洛陽會議中厚板王新華

優(yōu)質(zhì)中厚板潔凈鋼生產(chǎn)工藝技術王新華2015年5月1、鋼中雜質(zhì)組元對中厚板性能影響2高強度：成分（C、Mn、Nb、V等）；組織控制（TMCP）；高韌性（低溫）：低硫、磷、氧含量；細晶粒組織。焊接性能：碳、硫、夾雜物控制；抗層狀撕裂性能；耐大線能量焊接。抗HIC、SCC性能：超低硫、非金屬夾雜物控制；碳、磷、錳偏析控制。硫?qū)︿摪逍阅艿挠绊?延伸率面縮率韌－脆斷口轉(zhuǎn)換溫度0℃沖擊韌性小沢幸正，鉄と鋼，63（1977），s7134沿MnS夾雜物生成的裂紋(超聲波探傷不合)MnS夾雜物微細裂紋5非金屬夾雜物熱膨脹系數(shù)MnS熱膨脹系數(shù)最大硫?qū)︿摪蹇笻IC性能影響6H2S=2H++S2-在鋼管內(nèi)壁表面發(fā)生電化學腐蝕反應：

Fe-2e=F2+2H+2e=2HHH在鋼-夾雜物界面空隙處：2H=H2H2壓力增大導致裂紋產(chǎn)生。裂紋沿中心偏析造成的富P、Mn的硬化帶傳播。防止HIC對策7磷對鋼板性能影響低溫沖擊韌性寒地用橋梁、管線；LNG容器?？笻IC性能（裂紋沿富磷偏析帶擴展。8氫、氧的影響氫的影響：厚板中心開裂（超聲波探傷不合）；抗HIC性能。氧的影響（氧化物類夾雜物）：焊接裂紋（層向撕裂、焊接熱影響區(qū)探傷不合）；抗HIC性能。9中厚板中條串狀夾雜物（B類）101112低硫、超低硫含量控制[1]加藤惠之，塗嘉夫，鋼中酸素の低減技術の現(xiàn)狀と今後的展望，大量生產(chǎn)規(guī)模における不純物元素の精煉限界，日本鉄鋼協(xié)會高溫プロセス部會，日本學術振興會制鋼第19委員會反應プロセス研究會，1996年3月，p.26[2]K.Tanizawa,H.Okumura,etal.,TheMassProductionofHighPuritySteelbyVacuumKimitsuInjectionProcess,ProceedingsofthesixthInternationalIronandSteelCongress,1990,Nagoya,ISIJ,Vol.3,p.611[3]植森龍治，高性能厚鋼板の技術動向－介在物制御の進步とともに－，第182183回西山記念技術講座，

2005年，ISIJ,p91[4]Y.SahaiandT.Emi,TundishTechnologyforCleanSteelproduction,WorldScientificPublishingCo.,Newjersey,2008,p.1313管線鋼潔凈度控制：希望做到；：應該做到；：必須做到。植森龍治，第182183回西山記念技術講座，2004年，p911414

2、低硫、超低硫鋼冶煉工藝

脫硫

脫硫

脫氫

控制回硫鐵水脫硫預處理采用KR152000年以來，各鋼鐵公司開始將噴粉脫硫改為機械攪拌脫硫。目前幾乎全部采用KR工藝，該工藝能夠利用廉價石灰高速脫硫，扒渣容易，增加了低硫鋼產(chǎn)量。國內(nèi)鐵水脫硫預處理

1980~1995:

噴吹CaC2-CaO或CaO-CaF2；1996~2005:噴吹Mg或Mg-CaO；2006~:機械攪拌(KR)。

處理后鐵水[%S]KRtreatmentInjectingMg[S]i:0.025~0.075%Mg消耗:1.1kg/t(平均)國內(nèi)某鋼廠KR脫硫與噴吹Mg脫硫效果比較KR[S]i:0.025~0.075%脫硫劑:6.2kg/t(平均)攪拌速率:96rpm(平均)爐次

爐次處理結束平均[S]含量比較1819國內(nèi)某鋼廠KR脫硫處理結束硫含量與脫硫劑消耗關系20爐外精煉深脫硫(CaO)＋2/3[Al]＋[S]＝(CaS)＋1/3(Al2O3)G＝－31688－11.47T[1]有利于脫硫的熱力學條件：提高溫度；采用低aAl2O3、低aCaS、高aCaO的渣系

；提高[Al]含量，降低降低a[O]和(FetO)。[1]E.T.Turkdogan,FundamentalsofSteelmaking,TheInstituteofMaterials,TheUniversityPress,Cambridge,UK,199621LF精煉脫硫渣系(CaO)＋2/3[Al]＋[S]＝(CaS)＋1/3(Al2O3)G＝－31688－11.47T[1]有利于脫硫的熱力學條件：提高溫度；采用低aAl2O3、低aCaS、高aCaO的渣系

；提高[Al]含量，降低降低a[O]和(FetO)。[1]E.T.Turkdogan,FundamentalsofSteelmaking,TheInstituteofMaterials,TheUniversityPress,Cambridge,UK,1996S.P.因子22(S.P.)測定結果60％CaO-10％SiO2-30％Al2O3Dillingen公司采用精煉渣系23N.Bannenberg,etal.,ProceedingsofthesixthInternationalIronandSteelCongress,1990,Nagoya,Vol.3,p.603CaO：55~60%SiO2： 10~15%Al2O3：15~20%24加強攪拌25神戶制鋼LF精煉(240t)26神戶制鋼超低硫鋼精煉工藝精煉前[S]含量：0.002~0.005％；精煉分電弧加熱和大吹氬攪拌兩階段：電弧加熱階段：

