X60钢非金属夹杂的控制措施

X60钢非金属夹杂的控制措施

李强刚

(日照钢铁控股集团有限公司 板材制造部，山东 日照 276806)

摘  要：综合日钢X60钢生产现状，对A类、B类夹杂变性进行分析。认为，钢液内ACR应＞1.8的条件，可满足A类夹杂完全变性；通过钢液内T[O]变化，预知B类夹杂相对数量，以达到[Ca]/[Al]＞0.14，可达到B类夹杂完全变性。如何有效降低C类夹杂，需进一步探讨论证。

关键词：X60；夹杂；措施

Non metal inclusions of X60 steel and control measures

Li Qiang-gang

(Rizhao steel Holding Group Co.,，Ltd., manufacture department of Board,Shandong, Rizhao 276806)

Abstract: The comprehensive situation on production of X60 steel on steel, for class A, class B inclusion modification analysis. Think, the molten steel of ACR should be greater than 1.8 conditions, can meet the class amixed completely denatured; through the change of T[O] in molten steel, predict B inclusions relative quantity, in order to achieve the [Ca]/[Al] greater than 0.14, can reach B inclusions completely denatured. How to effectively reduce the C inclusions, need to be further discussed argument.

Key words:X60;Inclusion;measure

1 前言

钢中夹杂物的形态控制是高级别管线钢生产的关键技术[1]。本文主要针日照钢铁控股集团有限公司(以下简称日钢) BOF-LF-CC工艺生产X60钢，讨论了钢液T[O]、钢液[S]和钢液[Ca]对夹杂物形态控制的重要性，尤其是对MnS和Al2O3夹杂物的形态控制，通过生产过程中的取样分析，综合评价得出降低X60钢非金属夹杂的工艺措施。

2 工艺流程及控制要点

2.1 工艺流程

铁水喷镁脱硫→120t顶底复吹转炉→转炉出钢脱氧合金化→LF精炼→钙处理→弱搅拌→60t中间包→直弧形板坯连铸机。

2.2 控制要点

表1 工艺控制要点

3 结果与评价

3.1 试验结果

生产X60钢共计18炉，第2炉，B级细系夹杂物等级为2.5S级；生产第3炉，A级细系夹杂物等级为2.5级。第2、3炉化学成分结果见表2。

表2 X60钢化学成分(ω_B)

3.2 降低A类夹杂的工艺措施

根据文献[2]，提出用原子浓度比ACR来衡量A类夹杂变性程度的指标，当钢液ω(Ca)为(20～50)╳10-6时，根据公式（1）可计算出ACR控制范围。

根据公式(1)，计算出X60钢的ACR控制范围如图1所示。X60钢生产第3炉，ACR为0.33，符合ACR在0.2～0.4，硫化物不完全变性的规律。从X60钢18炉情况来看，控制在0.2～0.4之间占50%，硫化物不完全变性，ACR＞0.4占50%，硫化物基本变性；生产炉次ACR均低于1.8，未达到完全变性。

生产实践表明，一定的热力学条件下，LF精炼前期钢液表面形成液态渣越早，保持钢液中和液态渣中氧含量极低状态，渣钢界面充分混冲，脱硫速度加快，从而提高了大颗粒夹杂去除率。不同硫含量与A类夹杂细系＞1.5级比例对应关系如图2所示。

0.14的比值，说明B类夹杂未完全变性。

钢中氧含量过高，氧化物夹杂及宏观夹杂增加，严重影响钢管线钢的纯净度[5]。通过钢液内T[O]变化，预知B类夹杂相随数量，指导LF过程造渣、脱氧、去夹杂操作。对X60钢部分炉次气体分析，T[O]与([Al]-[Als])变化规律明显。随着T[O]的升高([Al]-[Als])的变化趋势见图4。([Al]-[Als])与[Ca]/[Al]、B类夹杂细系＞1.5级比例对应关系见图5。

3.4 降低C类夹杂的工艺措施

常见的C类夹杂包括铁锰硅酸盐、铝硅酸盐、复合硅酸盐和钙铝硅酸盐等。C类夹杂成分较为复杂，它的产生受钢液二次氧化，钢水包、中间包包衬砂粒、颗粒脱落，既有内生夹杂、又有外来夹杂，以及内外夹杂共同作用的。此类夹杂在钢的凝固过程，因冷却速度快，某些C类液态夹杂来不及结晶，全部或部分以玻璃态形式存在于钢中。生产实践中，钢水包总包役＞600炉，出现C类夹杂细系＞1.5的比例占64.8%，较总包役≤600炉的35.2%高出29.6%。，中间包使用＞10h出现C类夹杂细系＞1.5的比例占74.3%，较中间包使用≤10h出现C类夹杂细系＞1.5的比例占25.7%高出48.6%。

通过分析降低C类夹杂的措施：(1)耐材包衬砂粒、颗粒脱落，钢水包应使用总包役≤600炉，中间包使用≤10h。(2)对减少二次氧化，LF造渣过程应适当调整除尘阀开度，使炉内处于弱还原气氛；(3)改造喂线孔氩封位置，以全面辐射整个喂线孔，减少钢液裸露吸气；(4)采取保护浇注，定期检查中间包氩气漏气源。如何有效降低C类夹杂，需进一步探讨论证。

4 结语

综上所述，降低X60钢非金属夹杂，在预防措施基础上，的工艺措施应从以下几方面着手：

参考文献

[1] Kihiko Takahashi,Hiroyuki Ogawa．Influence of microhardness and inclusion on stress oriented hydrogen induced cracking of linepipe steels[J]．ISlJ International,1996,36(3):334．

[2] Dsamu Haida.Mechanism of Sulfide Shape Control in Continuously Cast HSLA Steel Slabs Treated With Ca and/or RE[J].Tetsu-to-Hagane,1980,(3)354-360.

[3] Ribound P V.New Products:What Should be Done in Secondary Steelmaking[J].Ironmaking and Steelmaking,1985,12(2):79-86.

[4] Faulring,G..M.,Farrell,J.W,and Hilty,D.C.:iRron Steelmaker,1980:7,14.

[5] 许家彦,超低硫管线钢冶炼基础研究[D],[博士学位论文],沈阳:东北大学,2006.