HP13Cr無錫不銹鋼工藝實踐
時間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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無錫不銹鋼的生產與應用正處于前所未有的高速發展期，世界范圍內，無錫不銹鋼的生產與應用也進入了競爭更加激烈的新階段。面對國內外這一形勢，天津鋼管特殊鋼有限公司于2006年進行了無錫不銹鋼冶煉設備改造，通過對實際生產數據分析，經驗總結，不斷改進生產工藝，目前生產的不銹鋼產品質量合格，深得客戶的信賴。
HP13Cr是超級馬氏體不銹鋼，含碳量低，加入一定量的Mo相當于提高了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環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采中，作為高鋼級抗二氧化碳和硫化氫腐蝕的石油套管坯料，得到了廣泛應用。HP13Cr化學成分見表1。
表1 HP13Cr的化學成分/%
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元素
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C
|
Si
|
Mn
|
P
|
S
|
Cr
|
Ni
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上限
|
≤0.04
|
0.40
|
0.65
|
≤0.018
|
≤0.008
|
14.5
|
6.0
|
|
下限
|
|
0.15
|
0.50
|
|
|
12.5
|
4.0
|
|
元素
|
Mo
|
V
|
Nb
|
Cu
|
Ti
|
Al
|
N
|
|
上限
|
1.0
|
0.11
|
0.03
|
≤0.20
|
≤0.02
|
0.040
|
0.06
|
|
下限
|
0.9
|
0.07
|
0.01
|
|
|
0.010
|
0.03
|
HP13Cr不銹鋼管坯生產工藝路徑為：電爐鋼水+感應爐預熔合金→LF（扒渣）→VOD→模鑄。主要設備技術參數見表2。
表2 主要設備技術參數
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項目
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單位
|
參數
|
項目
|
單位
|
參數
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|
EAF公稱容量
|
t
|
90
|
中頻感應爐公稱容量
|
t
|
25
|
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變壓器額定功率
|
MVA
|
90
|
變壓器額定功率
|
kW
|
1000
|
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電爐最大/最小出鋼量
|
t
|
110/55
|
VOD公稱容量
|
t
|
90
|
|
LF公稱容量
|
t
|
90
|
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
|
16
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|||
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最大升溫速度
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℃/min
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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，冶煉過程中注意及時造渣、換渣操作；通過偏心爐底出鋼；出鋼時終點碳控制在0.04～0.06%，防止鋼水過氧化，降低〔O〕,減少回磷。
感應爐主要用來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含量不超過規格上限，鋼水S含量相對也較低，為LF處理提供有利條件，感應爐出鋼溫度控制在1620～1640℃。
為進一步降低鋼水中的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，精煉處理過程中采用螢石調渣，保證頂渣堿度及流動性。使用鋁粉及復合脫氧劑進行渣面脫氧，確保脫S效果。
扒渣結束后，開始VOD處理。VOD處理開始溫度為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。
通過設計合理的工藝過程和化學成分，采用關鍵生產技術和相關措施，有效解決了生產HP13Cr超低碳不銹鋼的技術難題，使鋼的實物質量滿足了高鋼級二氧化碳和硫化氫的石油套管坯料的使用要求。