Ar流量控制在600~800Nl/min，將[S]降低至0.0015％左右。大吹氬攪拌階段：

將電極升起，采用1500Nl/min流量進行強攪拌.精煉結束[S]可脫除至5ppm以下。國內(nèi)管線鋼超低硫精煉工藝27[S]：5-30ppm；扒凈脫硫渣。廢鋼分類管理；嚴格擋渣(下渣監(jiān)測、爐內(nèi)留鋼等）。出鋼預精煉：

加入鋁：1.5~2kg/t；加入石灰-螢石：5~10kg/t。

強脫氧；[Al]:0.035~0.05%；擴散脫氧：鋁粒：1~1.5kg/t；

(T.Fe)：≤1％。高堿度爐渣(R≧5，Al2O3：25％)；渣量：20～25kg/t。[S]含量變化28爐次CaOAl2O3MgOSiO2TFe+MnOS(S)/[S]158.8724.494.879.481.850.52473261.0127.313.886.130.780.36514359.3128.044.586.670.860.38475459.9328.595.015.030.960.3737029Dillingen公司VD強攪拌精煉工藝N.Bannenberg,etal.,ProceedingsofthesixthInternationalIronandSteelCongress,1990,Nagoya,Vol.3,p.603轉(zhuǎn)爐出鋼過程向包內(nèi)鋼水加入鋁、鐵合金和6~7kg/t渣料；出鋼結束后進行3~4min吹氬攪拌；鋼包置入VD真空室內(nèi)，補加鋁、合金和渣料；鋼包加蓋后抽取真空，由包底三個透氣磚吹氬攪拌，總流量可達1800Nl/min；30min內(nèi)將[S]脫除至5ppm以下，同時完成脫氫。采用LT工藝生產(chǎn)低硫、超低硫鋼30浦項鋼鐵公司生產(chǎn)厚板，[S]低于20ppm鋼采用LF，其余采用LT精煉工藝。磷對鋼板性能影響：低溫延性；抗HIC性能。中厚板低磷、超低磷控制：大部分產(chǎn)品： [P]<0.0150%；寒地用鋼材： [P]<0.0120%；抗酸性能管線鋼： [P]<0.0100%LNG儲罐用鋼： [P]<0.0030%3、低磷、超低磷鋼生產(chǎn)工藝31單渣、雙渣工藝脫磷32脫磷率：單渣：90%雙渣：40%+90%Dillingen公司9Ni鋼轉(zhuǎn)爐冶煉工藝33終點：[C]0.10%；[P]0.02%。將[Si]配加至0.4%；加入石灰吹煉。終點：[C]0.04%；[P]0.002%。N.Bannenberg,etal.,“ProcessroutesfortheproductionofIFsteelsandsomeotherhighqualitysteelgradeswithregardtosteelcleanliness”,CSM-VDEhSteelmakingTechnologySeminar,Beijing,Sept.3,200134鐵水脫磷預處理-轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝35日本鋼鐵企業(yè)低磷、超低磷鋼生產(chǎn)工藝井上茂，大量生產(chǎn)規(guī)模における不純物元素の精煉限界，ISIJ，1997，p15136NKK福山廠9％Ni鋼煉鋼工藝轉(zhuǎn)爐渣井上茂，大量生產(chǎn)規(guī)模における不純物元素の精煉限界，ISIJ，1997，p15137寶鋼采用BRP工藝生產(chǎn)超低磷鋼蔣曉放，轉(zhuǎn)爐脫磷少渣煉鋼工藝技術發(fā)展與現(xiàn)狀4、優(yōu)質(zhì)中厚板非金屬夾雜物控制38非金屬夾雜物對鋼板質(zhì)量影響：延性（延伸、面縮、冷彎、沖擊韌性等）；耐腐蝕性能；抗HIC性能；焊接性能（熱影響區(qū)裂紋）；UT探傷不合。非金屬夾雜物控制標準39條串狀夾雜物控制：A類（MnS）；B類（Al2O3簇群，CaO-Al2O3系塑性夾雜物，CaO-CaS串狀夾雜物；大型不變形夾雜物（DS類）。（1）高Al2O3含量條串狀夾雜物40某鋼廠探傷不合鋼板中夾雜物41編號MgOAl2O3CaOType編號MgOAl2O3CaOType（1）126819Spinel（8）17128CA2（2）07030CA2（9）137116Spinel（3）67420CA6（10）27226CA6（4）07228CA2（11）17128CA2（5）07228CA2（12）07228CA2（6）07426CA6（13）71058C3A（7）06733CA2（14）27325CA6編號Al2O3MgOCaOType編號Al2O3MgOCaOType（1）71128CA2（7）72028CA2（2）70030CA2（8）74620CA6（3）70723CA2（9）72028CA2（4）74522CA6（10）73027CA6（5）73027CA2（11）40258C12A7（6）73225CA6（12）57043CA（2）CaO-Al2O3系低熔點B類夾雜物42鋼板中夾雜物分析檢驗（軋制方向）434445對鋼板中472個夾雜物進行了分析檢驗。熔點:1600℃軋制過程夾雜物變形46鋼板中B類夾雜物長度（m）軋制前鑄坯中夾雜物長度（m）（3）CaO-CaS系B類夾雜物474849X80/70管線鋼煉鋼工藝流程50非金屬夾雜物控制要點51提高RH精煉去除夾雜物效果。嚴格控制Ca/S比（2）嚴格控制二次氧化5、鑄坯