12· 北京科技大学学报 2007年增刊1 210×106~1100×10-6),平均为660×10-6.出钢温度 5结论 是根据精炼时是否采用加热升温设备而定，其变化 范围也很大，在1600~1725C之间变动. (1)某钢厂的管线钢X70达到了较高的清洁度 国内多数转炉配备LF作为主要的炉外精炼设 水平：LF炉精炼对降低钢中TO]、减少夹杂物数 施，而日本转炉钢厂很少配备LF,既便配备LF, 量显著：VD炉的精炼工艺对减少显微夹杂物数量 作业率也不足10%.和日本相比，国内过分依靠LF 效果并不明显：中间包治金对减少显微夹杂物数量 势必造成炉外精炼成本升高.因此，努力降低炉 效果显著：铸坯中的T[O]为17.33×106 外精炼成本，是今后国内转炉厂必须解决的重要课 (2)管线钢生产过程中不应过分追求过低的总 题. 氧含量以及过低的P、S、H、N等含量，而应寻求 目前国内外已建立起规模生产洁净钢的生产体 均匀、细小、弥散的夹杂物分布，避免大颗粒夹杂 系，将钢中[C]、[S]、[P]、N、H田、T[O]质量分 的出现. 数之和控制在不大于100x106是不难达到的，甚至 (3)建立钢材洁净度与钢材性能之间的相关关 更低一些也是可以的，而现存的最大问题是生产过 系，针对钢材实际用途选择钢水的洁净度，以此确 程的非稳态现象 定管线钢的精炼和浇铸工艺是节能降耗，降低生产 夹杂物对管线钢产品的性能有害，但在大多数 成本的有效方法 情况下，造成危害的夹杂物临界尺寸被认为是大于 参考文献 30um.近年来氧化物治金的研究成果和实践证明： [1]Kihiko Takahashi,Hiroyuki Ogawa.Influence of microhardness 细小的夹杂物在一些情况下是无害的，甚至是有益 and inclusion on stress oriented hydrogen induced cracking of 的，因此，洁净钢不仅要控制钢中夹杂物的平均含 linepipe steels.ISIJ International,1996,36(3):334 量，重要的是避免夹杂物尺寸超过对产品有害的临 2】国际钢铁协会编，中国金属学会译.洁净钢生产工艺技术.北 界尺寸，尽管大型夹杂物在数量上比小型夹杂物少 京：治金工业出版社，2006：260 得多，但其总体积分数可能较大，有时一个大型夹 [3]Simpson I D,Trisiniotis Z,Moore L G.Steel cleanness require- 杂物能引起整个一炉钢的灾难性缺陷. ments for X65 to X80 electric resistance welded linepipe steels. 夹杂物尺寸分布作为洁净度的一个特征值，它 Ironmaking and Steelmaking,2003,30(2):158 4材井删.RH真空脱方又装置化右寸石.肤之氯，1998,841)：14 的确定是一个统计学问题，洁净度研究的一个重要 [5]崔健，朱立新，郑胎裕.宝钢F钢、管线钢治炼技术进展.2001 准则是发现大型夹杂物的概率.而从统计意义上来 中国钢铁年会论文集，2001：564 说，这是“稀有事件”.只有钢中有足够多大颗粒夹 [6刘浏.转炉炼钢生产技术的发展.中国治金，2004,2：7 杂的时候，将对数正态分布向大直径夹杂物外推才 [7]Beretta S,Murakami Y.Largest-extreme-value distribution 是可能的，按照这个方法可以获取宏观洁净度的信 analysis of multiple inclusion type in determining steel cleanli- 息).但目前大多数统计学者的注意力集中在对总 ness.Metallurgical and Materials Transactions B,2001, 体中央分布的研究，而对极值统计学的理论研究和 32B(6:517 实践则很少，这方面的研究还是很不够的 Investigation of reasonable cleanliness for high-grade linepipe steel scale production LI Changrong,BAO Yanping2,LIU Jianhua?) 1)Material and Metallurgical Engineering School,Guizhou University,Guiyang 550003,China 2)Metallurgical and Ecological Engineering School,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT The cleanliness of X70 pipeline steel in the production process was investigated and assessed.In the meantime,the primary study and discussion of choosing and controlling the reasonable cleanliness for• 12 • 北 京 科 技 大 学 学 报 2007 年 增刊 1 210×10−6 ∼1100×10−6 )，平均为 660×10−6 ．