轉(zhuǎn)爐冶煉XSYD-1A抽油桿用鋼工藝實(shí)踐

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1、轉(zhuǎn)爐冶煉XSYD-1A抽油桿用鋼工藝實(shí)踐1　前言抽油桿用鋼有調(diào)質(zhì)型和非調(diào)質(zhì)型兩種類型，強(qiáng)度級別分D級和H級，其中D級桿用量最大。由于在使用過程中承受復(fù)雜交變應(yīng)力的作用，因此要求抽油桿用鋼必須具有高強(qiáng)度、高韌性、高疲勞強(qiáng)度等特點(diǎn)。XSYD-1A抽油桿用鋼屬于超高強(qiáng)度鋼，主要用于制造D級高品質(zhì)、高強(qiáng)度油井抽油桿，是普通抽油桿用鋼的替代產(chǎn)品。它要求表面質(zhì)量好，尺寸精度高，具有抗疲勞、壽命長、耐磨損等特點(diǎn)，在國內(nèi)外普及應(yīng)用前景較好。目前我公司進(jìn)行了轉(zhuǎn)爐→LF精煉爐→連鑄生產(chǎn)XSYD-1A抽油桿圓鋼的工藝實(shí)踐。2　設(shè)備狀況某公司現(xiàn)有450m3高爐兩座，65t氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐

2、一臺、70tLF+VD精煉爐各兩臺，170mm×170mm方坯連鑄機(jī)一臺，主要生產(chǎn)低合金鋼、普碳鋼為主，年生產(chǎn)能力10萬噸普碳鋼，55萬噸優(yōu)特鋼。3　冶煉工藝3.1冶煉工藝特點(diǎn)碳氧反應(yīng)速度快是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的冶煉特點(diǎn)，其各期的脫碳速度不同，前期由于熔池溫度低(低于1400℃～1500℃)，不利于碳的氧化，脫碳速度較??；中期由于熔池溫度≥1500℃，熔渣中(FeO)降低和爐內(nèi)攪拌速度強(qiáng)烈，是轉(zhuǎn)爐脫碳的關(guān)鍵期，其脫C速度一般為0.1%min-1～0.4%min-1；后期由于鋼液中碳含量低，碳氧反應(yīng)慢。P,S的去除主要依靠鋼渣界面反應(yīng)來完成。造乳化效果好、流動性強(qiáng)、高

3、堿度、大渣量是轉(zhuǎn)爐脫P(yáng)、S的關(guān)鍵。中期形成高堿度渣，控制好渣中(FeO)達(dá)10%～20%，避免渣“返干”是轉(zhuǎn)爐脫P(yáng)的主要因素；轉(zhuǎn)爐各期都能脫硫，但由于中、后期渣中(FeO)含量較高，脫硫能力有限。最后，終點(diǎn)高拉C，必須協(xié)調(diào)好脫C、脫P(yáng)和脫S關(guān)系，保證終點(diǎn)溫度，減少后吹次數(shù)，使鋼液達(dá)到出鋼要求。3.2轉(zhuǎn)爐冶煉工藝要求根據(jù)轉(zhuǎn)爐冶煉特點(diǎn)，制定出以下工藝要求：(1)制定合理裝入制度，廢鋼比控制在≤15%，適當(dāng)提高前期溫度。(2)早化渣，化透渣，形成溫度較高、堿度較高、流動性良好的前期渣，便于同時(shí)脫P(yáng)、脫C。(3)采用高拉補(bǔ)吹工藝，恒壓變槍位操作。冶煉中期，適當(dāng)提高槍位

4、，控制脫C速度，防止?fàn)t渣返干，利用此期爐渣堿度高、溫度高、流動性好、FeO含量較低，熔池?cái)嚢鑿?qiáng)烈等綜合條件，提高脫S效率。(4)合金在出鋼至1/3時(shí)加入，合金加入順序　Si-Al-Ba，SiC，錳鐵，高碳鉻鐵，低碳鉻鐵，硅鐵。嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)爐出鋼時(shí)下渣量。3.3LF精煉爐工藝要求(1)精煉爐造渣量應(yīng)滿足精煉效果要求，堿度保持在2.0～2.5之間，白渣保持時(shí)間≥5min才能出罐。(2)鋼水成分合格、渣白、脫氧良好、溫度滿足連鑄所要的溫度，成分符合標(biāo)準(zhǔn)即可出鋼。按0.5kg/t喂入Ca-Si線，線速度為80m/min-120m/min,喂線后軟吹氬≥5min然后關(guān)氬吊

5、包。3.4170mm×170mm連鑄工藝要求(1)上臺溫度。第一爐：1600℃-1620℃，第二爐：1590℃-1605℃，第三爐及三爐以后：1575℃-1590℃。(2)中間包鋼液溫度：1535℃-1560℃。(3)中間包液位：工作液位700～800mm，澆余液位200～250mm。(4)拉速：起步拉速0.6m/min，3分鐘以內(nèi)到正常拉速；正常拉速1.55m/min～1.65m/min。4　轉(zhuǎn)爐-LF精煉爐冶煉XSYD-1A化學(xué)成分和殘余元素采用轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)XSYD-1A，鋼的化學(xué)成分穩(wěn)定，殘余元素含量低。表1XSYD-1A化學(xué)成分%鋼種CSiMnPSCrVO

6、N25CrMnVA平均0.270.240.970.0140.0060.970.0580.00080.050范圍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標(biāo)準(zhǔn)0.21～0.300.17～0.370.80～1.10≤0.025≤0.0250.80～1.100.04～0.08表2轉(zhuǎn)爐XSYD-1A殘余元素表%殘余元素WTiCuSn轉(zhuǎn)爐0.0050.0380.020從表2中可以看出，轉(zhuǎn)爐冶煉XSYD-1A化學(xué)成分控制穩(wěn)定，鋼中

7、殘余元素較低。5　連鑄坯低倍檢驗(yàn)連鑄坯低倍檢驗(yàn)結(jié)果見表3表3連鑄坯低倍檢驗(yàn)比例項(xiàng)目0.5級1級～1.5級2級≥2.5無中心裂紋05%0095%中間裂紋5%00095%角部裂紋010%0090%縮孔25%20%0055%皮下裂紋35%15%0050%低倍檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，連鑄坯激冷層厚度3mm～7mm之間，柱狀晶占59%，比較發(fā)達(dá)，中心裂紋、中間裂紋等缺陷較少，縮孔和皮下裂紋缺陷比較普遍，缺陷級別在0.5~1.5級之間。圖1XSYD－1A連鑄坯低倍照片6　XSYD-1A軋制工藝軋制控制參數(shù)見表4表4XSYD-1A軋制控制參數(shù)項(xiàng)目入爐溫度℃加熱溫度℃均熱溫度℃加熱時(shí)間mi

8、n開軋溫度℃終軋溫度℃熱連鑄坯≥850