第3期 刘建华等：高级别管线钢钙处理效果评价标准 ,317. 文献[9]通过向中间包钢水中喂入硅钙合金， 中，钢水凝固前ACR值低于0.4时，板材中硫化物 测定钢水中夹杂物的(%Ca)/(%0)与钢中[% 形状控制不充分；ACR值大于0.4时，除板材中心 Ca]r.的关系： 偏析处的其他区域硫化物形态都得到较好控制. (%Ca)/(%0)=0.18+130[%Ca]rat(3) 表9是本实验中各炉次X70钢钙处理后、结晶器中 导出了计算钢液中有效[%Ca:的方法： 和铸坯中的ACR值，其值离散较大，有时还出现负 [%Caa]=[%Ca]-{0.18+180[%Ca]t}T[0] 值，表明ACR值作为X70钢中硫化物变性效果的评 (4) 价指标难度较大，这一方面与钢水中[%Ca]r和 提出了硫化物钙处理评判指标ACR=[%Ca]/ T[0]份析精度不高有关，另一方面也与[%Ca] 1.25[%S]实验发现：在高强度低合金钢HSLA 计算方法不太合理存在一定关系 表9X70钢中ACR和[%Ca]r/%s】 Table 9 ACR and [Ca]tar/[%s]in X70 steel 喂钙后钢水中 结晶器钢水中 铸坯中 炉次 ACR [Ca]rar /[s] ACR [Calror /[s] ACR [Ca]To /[%s] 1 0.47 1.30 -0.17 0.13 -0.05 0.17 2 -0.06 1.56 0.33 3 1.47 2.52 0.10 0.56 0.27 0.48 4 -0.01 0.61 0.22 5 -0.15 1.82 0.91 6 -0.68 1.30 0.93 钙在管线钢中的存在方式有三种：氧化物中的 响，本研究认为管线钢钙处理是否合适应采用如下 钙、硫化物中的钙和钢中溶解钙.式(3)是在中间包 标准 加入硅钙合金后测得的钢中氧化物夹杂物的 (1)中间包和结晶器中夹杂的noAo应该与 (%Ca)1(%0)与钢中[%Ca]r的关系，而高级别 12C:0,7Ab03相近.这样既可以防止连铸生产中 管线钢和低碳铝镇静钢生产中，一般在钢包钢水中 出现絮流现象，也能将AbO3夹杂变性为球状低熔 喂入硅钙线，式(3)不一定适用，同时，由于钙和硫 点夹杂，改善铸坯轧制成板材过程中夹杂物周围的 的反应，钢中氧化物夹杂中的(%Ca)/(%0)应与 应力集中程度， 钢中钙含量、氧含量、硫含量和喂钙后续时间等有 (2)钙处理后夹杂的noAo应稍高于12Ca0· 关，同样，钢中硫化物夹杂的变性效果也与钢中钙 7AbO3的夹杂，这样钢中溶解钙的含量稍高，Ca0- 含量、氧含量、硫含量和喂钙时间等有关，简单地采 AbO3复合夹杂中的C0含量也较高，可以对后续 用Ca/S来衡量硫化物变性效果不太科学. 生产过程中二次氧化产生的夹杂物进行变性， 针对上述问题，本文认为应在管线钢铸坯中心 (3)铸坯中心部位或轧后板带中心部位不存在 位置或铸坯轧后板带材中心位置截取试样，采用扫 单纯的MnS夹杂，这样可以控制MnS对管线钢抗 描电镜观察试样中是否存在MnS夹杂，以此作为高 氢致裂纹能力的影响， 级别管线钢硫化物变性效果的评判标准 同时，还应注意使钙处理在最后精炼工序的后 3.5管线钢夹杂物变性新标准 期进行，并尽力防止钢水的二次氧化 管线钢夹杂物的变性目的主要为：①将絮状 钢厂在生产管线钢时可采用该标准对管线钢钙 Ab03夹杂变性为球状低熔点C0AbO3夹杂，减轻 处理工艺进行优化试验，探索本厂生产条件下最佳 铸坯轧制成板材过程中Ab0:周围的应力集中及减 的钙处理工艺（喂线长度、喂线速度和喂线位置 少出现微细裂纹的倾向；②防止连铸生产中出现絮 等) 流现象；③控制精炼后期和连铸过程中钢中夹杂物 为液态夹杂，促进夹杂物的聚合长大和上浮去除；④ 4结论 控制铸坯中MS夹杂的单独析出，根据管线钢钙处 (1)钙处理后的精炼和连铸生产中，钢中钙含 理后夹杂物变化的规律以及二次氧化对夹杂物的影 量显著下降，夹杂物组成发生显著变化，第 3期 刘建华等： 高级别管线钢钙处理效果评价标准 文献 ［9］通过向中间包钢水中喂入硅钙合金‚ 测定钢水中夹杂物的 （％Ｃａ）／（％Ｏ）与钢中 ［％ Ｃａ］Ｔｏｔ的关系： （％Ｃａ）／（％Ｏ）＝0∙18＋130［％Ｃａ］Ｔｏｔ （3） 导出了计算钢液中有效 ［％Ｃａｅｆｆ］的方法： ［％Ｃａｅｆｆ］ ＝［％Ｃａ］ —｛0∙18＋180［％Ｃａ］Ｔｏｔ｝Ｔ［Ｏ］ （4） 提出了硫化物钙处理评判指标 ＡＣＲ＝ ［％Ｃａｅｆｆ］／ 1∙25［％Ｓ］．