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Q345B无缝钢管的主要化学养分控制

文章出处:作者:发表时间:2020/4/17 9:23:01

  Q345B无缝钢管质纯净度的控制

  Q345B无缝钢管质纯净度控制主要是对Q345B无缝钢管中夹杂物、有害杂质元素的控制。铝脱氧Q345B无缝钢管液中的夹杂主 要为Al2O3,因此控制手段主要为降低Q345B无缝钢管水溶解氧,增强精炼、连铸工序去除夹杂物的效果。

  氧的去除及其夹杂物的控制。Q345B无缝钢管中氧的复杂性在于Q345B无缝钢管水冷却凝固过程中,因氧的溶解度降低,将进一步生成脱氧产物,Q345B无缝钢管水在浇铸过程中,会因为二次氧化而与大气、炉渣耐材发生 氧化反应形成大颗粒夹杂物。Q345B无缝钢管中夹杂物的数量、尺寸、分布、形状、类型都将对Q345B无缝钢管材的 性能产生很大的影响。Q345B无缝钢管中的脆性夹杂物是造成很多Q345B无缝钢管种出现缺陷的原因。减少所生成的 夹杂物数量首先必须降低电炉终点氧含量,合理的吹炼制度,特别是杜绝过氧化,有助于降 低终点Q345B无缝钢管水氧含量。通过建立终点控制模型及二次精炼技术的有效配合,控制Q345B无缝钢管中氧含量≤ 0.0025%,其中95%的炉次氧含量≤0.0020%。

  由于铝脱氧的反应产物和Q345B无缝钢管中残留铝会引起管线Q345B无缝钢管的蠕变脆性,致使Q345B无缝钢管的高温强度降 低,并降低管线Q345B无缝钢管的疲劳性能;此外,铸坯表面及皮下集聚的Al2O3夹杂物易造成轧管过程 中Q345B无缝钢管管表面出现外折缺陷,故要求确保Q345B无缝钢管液脱氧良好的基础上,控制Q345B无缝钢管中酸溶铝含量<0.025 %。为此研究了LF出Q345B无缝钢管到VDQ345B无缝钢管中铝及酸溶铝含量的变化规律,开发了低铝低氧洁净Q345B无缝钢管冶 炼工艺技术。经生产实际摸索,在入VD炉前Q345B无缝钢管中酸溶铝含量控制在0.010~0.030%之间比较理想。

  以前,氢的去除主要在炼Q345B无缝钢管初期通过CO激烈沸腾实现。严格杜绝各工序造渣剂、合金料、覆盖剂以及耐材的潮湿,避免碳氢化合物和空气与Q345B无缝钢管水接触,是降低Q345B无缝钢管中氢含量的有效 方法。采用真空处理技术,Q345B无缝钢管中氢可稳定控制在0.00025%以下。现场控制VD真空度≤67Pa,保持时间大于12分钟可使Q345B无缝钢管中氢含量低于0.00018%。

  脱硫的热力学条件是高温、高碱度、低的氧化性。因此为实现深度脱硫应确保:金属液 和渣中含氧量低、使用高硫容量的高碱度渣、Q345B无缝钢管渣混合均匀。管线Q345B无缝钢管中硫的控制主要是在 炉外精炼时综合采用加热造渣、喂线、真空、吹气搅拌等几种手段。此外,Q345B无缝钢管中的长条形(尤 其是沿晶界分布的)硫化物是产生氢致裂纹的必要条件,对Q345B无缝钢管水进行钙化处理可将其改变为 球形,降低其危害。

  磷的去除主要是在电炉冶炼、出Q345B无缝钢管过程进行。熔化末期提前造渣强化去磷,炉底吹氩 增加Q345B无缝钢管渣反应接触面积,充分发挥高碱度渣的脱磷能力。电炉采用大渣量及留Q345B无缝钢管留渣操作, 优化去磷并防止回磷。

  Q345B无缝钢管中氮的存在会降低Q345B无缝钢管的韧性、焊接性能,使Q345B无缝钢管材脆性增加,还容易导致连铸坯开裂。 为降低氮的有害性,除采取LF精炼过程全程造泡沫渣埋弧加热、全程吹氩搅拌、真空脱氮 等控氮措施外,连铸过程全程保护浇铸,中间包内加覆盖剂,结晶器中加保护渣,大包长 水口、浸入式水口吹氩保护,防止Q345B无缝钢管液吸氮和二次氧化;采用微合金化技术,使Q345B无缝钢管中残留 氮转变为第二相粒子细化晶粒。

  此外,管线Q345B无缝钢管要求严格控制Q345B无缝钢管中Pb、Sb、As、Sn、Bi等有害元素,以免造成无缝Q345B无缝钢管 管表面裂纹及降低Q345B无缝钢管的塑韧性和高温强度。Q345B无缝钢管中Zn、Pb、Sb等残余元素具有较高的蒸汽压, 在炼Q345B无缝钢管温度下较易蒸发而除去,为易去除元素;而Cu、Sn等元素由于其氧化位能比铁元素 低,用正常的炼Q345B无缝钢管方法很难去除,需采取有效措施。采用精料原则:选用40%以上的铁水和 优质生铁、DRI等废Q345B无缝钢管代用品对其进行“稀释”处理,充分利用电炉热装铁水降低残余元素 含量。


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