管线钢硫化物钙处理技术分析.docx

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1、随着石油、天然气输送管线的建设和发展，用户对管线钢的质量要求越来越高。对厚壁管除要求高强度、高韧性，还对其抗氢致裂纹以及良好的野外可焊接性能提出了更高的要求。而SSCC的形成与HIC的形成密切相关。导致管线钢高压输送产生裂纹失效的主要质量问题尤其在酸性气体环境中是HIC和SSCC，大多数情况下它们都是由夹杂物引起的口。因此，国内外对管线钢夹杂物的控制尤为重视。1管线钢中硫化物的作用与控制　　为了提高管线钢抗HIC和抗SSCC能力，必须尽量减少钢中夹杂物、精确控制夹杂物形态。，尤其是对管线钢性能危害较大

2、的MnS和Al0。夹杂物的控制，改变其形态是管线钢冶炼的重要任务之一。　　对于低硫钢来说，叫(Ca)/w(S)应控制在一个极其狭窄的范围内，否则，钢的抗HIC能力明显减弱。而对于硫低于0.002V0的超低硫钢，即使形成了CaS夹杂物，由于其含量相对较少，可见，实际生产中，必须重视硫化物夹杂物的变性处理问题。2管线钢喂CaSi线对MnS夹杂物变性处理的热力学分析　　采用钙处理方法对钢中MnS夹杂物改性的原理是通过增加钢中有效的钙含量，使在钢水凝固过程中提前形成的高熔点CaS质点，可以抑制钢水在此过程中生

3、成MnS的总量和聚集程度，并把MnS部分或全部改性成CaS，即形成细小、单一的CaS相或CaS与MnS的复合相。由于通过钙处理减少了硫化锰夹杂物的生成数量，并在残余硫化锰夹杂物基体中复合了细小的(一般在10gm左右)、不易变形的CaS或铝酸钙颗粒，使钢材在加工变形过程中原本容易形成长宽比很大的条带状MnS夹杂物变成长宽比较小且相对弥散分布的夹杂物，从而提高管线钢的性能。3莱钢管线钢中硫化物变性处理实践　　莱钢X6o管线钢的生产工艺流程为“铁水预处理一120t顶底复吹转炉冶炼—IF精炼一2号板坯连铸—1

4、500宽带成材，在该工艺过程中，钙处理在LF冶炼终点进行，每炉喂入CaSi线500mm。通过在转炉出钢过程采用Al强化钢水的沉淀脱氧、LF精炼过程的造白渣扩散脱氧，在LF终点钢水中的氧质量分数较低，为(3.2×10)～(11.5×10)，u

5、(Is])为0.005%～0.006%，实际处理炉次的氧含量高于计算得到的Ca处理前的目标氧含量，因此，钙处理过程部分钙用于脱氧。同时，由于有良好的造渣制度相配合，LF冶炼终点硫质量分数也达到了较低水平，与此相对应，钢中Ca质量分数需要达到17.42×10以上才能

6、保证对硫化物进行较好的变性处理。4结论(1)当钢液温度1823～1873K，w(Es])为0.005～0.01时，为降低CaSi线时Ca的脱氧损失，应控制在(3.42×10-6)～(6.84×10-6)。(2)1873K时，理论计算得到的钙硫平衡时所需的钢中溶解的钙含量在生产过程中很难实现，但随着钢液温度的降低，钙处理过程钙的汽化损失量降低，钢水中的有效钙与残余的硫可以提前结合成高熔点的CaS。(3)莱钢精炼大部分炉次终点氧含量高于理论计算得到的目标氧含量，Ca处理过程ca的总利用率低于10，且受实际

7、Al2O3夹杂物变性的影响，硫化物夹杂物变性并不完全，钢中仍有纯MnS、MnS—CaS复合夹杂物析出。