HP13Cr無(wú)錫不銹鋼工藝實(shí)踐
時(shí)間：2019-06-13
作者：無(wú)錫不銹鋼板
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無(wú)錫不銹鋼的生產(chǎn)與應(yīng)用正處于前所未有的高速發(fā)展期，世界范圍內(nèi)，無(wú)錫不銹鋼的生產(chǎn)與應(yīng)用也進(jìn)入了競(jìng)爭(zhēng)更加激烈的新階段。面對(duì)國(guó)內(nèi)外這一形勢(shì)，天津鋼管特殊鋼有限公司于2006年進(jìn)行了無(wú)錫不銹鋼冶煉設(shè)備改造，通過(guò)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析，經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，不斷改進(jìn)生產(chǎn)工藝，目前生產(chǎn)的不銹鋼產(chǎn)品質(zhì)量合格，深得客戶的信賴。
HP13Cr是超級(jí)馬氏體不銹鋼，含碳量低，加入一定量的Mo相當(dāng)于提高了Cr的含量，再加上Ni的配合，可有效地提高HP13Cr耐蝕性能，特別是在含二氧化碳和硫化氫介質(zhì)環(huán)境中的耐蝕性能有很大提高。因此，HP13Cr不銹鋼在石油和天然氣開(kāi)采中，作為高鋼級(jí)抗二氧化碳和硫化氫腐蝕的石油套管坯料，得到了廣泛應(yīng)用。HP13Cr化學(xué)成分見(jiàn)表1。
表1 HP13Cr的化學(xué)成分/%
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元素
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C
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Si
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Mn
|
P
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S
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Cr
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Ni
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上限
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≤0.04
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0.40
|
0.65
|
≤0.018
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≤0.008
|
14.5
|
6.0
|
|
下限
|
|
0.15
|
0.50
|
|
|
12.5
|
4.0
|
|
元素
|
Mo
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V
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Nb
|
Cu
|
Ti
|
Al
|
N
|
|
上限
|
1.0
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0.11
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0.03
|
≤0.20
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≤0.02
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0.040
|
0.06
|
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下限
|
0.9
|
0.07
|
0.01
|
|
|
0.010
|
0.03
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HP13Cr不銹鋼管坯生產(chǎn)工藝路徑為：電爐鋼水+感應(yīng)爐預(yù)熔合金→LF（扒渣）→VOD→模鑄。主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2。
表2 主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)
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項(xiàng)目
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單位
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參數(shù)
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項(xiàng)目
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單位
|
參數(shù)
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EAF公稱容量
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t
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90
|
中頻感應(yīng)爐公稱容量
|
t
|
25
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變壓器額定功率
|
MVA
|
90
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變壓器額定功率
|
kW
|
1000
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電爐最大/最小出鋼量
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t
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110/55
|
VOD公稱容量
|
t
|
90
|
|
LF公稱容量
|
t
|
90
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VOD冶煉鋼包自由空間
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mm
|
1000～1200
|
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變壓器額定功率
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MVA
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16
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最大升溫速度
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℃/min
|
5
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最大氧氣噴吹流量
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Nm3/h
|
2000
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電爐冶煉采用“全管頭（含鉻、鉬）+鐵水”配料方案，降低入爐料的P、S含量及五害元素含量，冶煉過(guò)程中注意及時(shí)造渣、換渣操作；通過(guò)偏心爐底出鋼；出鋼時(shí)終點(diǎn)碳控制在0.04～0.06%，防止鋼水過(guò)氧化，降低〔O〕,減少回磷。
感應(yīng)爐主要用來(lái)熔化合金及部分返回廢鋼，要求使用低P、S含量的合金，確保混合后的鋼水P含量不超過(guò)規(guī)格上限，鋼水S含量相對(duì)也較低，為L(zhǎng)F處理提供有利條件，感應(yīng)爐出鋼溫度控制在1620～1640℃。
為進(jìn)一步降低鋼水中的S含量，在LF爐中加高堿度頂渣，充分吹氬，氬氣流量控制在100～120NL/min，精煉處理過(guò)程中采用螢石調(diào)渣，保證頂渣堿度及流動(dòng)性。使用鋁粉及復(fù)合脫氧劑進(jìn)行渣面脫氧，確保脫S效果。
扒渣結(jié)束后，開(kāi)始VOD處理。VOD處理開(kāi)始溫度為1580～1600℃，以保證吹氧后鋼水溫度在1720℃左右；氬氣流量控制在30～50NL/min。
通過(guò)設(shè)計(jì)合理的工藝過(guò)程和化學(xué)成分，采用關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)和相關(guān)措施，有效解決了生產(chǎn)HP13Cr超低碳不銹鋼的技術(shù)難題，使鋼的實(shí)物質(zhì)量滿足了高鋼級(jí)二氧化碳和硫化氫的石油套管坯料的使用要求。