水平．LF-RH 工艺铸坯中氮平均为 53×10−6 ，RH-LF 工艺条件下铸坯氮含量为平均 38×10−6 ，为以后生产更高质 量的管线钢积累了经验． 关键词 X70 管线钢; RH; LF; 脱硫； 脱氮 分类号 TF703.5 真空精炼的主要目的是脱除钢中的[H], [O], [C], [N]以及去除夹杂、均匀钢水成分和温度．在具有真空 脱气功能的精炼装置中, RH 装置运用很广泛．在管线 钢的冶炼中，RH 起着重要的作用. 但是不同的工艺流 程中，RH 处理起着不同的作用，对管线钢的质量起 着不同的影响．RH 在钢包精炼炉的前置和后置，直 接决定了整个流程各工序控制特点．本文就是研究 RH 前置处理及后置处理时，整个工艺流程的控制以及不 同流程下，各工序的特点及其对质量的影响[1-3]． 1 LF-RH 工艺生产管线钢的特点 工艺流程为: 铁水预处理→转炉→LF 及钙处理→ RH→浇铸． 在此工艺下，RH 只起到钢液净化的作用，没有 脱碳功能，转炉出钢后各个工序也没有脱碳能力，转 炉出钢到连铸过程钢水始终处于一个增碳的过程，因 此要求在转炉出钢时管线钢中的碳成分按目标成分下 限控制. 要保证成品钢中 C<0.08%(质量分数)，主要采 取了以下几个措施: (1) 转炉出钢时钢水中碳含量控 制在 0.03%~0.04%; (2) 钢包采用无碳耐材; (3) LF 采 用长弧埋弧加热，减少电极增碳; (4) 合金用低碳合金; (5) 使用低碳中间包覆盖剂和低碳结晶器保护渣[4]． 有害元素及夹杂物控制：(1) [S]的控制：经铁水 脱硫，硫含量控制到 0.002%，虽然转炉冶炼有一定的 回硫，通过优化精炼还原渣, 还是可以使硫控制在 20×10−6 以下；(2) [P]的控制：磷的控制主要有两个关 键点，一是转炉出钢，二是 LF 精炼过程. 这两个过程 都发生钢水回磷，其中转炉出钢过程中回磷比较严重， 回磷率为 65%. 通过优化转炉渣、转炉出钢前扒渣、 出钢过程采用挡渣操作等，控制出钢磷含量在 0.007% 左右，可以保证成品钢中 P<0.011%；(3) T[O]的控制： 通过控制转炉出钢的下渣量，钢包顶渣改质，喂 Al 线、吹氩，经过 LF 与 RH 精炼，氧控制 20×10−6 以下. (4) [N]的控制：L F 造泡沫渣、埋弧加热，经 RH 处理 后基本上可以保证钢中的氮含量在 60×10−6 以内. (5) 夹杂物形态控制：在 LF 后喂入钙线，对夹杂物进行 变性，降低钢中大型夹杂物含量[5-7]． 2 RH- LF 工艺生产管线钢特点 工艺流程为: 铁水预处理→转炉→RH→LF 及钙 处理→浇铸． X70 管线钢属于低碳钢, RH 在转炉后使用可以采 用 RH 轻处理，这里 RH 通过真空下碳氧反应进行脱 气，起到净化钢液的作用，同时也可以对钢中的碳含 量进行相应的控制. 这时转炉终点碳含量的控制自由 度相对较大，同时转炉出钢也允许保留一定的溶解氧. LF 进行深脱硫、补偿 RH 轻处理所带来的温度损失， 钙处理在 LF 后进行. 针对脱磷、脱硫热力学条件相互 矛盾而管线钢以要求[S], [P]同时低的特点，RH-LF 工 艺流程采用转炉重点脱磷, RH 和 LF 重点脱硫的生 产工艺. 控制钢中磷含量的措施有：在转炉冶炼时采 用早期加入大量石灰, 以达到石灰饱和；加入硅石或 硅铁, 加大渣量；增加渣中 FeO 含量；低温出钢. 控 制钢中硫含量的主要措施有：铁水进行预脱硫，在转 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2007.s1.007