專利名稱：：精煉高鈮管線鋼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于精煉高鈮管線鋼的方法。背景4支術(shù)LF原文為LadleFurnace,是1971年日本特殊鋼公司(大同特殊鋼公司)開發(fā)的鋼包精煉爐(以下簡稱LF爐)。LF爐是煉鋼爐與連鑄機之間不可缺少的一種爐外精煉設(shè)備，它包括鋼包主體和自上而下地設(shè)置在鋼包主體內(nèi)的用于埋弧加熱的電極系統(tǒng)和安裝在主體上方的合金加料系統(tǒng)，以及設(shè)置在主體下方的氬氣攪拌系統(tǒng)。由于埋弧加熱可以使電弧掩埋在渣層中，從而可獲得高熱效率和較低的耐火材料燒損，同時鋼液氮及增碳也較少；而惰性氣體攪拌系統(tǒng)能均勻鋼包中鋼液的溫度和鋼液成分，加速冶金反應(yīng)的進行，且鋼包中加入的堿性還原渣可有效地脫氧、脫疏及吸附夾雜物，能夠精確地控制鋼液的化學成分。管線鋼是用于輸送石油、天然氣等流體管路所用的鋼種，且輸送石油天然氣等流體的管路通常要經(jīng)過高寒、高硫和海底等惡劣的自然環(huán)境，故要求管線鋼具有高屈服強度、高韌性和可焊接等良好的力學性能，同時還要求有耐低溫及耐腐蝕等特性，而管線鋼這些性能的提高主要取決于鋼中碳、磷、硫等雜質(zhì)的含量及適宜的合金成分，如要求管線鋼每平方英寸的屈服強度達到70000磅(X70),其碳含量在0.03。/以下等等。基于LF爐可以利用電弧加熱、氬氣攪拌及合金纟效調(diào)等功能，使其具備精煉純凈鋼的條件，為此，現(xiàn)有技術(shù)均采用LF爐精煉純凈鋼，特別是用其精煉管線鋼。但，由于LF爐在脫氣過程中，因電極損耗和鋼包內(nèi)耐火材料被侵蝕后會使鋼液增碳，同時當鋼包內(nèi)熔渣較粘，流動性差或氧化性強時，將會使增碳劑的碳收得率降低；另外，用LF爐精煉管線鋼必須保證一定的精煉時間，因為鋼液中全氧的變化與精煉時間呈指數(shù)關(guān)系，即在精雄相對短的時間內(nèi)鋼液中的全氧就會達到最低，這時再延長精煉時間全氧也不會變化，而為去除鋼液中夾雜物及深度脫硫，還必須要延長精煉時間，故單純采用LF爐精煉管線鋼還存在許多問題。RH真空脫氣法是1957年由德國RheistahlHuttenwerkeAG和HenaeusAG共同發(fā)明的。由于采用RH處理鋼液，其去氫率最高能達到80%,所以，現(xiàn)有技術(shù)通常用RH精煉對含氫要求嚴格的鋼種，如超低碳鋼和軸承鋼，以及硅鋼等，到目前為止，還沒有發(fā)現(xiàn)采用RH精煉管線鋼的技術(shù)啟示。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的任務(wù)是提供一種利用LF爐結(jié)合RH真空脫氣法精煉高鈮管線鋼的方法。本發(fā)明所提出的精煉高鈮管線鋼的方法，包括以下步驟脫硫向鋼包精煉爐內(nèi)的鋼液中加入預定成分的合金及鎂基脫硫粉劑，使鋼液中硫的重量份額<0.005%;脫氣對上述脫硫的鋼液再采用RH真空循環(huán)脫氣法去除鋼液中的碳、氮、氧元素，-使鋼液中的碳含量0.02-0.04%;氮含量《0.006%;氧含量<0.004%,經(jīng)脫氣后的鋼液即為高鈮管線鋼。由于在真空條件下碳與氧反應(yīng)能生成一氧化碳氣體，并能從鋼液中排出，且不會留下夾雜物，所以真空條件下碳是最好的脫氧劑；雖然RH真空脫氮比較困難，但在強脫氧，大氬氣攪拌及高真空的條件下，也能確保氮達到預定值。在精煉過程中，再向LF爐內(nèi)添加錳、鈦、銅、鎳、鋁和鈮等合金成分就能精煉出高鈮管線鋼，該管線鋼的成分為(按重量百分比計)碳0.02-0.04%;硅0.15-0.25%;4孟1.60-1,80%;磷<0.015%;石?！?.005%;鈮0.085-0.120%;4太0.005-0.025%;銅0.20-0.30%;4臬0.10—0.20%;鋁0.045-0.065%;氮《0.006%;氧《0.005%;余量為4失和不可避免雜質(zhì)。其中，鈮能細化晶粒，促進針狀鐵素體形成。在脫硫步驟中，鋼液在鋼包精煉爐中精煉時間為50-60分鐘，精煉溫度為1550-1600°C。