转炉冶炼XSYD-1A抽油杆用钢工艺实践

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1、转炉冶炼XSYD-1A抽油杆用钢工艺实践1　前言抽油杆用钢有调质型和非调质型两种类型，强度级别分D级和H级，其中D级杆用量最大。由于在使用过程中承受复杂交变应力的作用，因此要求抽油杆用钢必须具有高强度、高韧性、高疲劳强度等特点。XSYD-1A抽油杆用钢属于超高强度钢，主要用于制造D级高品质、高强度油井抽油杆，是普通抽油杆用钢的替代产品。它要求表面质量好，尺寸精度高，具有抗疲劳、寿命长、耐磨损等特点，在国内外普及应用前景较好。目前我公司进行了转炉→LF精炼炉→连铸生产XSYD-1A抽油杆圆钢的工艺实践。2　设备状况某公司现有450m3高炉两座，65t氧气顶吹转炉

2、一台、70tLF+VD精炼炉各两台，170mm×170mm方坯连铸机一台，主要生产低合金钢、普碳钢为主，年生产能力10万吨普碳钢，55万吨优特钢。3　冶炼工艺3.1冶炼工艺特点碳氧反应速度快是氧气顶吹转炉的冶炼特点，其各期的脱碳速度不同，前期由于熔池温度低(低于1400℃～1500℃)，不利于碳的氧化，脱碳速度较小；中期由于熔池温度≥1500℃，熔渣中(FeO)降低和炉内搅拌速度强烈，是转炉脱碳的关键期，其脱C速度一般为0.1%min-1～0.4%min-1；后期由于钢液中碳含量低，碳氧反应慢。P,S的去除主要依靠钢渣界面反应来完成。造乳化效果好、流动性强、高

3、碱度、大渣量是转炉脱P、S的关键。中期形成高碱度渣，控制好渣中(FeO)达10%～20%，避免渣“返干”是转炉脱P的主要因素；转炉各期都能脱硫，但由于中、后期渣中(FeO)含量较高，脱硫能力有限。最后，终点高拉C，必须协调好脱C、脱P和脱S关系，保证终点温度，减少后吹次数，使钢液达到出钢要求。3.2转炉冶炼工艺要求根据转炉冶炼特点，制定出以下工艺要求：(1)制定合理装入制度，废钢比控制在≤15%，适当提高前期温度。(2)早化渣，化透渣，形成温度较高、碱度较高、流动性良好的前期渣，便于同时脱P、脱C。(3)采用高拉补吹工艺，恒压变枪位操作。冶炼中期，适当提高枪位

4、，控制脱C速度，防止炉渣返干，利用此期炉渣碱度高、温度高、流动性好、FeO含量较低，熔池搅拌强烈等综合条件，提高脱S效率。(4)合金在出钢至1/3时加入，合金加入顺序　Si-Al-Ba，SiC，锰铁，高碳铬铁，低碳铬铁，硅铁。严格控制转炉出钢时下渣量。3.3LF精炼炉工艺要求(1)精炼炉造渣量应满足精炼效果要求，碱度保持在2.0～2.5之间，白渣保持时间≥5min才能出罐。(2)钢水成分合格、渣白、脱氧良好、温度满足连铸所要的温度，成分符合标准即可出钢。按0.5kg/t喂入Ca-Si线，线速度为80m/min-120m/min,喂线后软吹氩≥5min然后关氩吊

5、包。3.4170mm×170mm连铸工艺要求(1)上台温度。第一炉：1600℃-1620℃，第二炉：1590℃-1605℃，第三炉及三炉以后：1575℃-1590℃。(2)中间包钢液温度：1535℃-1560℃。(3)中间包液位：工作液位700～800mm，浇余液位200～250mm。(4)拉速：起步拉速0.6m/min，3分钟以内到正常拉速；正常拉速1.55m/min～1.65m/min。4　转炉-LF精炼炉冶炼XSYD-1A化学成分和残余元素采用转炉生产XSYD-1A，钢的化学成分稳定，残余元素含量低。表1XSYD-1A化学成分%钢种CSiMnPSCrVO

6、N25CrMnVA平均0.270.240.970.0140.0060.970.0580.00080.050范围0.26～0.290.20～0.310.95～1.020.024～0.0090.015～0.0020.95～1.050.05～0.070.0005～0.00120.0043～0.0067标准0.21～0.300.17～0.370.80～1.10≤0.025≤0.0250.80～1.100.04～0.08表2转炉XSYD-1A残余元素表%残余元素WTiCuSn转炉0.0050.0380.020从表2中可以看出，转炉冶炼XSYD-1A化学成分控制稳定，钢中

7、残余元素较低。5　连铸坯低倍检验连铸坯低倍检验结果见表3表3连铸坯低倍检验比例项目0.5级1级～1.5级2级≥2.5无中心裂纹05%0095%中间裂纹5%00095%角部裂纹010%0090%缩孔25%20%0055%皮下裂纹35%15%0050%低倍检验发现，连铸坯激冷层厚度3mm～7mm之间，柱状晶占59%，比较发达，中心裂纹、中间裂纹等缺陷较少，缩孔和皮下裂纹缺陷比较普遍，缺陷级别在0.5~1.5级之间。图1XSYD－1A连铸坯低倍照片6　XSYD-1A轧制工艺轧制控制参数见表4表4XSYD-1A轧制控制参数项目入炉温度℃加热温度℃均热温度℃加热时间mi

8、n开轧温度℃终轧温度℃热连铸坯≥850