[发明专利]一种抗HIC/SSCC用钢的冶炼方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，特别涉及到低磷、超低氧、超低硫等的转炉、炉外精炼冶炼方法。

背景技术

随着世界石油天然气工业的不断发展，油气钻采逐步向西南部和海上进展，钻采油层深度增加，但许多油田的油气都含有H₂S。例如，中国四川罗家寨油井，油气中的H₂S含量高达15% ~ 18%，川东油田讲渡线输气管道输送的油气中H₂S含量达1%。H₂是石油和天然气中最具有腐蚀作用的有害介质之一，它会导致原油储罐、油气输送管线等用钢产生氢致裂纹，严重影响其使用寿命。

HIC（氢致开裂）和SSCC（硫化物应力腐蚀）是原油储罐、输油输气管线等最主要失效形式之一。影响HIC和SSCC的因素很多，就材料本身而言，主要是钢的成分、非金属夹杂物的数量和形状、偏析等因素。这些影响因素主要在成分设计、冶炼和浇注过程进行控制，因此做好抗HIC/SSCC用钢的冶炼控制是非常关键的。中国专利申请号CN201110080746.4“抗HIC铁素体系耐热钢及其制备工艺”、CN200910089348.1“一种控制抗HIC管线钢中非金属夹杂的方法”均涉及有关抗HIC钢的技术，有说明生产工艺流程的，也有侧重加热及轧制工艺的，但不涉及具体的关于抗HIC/SSCC钢的冶炼过程控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗HIC/SSCC钢的冶炼方法，通过对转炉吹炼工艺及炉外精炼工艺控制，得到合适的LF精炼炉渣，提高钢-渣界面反应的能力、炉渣对夹杂物的吸附能力和脱硫能力，进而得到低磷、超低氧、超低硫且C类低倍偏析不超过1.0级铸坯，提高该类钢使用过程中抗HIC、抗SSCC的能力。

发明的技术方案：

一种抗HIC/SSCC钢的冶炼方法，具体控制步骤如下：

（1）转炉冶炼前一炉结束后将转炉中残钢残渣倒干净，入炉铁水进行预处理后扒干净预处理炉渣，P含量不超过0.17%，Si含量为0.40%~0.60%，废钢比≤15%，石灰和白云石按正常冶炼要求进行准备；

（2）转炉冶炼采用双渣法，吹炼全程实行底吹氩，吹炼前期的顶吹供氧工艺以低枪位大流量为主进行操作，吹炼后期采用正常的顶吹供氧工艺进行操作，转炉终点控制为C=0.03% ~ 0.10%,P≤0.010%，温度为1610 ~ 1650℃；

（3）转炉出钢实行挡渣出钢，避免出钢下渣，出钢过程进行铝脱氧合金化及预精炼操作，出钢1/5时开始加入合金及预精炼渣，出钢3/5时加完，出钢结束采用强底吹氩操作，以均匀钢水成分和温度，同时根据钢水中铝含量进行喂铝线操作，钢液中的酸溶铝含量控制为0.04% ~ 0.08%；

（4）LF精炼过程造渣渣料分两批加入，10min左右造出高碱度、强还原性精炼炉渣，为保证精炼炉渣的强还原性，精炼过程分三次向渣面撒入适量铝粒，精炼结束时精炼终渣的碱度≥7，CaO /Al₂O₃=1.0 ~ 1.5,VD真空处理时的真空度≤67Pa，真空处理时间20min，VD破空后喂入500m纯钙线，然后进行软吹，软吹时间≥15min，钢中的硫含量按≤0.0020%、总氧≤0.0010%进行控制；

（5）连铸控制连浇炉次过热度≤15℃，浇注过程保证二冷区冷速和铸坯拉速的配匹，确保结晶器液面平稳，铸坯应堆冷36小时，铸坯C类低倍偏析不超过1.0级。