实验发现：在高强度低合金钢 ＨＳＬＡ 中‚钢水凝固前 ＡＣＲ值低于 0∙4时‚板材中硫化物 形状控制不充分；ＡＣＲ值大于 0∙4时‚除板材中心 偏析处的其他区域硫化物形态都得到较好控制． 表 9是本实验中各炉次 Ｘ70钢钙处理后、结晶器中 和铸坯中的 ＡＣＲ值‚其值离散较大‚有时还出现负 值‚表明 ＡＣＲ值作为 Ｘ70钢中硫化物变性效果的评 价指标难度较大．这一方面与钢水中 ［％Ｃａ］Ｔｏｔ和 Ｔ［Ｏ］分析精度不高有关‚另一方面也与 ［％Ｃａｅｆｆ］ 计算方法不太合理存在一定关系． 表 9 Ｘ70钢中 ＡＣＲ和 ［％Ｃａ］Ｔｏｔ／［％Ｓ］ Ｔａｂｌｅ9 ＡＣＲａｎｄ ［％Ｃａ］Ｔｏｔ／［％Ｓ］ ｉｎＸ70ｓｔｅｅｌ 炉次 喂钙后钢水中 结晶器钢水中 铸坯中 ＡＣＲ ［％Ｃａ］Ｔｏｔ／［％Ｓ］ ＡＣＲ ［％Ｃａ］Ｔｏｔ／［％Ｓ］ ＡＣＲ ［％Ｃａ］Ｔｏｔ／［％Ｓ］ 1 0∙47 1∙30 —0∙17 0∙13 —0∙05 0∙17 2 —0∙06 1∙56 — — — 0∙33 3 1∙47 2∙52 0∙10 0∙56 0∙27 0∙48 4 —0∙01 0∙61 — — — 0∙22 5 —0∙15 1∙82 — 0∙91 — — 6 —0∙68 1∙30 — 0∙93 — — 钙在管线钢中的存在方式有三种：氧化物中的 钙、硫化物中的钙和钢中溶解钙．式 （3）是在中间包 加 入 硅 钙 合 金 后 测 得 的 钢 中 氧 化 物 夹 杂 物 的 （％Ｃａ）／（％Ｏ）与钢中 ［％Ｃａ］Ｔｏｔ的关系‚而高级别 管线钢和低碳铝镇静钢生产中‚一般在钢包钢水中 喂入硅钙线‚式 （3）不一定适用．同时‚由于钙和硫 的反应‚钢中氧化物夹杂中的 （％Ｃａ）／（％Ｏ）应与 钢中钙含量、氧含量、硫含量和喂钙后续时间等有 关．同样‚钢中硫化物夹杂的变性效果也与钢中钙 含量、氧含量、硫含量和喂钙时间等有关‚简单地采 用 Ｃａ／Ｓ来衡量硫化物变性效果不太科学． 针对上述问题‚本文认为应在管线钢铸坯中心 位置或铸坯轧后板带材中心位置截取试样‚采用扫 描电镜观察试样中是否存在 ＭｎＳ夹杂‚以此作为高 级别管线钢硫化物变性效果的评判标准． 3∙5 管线钢夹杂物变性新标准 管线钢夹杂物的变性目的主要为：①将絮状 Ａｌ2Ｏ3夹杂变性为球状低熔点ＣａＯ--Ａｌ2Ｏ3夹杂‚减轻 铸坯轧制成板材过程中 Ａｌ2Ｏ3周围的应力集中及减 少出现微细裂纹的倾向；②防止连铸生产中出现絮 流现象；③控制精炼后期和连铸过程中钢中夹杂物 为液态夹杂‚促进夹杂物的聚合长大和上浮去除；④ 控制铸坯中 ＭｎＳ夹杂的单独析出．根据管线钢钙处 理后夹杂物变化的规律以及二次氧化对夹杂物的影 响‚本研究认为管线钢钙处理是否合适应采用如下 标准． （1） 中间包和结晶器中夹杂的 ｎＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3应该与 12ＣａＯ·7Ａｌ2Ｏ3相近．这样既可以防止连铸生产中 出现絮流现象‚也能将 Ａｌ2Ｏ3 夹杂变性为球状低熔 点夹杂‚改善铸坯轧制成板材过程中夹杂物周围的 应力集中程度． （2） 钙处理后夹杂的 ｎＣａＯ／Ａｌ2Ｏ3应稍高于12ＣａＯ· 7Ａｌ2Ｏ3的夹杂．这样钢中溶解钙的含量稍高‚ＣａＯ-- Ａｌ2Ｏ3复合夹杂中的 ＣａＯ含量也较高‚可以对后续 生产过程中二次氧化产生的夹杂物进行变性． （3） 铸坯中心部位或轧后板带中心部位不存在 单纯的 ＭｎＳ夹杂．这样可以控制 ＭｎＳ对管线钢抗 氢致裂纹能力的影响． 同时‚还应注意使钙处理在最后精炼工序的后 期进行‚并尽力防止钢水的二次氧化． 钢厂在生产管线钢时可采用该标准对管线钢钙 处理工艺进行优化试验‚探索本厂生产条件下最佳 的钙处理工艺 （喂线长度、喂线速度和喂线位置 等 ）． 4 结论 （1） 钙处理后的精炼和连铸生产中‚钢中钙含 量显著下降‚夹杂物组成发生显著变化． ·317·