[发明专利]-100℃低温无缝钢管钢的生产方法

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及冶金领域，更具体地，本发明的实施方式涉及一种-100℃低温无缝钢管钢的生产方法。

背景技术

随着我国经济的高速发展，国内石油、化工等能源行业需要大量低温用钢来制造各种液化石油气、液氨、液氧、液氮的生产及存储设备。根据我国“十二五”规划，未来五年将优化石化能源的发展，加快油气资源的开发。这将给低温服役条件下能源生产及存储设备制造行业提供广阔的市场及发展机遇，同时也会促进耐低温材料的发展。由于容器特殊用途，对低温钢性能的要求更加严格，首先要保证在使用温度下具有足够的抗脆性开裂的能力，要求产品不仅具有高的强度，而且还要具备高的低温冲击韧性，因此低温管对钢质纯净度要求很高，而且随着温度的降低对钢的纯净度要求更高。

CN103131963发明专利提出低温用无缝钢管材料及其制备方法，钢材冶炼生产工艺为：铁水预处理→转炉冶炼→LF精炼→VD脱气→圆坯连铸，该方法是采用转炉长流程工艺线生产，对铁水进行了深脱硫预处理，保证钢质纯净度，生产周期长，成本高，竞争力差；而且该方法生产的有害元素P含量高，都在0.013％以上，不利于产品的低温冲击韧性；VD真空后喂硅钙线，钢中球状夹杂物颗粒细小且多，不容易上浮去除，严重影响产品的低温冲击性能。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种-100℃低温无缝钢管钢的生产方法，以期望可以解决现有-100℃低温钢生产周期长、成本高，竞争力差，有害元素高，夹杂物颗粒多，低温冲击韧性低的问题。

为解决上述的技术问题，本发明的一种实施方式采用以下技术方案：

一种-100℃低温无缝钢管钢的生产方法，包括以下步骤：

(1)电弧炉冶炼

以废钢和生铁为原料，采用高阻抗超高功率电弧炉冶炼初炼钢水，控制初炼钢水终点碳≤0.04％和磷≤0.003％；出钢前加入Ni板随钢包进行烘烤使钢水的氢含量降低；出钢，该过程中向初炼钢水分别加入Al球和CaBaAlSi复合脱氧剂进行脱氧；

(2)LF精炼

将步骤(1)所得钢水转入LF精炼炉时，直接采用80～90％的石灰和10～20％的合成渣混合造泡沫渣，采用大渣量隔离空气操作，渣量占钢水重量的1.2～1.8％，使所述LF精炼炉的钢包和电极给钢水的增碳量＜0.03％；精炼结束后，按照0.10～0.18kg/t钢的添加量用喂丝机向钢水喂入纯Ca线，将钢水中的夹杂物变为球形，然后采用钢包底吹氩气对钢水静吹15min以上，吹氩强度使钢水不裸露即可；

(3)VD真空处理

将步骤(2)所得钢水转入VD真空炉抽真空，在真空度＜67Pa保持大于15min，直至钢水中炉渣不再发泡时停止抽真空，打开VD真空炉的真空盖，利用钢包底吹氩气对钢水静吹大于18min；

(4)圆坯连铸

将步骤(3)所得钢水采用圆坯连铸机浇铸，得到圆坯，直接用于轧管，得到低温无缝钢管。

上述-100℃低温无缝钢管钢的生产方法，所述原料包括55～65％的废钢和35～45％的生铁。

上述-100℃低温无缝钢管钢的生产方法，所述使钢水氢含量降低的具体方法是：电弧炉出钢前2h按照25～28kg/t钢的添加量将Ni板加入到所述电弧炉的钢包中，随钢包进行烘烤，烘烤温度＞800℃。

上述-100℃低温无缝钢管钢的生产方法，步骤(1)所述出钢采用偏心炉底出钢，电弧炉的出钢温度为1630～1650℃，所述Al球和CaBaAlSi复合脱氧剂的添加量分别为3.3～3.8kg/t钢、2.0～2.5kg/t钢。

上述-100℃低温无缝钢管钢的生产方法，所述高阻抗超高功率电弧炉为70吨高阻抗超高功率。

上述-100℃低温无缝钢管钢的生产方法，所述圆坯的规格为Φ200mm～Φ430mm，所述圆坯的气体含量为：H0.00004～0.00007％，O0.0012～0.0018％，N0.0030～0.0050％，有害元素P0.005～0.008％、S0.001～0.004％。

上述-100℃低温无缝钢管钢的生产方法，所述低温无缝钢管的化学成分按重量含量计为：C0.06～0.10％、Si0.21～0.33％、Mn0.48～0.58％、P≤0.008％、S≤0.004％、Ni3.4～3.7％、Al0.03～0.06％、余量为铁和不可避免的杂质。

下面对本发明的技术方案进行进一步的说明。