8 20钢φ180mm圆管坯的试制-肖洪文(方大特钢技术中心)10.08.22

3 试制工艺流程及各工序工艺控制
3.4 精炼
（1）采用精炼渣、硅铁粉或电石、碳化硅还原。 （2）第一个样报出后，根据钢中的Als含量，喂一定的Al线或加钢 芯铝，确保Als达到内控要求。 （3）成份、温度达标后喂硅钙线，并进行软吹氩弱搅拌促进气体、 夹杂物的充分上浮。
3 试制工艺流程及各工序工艺控制
300 mm
5500 kVA 3℃/min 45～55 min
140×140 mm
180×180 mm φ 150mm 1450 mm 850 mm 30～35min
Hale Waihona Puke 2 开发试制主要设备及工艺技术条件
2.2 产品试制工艺技术条件
2.2.1 化学成份要求 参考GB／T699－1999《优质碳素结构钢》标准成份，结合穿管 热加工性能与质量要求制订20钢的内控化学成份如下表。
3.5 连铸
（1）中间包内钢液采用碱性保护渣和发热覆盖剂双层覆盖，大包 至中间包采用长水口，连接点处采用氩气和耐火纤维垫圈密封。 （2）选用圆坯专用保护渣。 （3）优化过热度与拉速的合理匹配，适当调大电流，提高电磁搅 拌强度，增加等轴晶比。 （4）拉矫压力根据生产情况作适当调整，以不使园坯变形过量为 准。 （5）平均拉速1.3～1.4m/min，根据钢种不同作适当微调。 （6）根据所生产钢种弱冷的需要调整结晶器水量和二冷比水量。
（1）因内控化学成份中P、S要求低，为控制入炉料的P、S含量， 尽可能做到炉炉热装铁水，若做不到，则必须全部使用合格生铁 （P≤0.150%、S≤0.070%、As≤0.07%）配碳，严禁搭配废生铁配 碳。 （2）优选废钢，尽可能使用精料、清洁废钢和直接还原铁，不得 使用各类压块、杂铁。 （3） EBT电炉出钢和LF炉精炼必须全部使用本厂石灰，并在出钢 时随钢流加入钢包合成渣快速成渣，以期实现深脱硫的要求。
4 试制效果分析
4.2 分析
（1）由表3可知，试制20钢φ 180mm圆管坯的熔炼成品成份全部达 到内控成份要求，而且P、S、Cr、Ni、Cu等有害、残余元素含量的 控制明显优于内控要求，取低倍样做等轴晶比例平均达48%。用户 从圆坯上取样检测的成份也印证了这一结果。 （2）从表4可知，试制的圆管坯质量完全满足YB／T4149－2006 《连铸圆管坯》标准要求，而且满足严于YB／T4149－2006《连铸 圆管坯》标准的供货技术协议。 （3）首次试生产700吨20钢φ 180mm圆管坯，通过用户生产实践使 用表明，钢的纯净度高，均质性好，圆度正，冷剪下料和热穿管性 能优良，得到用户的高度评价。
表2 20钢圆管坯的内控化学成份（％） C 国标 内控 0.17～0.23 0.18～0.21 Si 0.17～0.37 0.17～0.27 Mn 0.35～0.65 0.45～0.60 P ≤0.035 ≤0.020 S ≤0.035 ≤0.015 Cr ≤0.25 ≤0.25 Ni ≤0.30 ≤0.25 Cu ≤0.25 ≤0.20
20钢φ 180mm圆管坯的试制
摘要
简要介绍了试制20钢φ 180mm圆管坯的 工艺技术及试产质量情况。
关键词
20钢 圆管坯 工艺 质量
1 前言
方大特钢科技股份有限公司的前身南昌长力钢 铁股份有限公司电炉厂拥有一台四机四流R9米弧
的合金钢方坯连铸机，原生产主要断面为140mm
方坯、180mm方坯，2007年技术改造后成功开发 并批量生产φ 150mm圆坯。根据公司圆坯品种拓
4 试制效果分析
4.1 开发试制检测结果（表3、表4）
表3 20钢φ 180mm圆管坯的成品成份与用户抽查成份
C 内控 成品成份
0.18～0.21 0.18～0.21 0.19
Si
0.17～0.27 0.19～0.26 0.23
Mn
0.45～0.60 0.51～0.58 0.54