在脫硫步驟中，鋼液在鋼包精煉爐中精煉時間為55分鐘，精煉溫度為1590。C。本發(fā)明所提出的精煉高鈮管線鋼的方法采用LF爐脫>5危和RH脫氣這兩個步驟，其脫硫和脫氣的效果特別好，其精煉時間也可縮短，且鋼的強度和韌性等特性均附合管線鋼標準。表1給出本發(fā)明所提出的管線鋼性能的檢測結(jié)果，表2給出管線鋼金相組織的檢測結(jié)果。從表1和表2的檢測結(jié)果中可以看出，該種鋼是針狀鐵素體型管線鋼，且附合國家規(guī)定的X70標準。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>具體實施方式:實施例1:將鋼液倒入鋼包^[青煉爐即LF爐內(nèi)，并向該LF爐內(nèi)加入該高鈮管線鋼所需要的合金成分鎂基脫硫粉劑，精煉60分鐘，加熱溫度設(shè)置在1550°C,當鋼液中殘余的硫含量達到總重量份額<0.005%時采用RH真空循環(huán)脫氣法去除鋼液中的碳、氮、氧元素，當碳含量在0.04%,氮含量《0.006%，氧含量《0.004%時停止RH爐精煉，在此期間，根據(jù)需要向爐內(nèi)添加合金成分及用于脫碳、氧的溶劑，使精煉后的高鈮管線鋼含有以下重量百分比的物料碳O.04%;硅％;錳1.80%;磷《0.015%;硫《0.005%;鈮0.120%;鈥0.025%;銅0.30%;鎳0.20%;鋁0.065%;氮《0.006%;氧《0.004%;余量為4失和不可避免雜質(zhì)。實施例2:按照實施例1的方法用LF爐脫硫，其精煉時間55分鐘，加熱溫度設(shè)置在1590°C,當鋼液中殘余的硫含量達到總重量份額《0.005%時采用RH真空循環(huán)脫氣法去除鋼液中的碳、氮、氧元素，當碳含量在0.02-0.03%，氮含量<0.006%,氧含量《0.004%時停止RH爐精煉，在此期間，根據(jù)需要向爐內(nèi)添加合金成分及用于脫碳、氧的溶劑，使精煉后的高鈮管線鋼含有以下重量百分比的物料碳0.04%;硅0,25%;錳1.80%;磷《0.015%;硫《0.005%;鈮0.120%;鈥0.025%;銅0.30°/。；鎳O.20%;鋁0.065%;氮《0.006%;氧<0.004%;余量為鐵和不可避免雜質(zhì)。權(quán)利要求1、精煉高鈮管線鋼的方法，其特征在于包括以下步驟脫硫向鋼包精煉爐內(nèi)的鋼液中加入預定成分的合金及鎂基脫硫粉劑，使鋼液中硫的重量份額≤0.005％；脫氣對上述脫硫的鋼液再采用RH真空循環(huán)脫氣法去除鋼液中的碳、氮、氧元素，使鋼液中的碳含量0.02-0.04％；氮含量≤0.006％；氧含量≤0.004％，經(jīng)脫氣后的鋼液即為高鈮管線鋼。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在脫硫步驟中，鋼液在鋼包精煉爐中精煉時間為50-60分鐘，精煉溫度為1550-1600°C。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于在脫硫步驟中，鋼液在鋼包精煉爐中精煉時間為55分鐘，精煉溫度為1590。C。全文摘要本發(fā)明涉及一種精煉高鈮管線鋼的方法，包括以下步驟脫硫向鋼包精煉爐內(nèi)的鋼液中加入預定成分的合金及鎂基脫硫粉劑，使鋼液中硫的重量份額≤0.005％；脫氣對上述脫硫的鋼液再采用RH真空循環(huán)脫氣法去除鋼液中的碳、氮、氧元素，使鋼液中的碳含量0.02-0.04％；氮含量≤0.006％；氧含量≤0.004％，經(jīng)脫氣后的鋼液即為高鈮管線鋼。采用該方法精煉高鈮管線鋼，其脫硫和脫氣的效果特別好，其精煉時間可縮短，且鋼的強度和韌性等特性均附合管線鋼標準。文檔編號C21C7/00GK101205568SQ200710158960公開日2008年6月25日申請日期2007年12月18日優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日發(fā)明者侯慶平,李德君,焦金華,王旭生,強申,鄒天來申請人:本鋼板材股份有限公司