北营炼钢厂管线钢开发成果及管线钢发展趋势与展望论文.pdf

浅谈北营炼钢厂管线钢开发成果及管线钢发展趋势与展望

【摘要】对北营炼钢厂管线钢开发的过程控制要点、开发成果

及发展趋势进行了简单的论述，指出了北营炼钢厂成功开发管线系

列钢种的过程控制要点以及对更高级别管线钢生产的思路，分析了

现阶段管线钢发展趋势。

【关键词】管线钢过程控制发展趋势

面向21世纪的管线钢正出现一个蓬勃发展的趋势。管线钢发展

的动力来自两个方面。其一是世界石油工业的发展。由于海上油气

田、极地油气田和腐蚀环境油气田的开发,不仅要求管线钢具有高

的强度,而且要求应有好的韧性、疲劳性能、抗断裂特性和耐腐蚀

性能,同时还要求力学性能的改善不应当恶化钢的焊接性能和加

工性能。其二是冶金技术的进步。目前,管线钢的设计和生产过程

由于采用了冶金数学、清洁的试验室、生产过程的计算机控制等高

新技术,因而管线钢已成为低合金高强度钢和微合金钢领域内最

富有活力、最具研究成果的一个重要分枝。

1北营炼钢厂成功开发的管线系列钢种过程控制及成果

北营炼钢厂已成功开发的管线系列钢种有x42、x46、x52、x56、

x60、l360nb、l415mb。

1.1管线系列钢种化学成分:管线系列钢种化学成分如表1所示。

表1已开发的管线系列钢种化学成分一览表

1.2工艺路线:所有的管线系列钢种均需要采用微合金化改变其

综合性能的工艺，为改善钢的塑性指标，钢中气体和夹杂物的含量

要很低，为此必须采取合理的工艺路线及更严格冶炼过程控制措

施，其工艺路线一致：

900t混铁炉→铁水预处理（脱硫）→120t顶底复吹转炉→钢包

底吹氩→lf炉精炼→板坯连铸

1.3过程工艺控制要点:过程工艺控制要点如下：

（1）入炉铁水［s］小于0.005%；扒渣达到”镜面”效果；采用

精料废钢冶炼。

（2）为控制钢水纯净度，降低钢水氮含量，副吹转炉底吹采用

全程氩气；吹炼后期禁止加矿石降温；采用转炉拉低碳留氧操作，

保证氩前有一定的氧活度；转炉加强挡渣操作，保证下渣量符合工

艺要求。

（3）精炼过程禁止大氩气吹氩，防止大吹氩情况下钢水直接与

空气接触吸氮；造高碱度的炉渣，保证白渣出离站；喂线结束保证

足够的静吹时间，以便夹杂物充分上浮。

（4）大包保护套管保证全程保护浇注，氩气量充足，密封必须

严密。保护浇注，每炉对保护套管吸气情况进行检查，对保护套管

烧氧时，套管下口不允许对准中包注流口；生产时，保证足够的中

包液面高度，既能确保夹杂物进一步上浮又能防止钢水卷渣。

1.4管线钢开发成果

北营炼钢厂从07年至今，共计开发管线系列7个品种，从当初

生产低级别x42的试生产，到现阶段已具备规模生产管线x60的综

合能力，并逐步向更高级别的x70过度，这之间凝聚了众多科技工

作者的心血。现以x60为例，就最近两年北营炼钢厂开发管线系列

钢种的成果介绍如下。

(1)x60化学成分:管线x60实际化学成分控制情况如表2所示。

表2管线x60实际化学成分控制情况

由表2可见，除了［ais］以外，其余元素内控合格率达91%，其

中c能精确控制在0.10%±0.02%范围之内；p能控制在0.020%以下；

s能控制在0.005%以下（s的控制已基本具备生产更高级别管线钢

的能力）。

(2)内部质量控制:低倍检验结果见表3。

由表3板坯低倍检验结果可见，内部缺陷轻微，其管线x60板坯

内部质量较理想。

表3x60板坯低倍组织检验结果

(3)夹杂物控制:金相检验结果见表4。

由表4板坯金相检验结果可见，夹杂物的级别均不高。通过加强

冶炼过程控制，有能力将夹杂物控制更低。

表4x60板坯金相检验结果

(4)气体元素含量控制:从热轧钢带取样检验气体元素含量，结

果见表5。

由表5可见，x60热轧钢带全氧含量平均46.1×10-6；氮含量平

均41.8×10-6。个别炉次全氧含量和氮含量超过50×10-6，稍微

偏高，钢中气体含量对钢的塑性影响很大，氧含量高，氧化物夹杂

就多。所以对x60一类的管线系列，尽量控制钢中全氧不大于40

×10-6。

表5x60热轧钢带气体检验结果

2北营炼钢厂未来管线钢开发思路

现阶段炼钢厂已具备生产x60及以下级别管线系列