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《攀鋼低硫管線鋼硫含量控制生產(chǎn)實踐.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、冶金之家網(wǎng)站攀鋼低硫管線鋼硫含量控制生產(chǎn)實踐張強(qiáng)，袁宏偉，楊森祥，李清春，陳靚(攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩公司提釩煉鋼廠，四川攀枝花617000)摘要：攀鋼提釩煉鋼廠采用w([S])為0.06%～0.12%的鐵水煉鋼，導(dǎo)致低硫鋼的生產(chǎn)困難較大，結(jié)合攀鋼X52NS，L245NCS等低硫鋼冶煉的生產(chǎn)實踐，分析了“鐵水脫硫預(yù)處理—轉(zhuǎn)爐—LF鋼包精煉—連鑄”全流程各工藝環(huán)節(jié)的硫含量控制技術(shù)。通過鐵水脫硫預(yù)處理后將w([S])控制在0.003%以下，轉(zhuǎn)爐冶煉工位采用含硫較低的輔料造渣以及LF工位控制鋼水[O]活度等措施，生產(chǎn)出了w([S])最低為0.0
2、02%的低硫鋼。關(guān)鍵詞：鐵水脫硫預(yù)處理；煉鋼；低硫鋼管道輸送是將石油天然氣從遙遠(yuǎn)的開采地向最終用戶端長距離輸送的重要方式。為節(jié)省管線工程的建設(shè)投資、降低運輸費用，采用高強(qiáng)度等級的管線鋼更加經(jīng)濟(jì)和合理，而且管道對鋼管可靠性的要求越來越高，要求具有高強(qiáng)度、高的低溫止裂韌性以及良好的焊接性[1]。高強(qiáng)度、大厚度、抗應(yīng)變和抗HIC是現(xiàn)代管線鋼的發(fā)展方向，日本、德國的管線鋼制造商進(jìn)行了更高強(qiáng)度等級的X100和X120管線鋼的開發(fā)試制[2-3]，硫是影響管線鋼抗HIC能力和抗SSC能力的主要元素，降低硫含量可顯著提高沖擊性。攀鋼高爐使用釩鈦磁鐵礦
3、冶煉，鐵水w([S])一般能達(dá)到0.06%～0.12%，給低硫管線鋼的生產(chǎn)帶來較大的難度：一方面，轉(zhuǎn)爐熱源不足，轉(zhuǎn)爐終點w([O])通常在0.06%以上，高氧化性的鋼水造成LF爐脫硫效果不穩(wěn)定；另一方面，LF精煉時間較短，生產(chǎn)組織上要求精煉處理周期限制在35～45min，對低硫鋼管線鋼的生產(chǎn)較為困難。最初，攀鋼生產(chǎn)低硫鋼入轉(zhuǎn)爐w([S])控制在0.005%以下，在LF工位采用高堿度造渣(二元堿度為6～8)，實現(xiàn)鋼水的深脫硫，但完全依靠LF深脫硫，需要精煉周期在70min左右，對生產(chǎn)物流沖擊較大，鑄機(jī)拉速控制極不穩(wěn)定。只有選擇合理的冶煉
4、工藝，精確控制低硫鋼的成分和夾雜物形態(tài)，才能確保冶煉出高潔凈度、高品質(zhì)、高性能的低硫鋼[4]，在現(xiàn)有的鐵水條件下，如何通過工序間合理控制脫硫量，來實現(xiàn)低硫鋼的穩(wěn)定生產(chǎn)，是本文闡述的重點。1低硫管線鋼冶煉生產(chǎn)工藝流程攀鋼低硫管線鋼冶煉的工藝流程為：鐵水預(yù)處理—轉(zhuǎn)爐提釩—轉(zhuǎn)爐冶煉—LF精煉處理—RH精煉處理—大方坯連鑄機(jī)，生產(chǎn)過程采用全流程硫控制技術(shù)，確保低硫鋼的生產(chǎn)。2低硫管線鋼冶煉過程中硫含量的控制2.1鐵水預(yù)處理攀鋼提釩煉鋼廠采用含[V]、[Ti]鐵水煉鋼，其理化性質(zhì)導(dǎo)致鐵水熔化性溫度偏高、黏度大，這在一定程度上降低了脫硫反應(yīng)的動力
