BNS管线钢夹杂物控制工艺研究
随着石油、天然气的大力开发，对输送管材性能的要求越来越苛刻。详细分析了原BNS管线钢夹杂物探伤不合格较多的现象，本文根据实际生产情况，深入研究钢中夹杂物生成和去除机理，依据减少钢中夹杂提高钢质来改善钢材性能的优化思路，设计一种新的洁净钢冶炼工艺。 采用超声波探伤对不合格钢材进行夹杂缺陷定位，利用金相显微镜、扫描电镜等手段对夹杂物进行定性分析，确定夹杂物的类型和来源。优化原有的脱氧、造渣和软吹工艺，结合理论和现场试验结果，最终确定减少钢中夹杂的冶炼工艺，并得到如下结论: (1)采用硅钙钡和铝复合脱氧，钢水脱氧率提高了5.1％，终点全氧质量分数低至20×10-6，Mn和Al合金收得率大幅度提高。减少铝脱氧剂的使用量，吨钢铝用量仅为0.25kg，钢中夹杂物类型、数量和尺寸得到有效控制，钢中钙铝酸盐复合夹杂物的主要成分接近于12CaO·7Al2O3。 (2)提高炉渣碱度，钢水脱氧、脱硫率明显提高，LF精炼周期明显缩短。当炉渣碱度在3.5～4.0时，钢中夹杂物数量较少，钢水硫质量分数降到15×10-6，精炼脱硫率高达96％，钢中夹杂物是以CaO-Al2O3为主含MgO、SiO2或CaS等的钙铝酸盐复合夹杂物。 (3)软吹氩流量控制在40L/min～50L/min，软吹时间保持15min以上，明显地改善了软吹搅拌夹杂物去除效果。 (4)采用新洁净钢冶炼工艺，钢材综合指标明显提高:钢材终点全氧质量分数在30×10-6以下的比例提高73.7％，硫质量分数在20×10-6以下的比例提高了66.4％;钢中主要为D类非金属夹杂物，粗细评级一次检验合格率分别提高至100％和98.2％;吨钢成本低，钢中有害元素质量分数较低，成品抗腐蚀性能比较好。 (5)新洁净钢冶炼工艺在实际生产中是可行的，并且可以广泛地应用到其它钢种的冶炼生产中，代替国外进口产品，体现了新洁净钢冶炼工艺的应用价值。
BNS管线钢;冶炼工艺;夹杂物;去除机理;缺陷定位
东北大学
硕士
冶金工程
战东平
2018
中文
TF704.7
2020-12-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）