D0L:10.13374/.issn1001-053x.2007.s1.027 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 X70钢的清洁度在精炼与连铸过程中的变化 杨伶俐)刘建华) 包燕平)韩丽娜) 任毅2) 张帅2) 1)北京科技大学治金与生态工程学院，北京1000832)鞍山钢铁集团公司，鞍山114021 摘要针对鞍钢炼钢厂“铁水预处理一→LD→LF一→VD→CC”X70生产流程，采用系统取样，综合分析的方法，对LF 处理前后、VD处理前后、中间包、结晶器和铸坯中的T[O小、显微非金属夹杂物的类型、数量及尺寸分布进行了系统 研究.研究结果表明：(1)铸坯中T[O]的平均值为17.33×10-6，铸坯中显微夹杂物数量为2.40mm2:(2)LF处理前后钢 水中显微非金属夹杂以长条及块状的Al2O,夹杂和球块状的硅酸盐夹杂为主，VD钙处理后，没有观察到纯的MS夹 杂与纯的A1,O3夹杂：(3)结晶器钢水、铸坯中有纯A1O3夹杂再现：(4)钢中的氧化物及硫化物夹杂均没有达到完全变 性的要求。 关键词X70:清洁度：非金属夹杂物：钙处理 分类号TF704.7 管线钢中的夹杂物类型、尺寸和数量对管线钢个视场，每个视场中的夹杂按尺寸分为<2.5μm, 的冲击韧性和抗HIC性能有显著的影响.有分析表 2.5-5μm,5~10um,10-20μm,20-100μm5级进 明，HIC端口表面有延伸的MnS和Al2O3点链状夹 行统计，根据统计结果计算显微夹杂物数量，并用 杂，而SSC的形成与HIC的形成密切相关.为了提 I来表示，计算公式如下： 高抗HIC和抗SSC能力，必须尽量减少钢中的夹杂 ∑(dn) I= 物、精确控制夹杂物的形态.尤其是控制具有尖 NπBD2/4 锐菱角的AlO,等脆性不变形夹杂及长条状易于变 式中，I为单位面积上相当于当量直径B的夹杂物 形的MnS夹杂物的形态 的个数，mm-2:B为夹杂物当量直径，本计算中 B=7.5um:d,为不同级别夹杂物的平均直径，μm: 1 实验内容及方法 各级夹杂的平均直径分别为1.25、3.75、7.5、15和 1.1生产工艺 60um等：m,为各级夹杂个数：D为视域直径，640 鞍钢炼钢厂采用铁水预处理→100t转炉→LF 倍时，D=300um:N为视场数，本计算中为100. 精炼处理一VD精炼处理→连铸工艺生产X70,实 (2)扫描电镜及电子探针分析夹杂物的类型及 验所用钢种主要元素含量如表1所示. 成分. (3)钢水化学成分分析 表1X70管线钢主要元素含量（质量分数） % 化学法分析钢中[AIs、[Ca含量：采用惰气脉 C Si Mn 冲一红外一热导法，分析试样中T[O]、TN含量. 0.03-0.050.22-0.251.52-1.560.008-0.0110.003 2 各工序钢水中T[O]的变化 1.2取样及实验方法 在炼钢厂生产中进行系统取样.在一个浇次中， 本实验各工序钢水T[O]平均值的变化如图1所 从第一炉开始，连续取6炉试样，取样地点分别为 示 LF处理前、LF处理后、VD精炼炉、中间包、结晶 图1表明： 器、铸坯 (1)LF精炼处理前后钢水T[O]降低了 (1)金相法观察钢中显微夹杂物. 