5、學(xué)條件[5]，鐵水中[Si]、[Mn]含量較低，[S]含量波動范圍較大，帶渣量較多(2%～3%)，溫度偏低(1250～1340℃)，因此，脫硫效果波動也就很大。在脫硫前不去除高爐鐵水帶渣，鐵水條件見表1。1)鐵水脫硫工藝參數(shù)的控制。采用單噴吹鎂脫硫，鎂粉易產(chǎn)生揮發(fā)現(xiàn)象，且大量聚集的鎂粉會因快速汽化和急劇反應(yīng)造成噴濺，造成損失很大，且從熱力學(xué)角度來看，噴吹復(fù)合脫硫劑比單獨噴吹鎂進(jìn)行鐵水脫硫更有利[6]，為提高鎂粉的綜合利用率、降低噴吹時間、提高脫硫能力，攀鋼提釩煉鋼廠采用鎂基復(fù)合噴吹法進(jìn)行鐵水脫硫預(yù)處理，控制w(CaO)/w(Mg)為2
6、～3，通過氮氣載體噴入熔池，其主要工藝參數(shù)見表2。冶金之家網(wǎng)站2)半鋼回硫的控制。鐵水脫硫后產(chǎn)生的脫硫渣是轉(zhuǎn)爐冶煉過程中回硫的主要因素，脫硫后鐵水帶渣量與入轉(zhuǎn)爐回硫的關(guān)系如圖1所示，超低硫鋼的生產(chǎn)勢必將脫硫渣全部扒凈，但爐渣完全扒凈將會導(dǎo)致鐵損增加，使轉(zhuǎn)爐裝入量不穩(wěn)定?？紤]到低硫鋼在轉(zhuǎn)爐冶煉過程回硫的因素，通常將鐵水預(yù)處理脫后w([S])控制在0.003%以下，鐵水帶渣量小于100kg。攀鋼提釩煉鋼廠鐵損與回硫的關(guān)系如圖2所示。由圖2可知，此時，鋼中鐵損在7%左右，為穩(wěn)定轉(zhuǎn)爐裝入量，減少廢鋼的消耗，低硫鋼在生產(chǎn)時通常要求增大鐵水裝入量
7、2～3t。2.2轉(zhuǎn)爐冶煉碳含量的增加將導(dǎo)致管線鋼抗HIC能力下降，使裂紋率突然增加。攀鋼現(xiàn)生產(chǎn)的管線鋼要求成品w([C])控制在0.13%以下，由于使用的合金存在增碳現(xiàn)象，要求轉(zhuǎn)爐出鋼w([C])控制在0.08%以下，冶煉終點鋼中的[O]活度至少為0.035%以上，如圖3所示，這對脫硫極為不利。轉(zhuǎn)爐冶煉管線鋼過程主要控制轉(zhuǎn)爐冶煉過程回硫，實踐表明，轉(zhuǎn)爐冶煉過程回硫主要來源于脫硫后扒渣不徹底，輔料、廢鋼硫含量超高[7]冶金之家網(wǎng)站。因此，轉(zhuǎn)爐冶煉低硫管線鋼回硫主要從兩方面進(jìn)行控制：一方面是使用硫含量較低的原輔料；另一方面是從轉(zhuǎn)爐冶煉工藝
8、參數(shù)上進(jìn)行控制，以減輕轉(zhuǎn)爐回硫程度。1)入轉(zhuǎn)爐原輔料增硫的控制。針對攀鋼提釩煉鋼廠轉(zhuǎn)爐使用輔料硫含量進(jìn)行了增硫測算，每噸原輔料對135t鋼水增硫量測算結(jié)果見表3。經(jīng)測算，復(fù)合造渣劑中硫含量較高，轉(zhuǎn)爐冶煉采用了硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