出钢温度 是根据精炼时是否采用加热升温设备而定，其变化 范围也很大，在 1600∼1725°C 之间变动． 国内多数转炉配备 LF 作为主要的炉外精炼设 施，而日本转炉钢厂很少配备 LF，既便配备 LF， 作业率也不足 10%．和日本相比，国内过分依靠 LF 势必造成炉外精炼成本升高[6]．因此，努力降低炉 外精炼成本，是今后国内转炉厂必须解决的重要课 题． 目前国内外已建立起规模生产洁净钢的生产体 系，将钢中[C]、[S]、[P]、[N]、[H]、T[O]质量分 数之和控制在不大于 100×10−6 是不难达到的，甚至 更低一些也是可以的．而现存的最大问题是生产过 程的非稳态现象． 夹杂物对管线钢产品的性能有害，但在大多数 情况下，造成危害的夹杂物临界尺寸被认为是大于 30 µm．近年来氧化物冶金的研究成果和实践证明： 细小的夹杂物在一些情况下是无害的，甚至是有益 的．因此，洁净钢不仅要控制钢中夹杂物的平均含 量，重要的是避免夹杂物尺寸超过对产品有害的临 界尺寸．尽管大型夹杂物在数量上比小型夹杂物少 得多，但其总体积分数可能较大，有时一个大型夹 杂物能引起整个一炉钢的灾难性缺陷． 夹杂物尺寸分布作为洁净度的一个特征值，它 的确定是一个统计学问题，洁净度研究的一个重要 准则是发现大型夹杂物的概率．而从统计意义上来 说，这是“稀有事件”．只有钢中有足够多大颗粒夹 杂的时候，将对数正态分布向大直径夹杂物外推才 是可能的，按照这个方法可以获取宏观洁净度的信 息[7]．但目前大多数统计学者的注意力集中在对总 体中央分布的研究，而对极值统计学的理论研究和 实践则很少，这方面的研究还是很不够的． 5 结论 (1) 某钢厂的管线钢 X70 达到了较高的清洁度 水平；LF 炉精炼对降低钢中 T[O]、减少夹杂物数 量显著；VD 炉的精炼工艺对减少显微夹杂物数量 效果并不明显；中间包冶金对减少显微夹杂物数量 效果显著；铸坯中的 T[O]为 17.33×10−6 ． (2) 管线钢生产过程中不应过分追求过低的总 氧含量以及过低的 P、S、H、N 等含量，而应寻求 均匀、细小、弥散的夹杂物分布，避免大颗粒夹杂 的出现． (3) 建立钢材洁净度与钢材性能之间的相关关 系，针对钢材实际用途选择钢水的洁净度，以此确 定管线钢的精炼和浇铸工艺是节能降耗，降低生产 成本的有效方法． 参 考 文 献 [1] Kihiko Takahashi, Hiroyuki Ogawa. Influence of microhardness and inclusion on stress oriented hydrogen induced cracking of linepipe steels. ISIJ International, 1996, 36(3): 334 [2] 国际钢铁协会编，中国金属学会译．洁净钢生产工艺技术．北 京：冶金工业出版社，2006: 260 [3] Simpson I D, Trisiniotis Z, Moore L G. Steel cleanness require￾ments for X65 to X80 electric resistance welded linepipe steels. Ironmaking and Steelmaking, 2003, 30(2): 158 [4] 材井剛．RH 真空脱ガス裝置にぉけゐ．鉄と鋼, 1998, 84(1): 14 [5] 崔健，朱立新，郑贻裕．宝钢 IF 钢、管线钢冶炼技术进展．2001 中国钢铁年会论文集，2001: 564 [6] 刘浏．转炉炼钢生产技术的发展．中国冶金，2004, 2: 7 [7] Beretta S, Murakami Y. Largest-extreme-value distribution analysis of multiple inclusion type in determining steel cleanli￾ness. Metallurgical and Materials Transactions B, 2001, 32B(6): 517 Investigation of reasonable cleanliness for high-grade linepipe steel scale production LI Changrong1), BAO Yanping2), LIU Jianhua2) 1) Material and Metallurgical Engineering School, Guizhou University, Guiyang 550003, China 2) Metallurgical and Ecological Engineering School, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China ABSTRACT The cleanliness of X70 pipeline steel in the production process was investigated and assessed. In the meantime, the primary study and discussion of choosing and controlling the reasonable cleanliness for