10.84×10-6 制备金相试样在640倍显微镜下连续观察100 (2)VD精炼结束后钢水T[O]较LF精炼处理后 收清日期：2007-03-01修回日期：2007-05-01 作者简介：杨伶俐(1980一)，女，硕士研究生第 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：2007−03−01 修回日期：2007−05−01 作者简介：杨伶俐（1980—），女，硕士研究生 X70 钢的清洁度在精炼与连铸过程中的变化 杨伶俐 1) 刘建华 1) 包燕平 1) 韩丽娜 1) 任 毅 2) 张 帅 2) 1) 北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083 2) 鞍山钢铁集团公司，鞍山 114021 摘 要 针对鞍钢炼钢厂“铁水预处理→LD→LF→VD→CC” X70 生产流程，采用系统取样，综合分析的方法，对 LF 处理前后、VD 处理前后、中间包、结晶器和铸坯中的 T[O]、显微非金属夹杂物的类型、数量及尺寸分布进行了系统 研究．研究结果表明：(1)铸坯中 T[O]的平均值为 17.33×10−6 ，铸坯中显微夹杂物数量为 2.40 mm−2 ；(2)LF 处理前后钢 水中显微非金属夹杂以长条及块状的 Al2O3 夹杂和球块状的硅酸盐夹杂为主，VD 钙处理后，没有观察到纯的 MnS 夹 杂与纯的 Al2O3 夹杂；(3)结晶器钢水、铸坯中有纯 Al2O3 夹杂再现；(4)钢中的氧化物及硫化物夹杂均没有达到完全变 性的要求． 关键词 X70；清洁度；非金属夹杂物；钙处理 分类号 TF704.7 管线钢中的夹杂物类型、尺寸和数量对管线钢 的冲击韧性和抗 HIC 性能有显著的影响．有分析表 明，HIC 端口表面有延伸的 MnS 和 Al2O3 点链状夹 杂,而 SSC 的形成与 HIC 的形成密切相关．为了提 高抗 HIC 和抗 SSC 能力，必须尽量减少钢中的夹杂 物、精确控制夹杂物的形态[1]．尤其是控制具有尖 锐菱角的 Al2O3 等脆性不变形夹杂及长条状易于变 形的 MnS 夹杂物的形态． 1 实验内容及方法 1.1 生产工艺 鞍钢炼钢厂采用铁水预处理→100 t 转炉→LF 精炼处理→VD 精炼处理→连铸工艺生产 X70，实 验所用钢种主要元素含量如表 1 所示． 表 1 X70 管线钢主要元素含量(质量分数) % C Si Mn P S 0.03~0.05 0.22~0.25 1.52~1.56 0.008~0.011 0.003 1.2 取样及实验方法 在炼钢厂生产中进行系统取样．在一个浇次中， 从第一炉开始，连续取 6 炉试样，取样地点分别为 LF 处理前、LF 处理后、VD 精炼炉、中间包、结晶 器、铸坯． (1) 金相法观察钢中显微夹杂物． 制备金相试样在 640 倍显微镜下连续观察 100 个视场，每个视场中的夹杂按尺寸分为<2.5 µm， 2.5~5 µm，5~10 µm，10~20 µm，20~100 µm 5 级进 行统计．根据统计结果计算显微夹杂物数量，并用 I 来表示，计算公式如下： 2 ( ) π / 4 d n i i I N BD ⋅ = ⋅⋅⋅ ∑ 式中，I 为单位面积上相当于当量直径 B 的夹杂物 的个数，mm−2 ；B 为夹杂物当量直径，本计算中 B=7.5 µm；di 为不同级别夹杂物的平均直径，µm； 各级夹杂的平均直径分别为 1.25、3.75、7.5、15 和 60 µm 等；ni 为各级夹杂个数；D 为视域直径，640 倍时，D=300 µm；N 为视场数，本计算中为 100． (2) 扫描电镜及电子探针分析夹杂物的类型及 成分． (3) 钢水化学成分分析． 化学法分析钢中[Al]s、[Ca]含量；采用惰气脉 冲－红外－热导法，分析试样中 T[O]、T[N]含量． 2 各工序钢水中 T[O]的变化 本实验各工序钢水 T[O]平均值的变化如图 1 所 示． 图 1 表明： (1) LF 精炼处理前后钢水 T[O] 降低了 10.84×10−6 ． (2) VD 精炼结束后钢水 T[O]较 LF 精炼处理后 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2007.s1.027