P
≤0.020 0.010～0.015 0.013
2 开发试制主要设备及工艺技术条件
2.2 产品试制工艺技术条件
2.2.3 连铸设备改造及工艺参数调整 （1）二冷室内增加φ 180圆坯喷淋管，设计时考虑不同断面的快速 更换。 （2）结晶器重新设计，第一次试产需制作准备五台φ 180圆坯结晶 器。 （3）制作四套φ 180圆坯的引锭杆过渡节和引锭头。 （4）电脑配水系统中增加φ 180圆坯的各种参数控制。
3 试制工艺流程及各工序工艺控制
3.1 工艺流程
废钢＋铁水 废钢＋生铁 30tEBT电炉冶炼 EBT出钢 40tLF炉精炼 软吹氩 保护浇注 φ 180圆管坯连铸
在线监测、火焰切割
合金化 深脱硫
造顶渣 钙处理
电磁搅拌
收集、矫直、缓冷 检验、打捆、标示 装车、出厂
3 试制工艺流程及各工序工艺控制
3.2 原材料
S
≤0.015 0.012 0.012
Cr
≤0.25 0.04～0.07 0.05
Ni
≤0.25 0.03～0.05 0.04
Cu
≤0.20 0.08～0.10 0.09
用户抽查
0.19
0.26
0.53
0.012
0.007
0.06
0.03
0.08
表4 20钢φ 180mm圆管坯的低倍检验结果（实物质量） 中心疏松 低倍检验 技术协议 ≤1.0 1.5 中心偏析 ≤0.5 1.0 缩孔 ≤0.5 1.0 中心裂纹 无 1.5 中间裂纹 ≤1.0 1.5 皮下裂纹 无 1.0 皮下气泡 ≤0.5 1.0 夹杂 0.5 2.0 等轴晶区 39～56% 30%
5 结语
（1）通过φ 180mm圆管坯连铸生产的适应性技术改 造和实施精料入炉、初炼泡沫渣脱P、合成渣加精炼 渣深脱S、φ 180mm圆管坯连铸工艺试验摸索等一系 列试制工艺技术开发，成功试制出符合用户要求的 20钢φ 180mm圆管坯。 （2）可充分利用搭建的这一圆管坯新品种开发技术 平台，不断开发新钢种，迅速扩大圆管坯的生产量， 使圆管坯成为公司的又一个重要产品和新的利润增 长点。
展的规划要求，结合我公司销售半径内的省内外
无缝钢管企业对圆管坯的品种规格与质量需求以 及市场开发前景，决定实施20钢φ 180mm圆管坯
的试制开发。
2 开发试制主要设备及工艺技术条件
2.1 主要设备及工艺参数（见表1）
表1 主要设备工艺参数
EBT电炉
参数名称 公称容量 出钢量 工艺参数 30t 35 t
3 试制工艺流程及各工序工艺控制
3.3 初炼
（1）氧化末取样温度大于1590℃，并做好喷粉、全程造泡沫渣工 作。 （2）出钢温度大于1650℃，终点控制：C≥0.08%、P≤0.012%、 S≤0.050% （3）偏心炉出钢炉后加钢芯铝脱氧，配加钢包合成渣，严禁出钢 时出渣，确保钢包反应空间大于300mm。
2 开发试制主要设备及工艺技术条件
2.2 产品试制工艺技术条件
2.2.2 圆管坯质量要求 圆管坯质量应满足YB／T4149－2006《连铸圆管坯》的标准要求， 具体如下。 （1）圆管坯外形如：直径偏差、长度偏差、不圆度、弯曲度、端 面切斜度均应满足标准要求。 （2）圆管坯断面无目视可见的缩孔，检验低倍的中心疏松、缩孔、 中心裂纹、中间裂纹、皮下裂纹、皮下气泡均不超过2级，等轴晶 区≥25％d。 （3）圆管坯表面无目视可见的结疤、气孔、针孔、重皮、裂纹 （深度 ＞ 0.5mm ）， 允许 深 度不大 于 3.0mm 的凹 坑 、 深 度不大于 2.0mm的机械划伤、压痕存在。
LF精炼炉
参数名称 公称容量 处理钢水量 工艺参数 40 t 35 t
方坯连铸机
参数名称 连铸机流数 弧形半径 断面 流间距 结晶器长度 浇铸周期 工艺参数 4流 9 m
炉壳直径
电极直径 变压器功率 冶炼周期
4600 mm
450 mm 16000 kVA 60～70 min
电极直径
变压器功率 升温速度 处理周期