美國(guó)ih2sp arcelormittal公司管線鋼中由夾雜氧化物引起的裂縫的減少

1、美國(guó)IH2SPARCELMITTAL公司管線鋼中由夾雜氧化物引起的裂縫的減少HongbinYin–ArcelMittalGlobalR&DEastChicagoUSARickBesich–No.2SteelProducingArcelMittalUSAIndianaHarbFloydDemmon–QualityAssuranceArcelMittalUSAIndianaHarbEllaShale–CustomerTechnicalSer

2、viceArcelMittalUSAFlatCarbonRobertKittridge–RollingOperationArcelMittalUSAIndianaHarbH.ThomasTsai–ArcelMittalGlobalR&DEastChicagoUSABruceFman–ArcelMittalGlobalR&DEastChicagoUSAM.MetinYavuz–ArcelMittalGlobalR&DEastChicago

3、USA摘要摘要美國(guó)印第安納ArcelMittal鋼鐵生產(chǎn)廠提供管材要求提供的板坯。由夾雜物引起的裂縫在那些使用電阻焊生產(chǎn)管材的廠商那里會(huì)有一個(gè)很主要的缺陷。所要做的就是確定缺陷的根源，并以最低的成本解決問(wèn)題。起初，鋼鐵潔凈度的研究主要是通過(guò)鋼鐵的生產(chǎn)和鑄造過(guò)程，而后發(fā)現(xiàn)鋼在交付過(guò)程中，氧（O）的總含量要比澆鑄樣少6ppm，潔凈度提高。因此了解板坯中夾雜物的分布狀態(tài)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。缺陷映射技術(shù)可以反映板坯中夾雜物的分布情況?；谟成浣Y(jié)果

4、，嘗試使用新型的SEN來(lái)控制氬氣的流速。水流和數(shù)學(xué)模型同時(shí)驗(yàn)證了這種新型的SEN——Ar氣流速組合的確可以提高鑄件中流速。基于這些結(jié)果，目前的廢品率降低超過(guò)了50%。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞非金屬夾雜物，鉤裂紋，鋼的潔凈度，電抗焊接，模流，管道和管材引言引言在北美市場(chǎng)，美國(guó)IH2SPArcelMittal二號(hào)連鑄機(jī)提供的北美市場(chǎng)上各個(gè)管材生產(chǎn)商所應(yīng)用的板坯。讓人疑惑的是，為什么相類似的板坯產(chǎn)品在不同廠家在完成不同管線生產(chǎn)后會(huì)有顯著不同的廢品率。解決

5、卷板裂縫的不同工藝過(guò)程，對(duì)于利用電阻焊去制造直徑是150200mm的管材。通過(guò)超聲波檢測(cè)電阻焊焊接區(qū)域出現(xiàn)問(wèn)題的主要原因是鉤裂紋。鉤裂紋是焊接管產(chǎn)品常見的缺陷，通常是條狀MnS回填裂縫或中心分離的結(jié)果。對(duì)于IH2SP提供的板坯，較為詳細(xì)的調(diào)查指出夾雜氧化物在厚管壁中的含量大約在15%左右。圖3顯示的是通過(guò)SEMEDAX檢查出的典型的有CaOAl2O3夾雜引起的鉤裂紋。這些夾雜缺陷沿著焊縫大約700um長(zhǎng)，距表面2.2mm。給出的管壁厚1

6、2.5mm，缺陷是管厚的17%。根據(jù)對(duì)原始板坯的追蹤觀Fig.3Typicalhookcrackdefectcausedbynonmetallicinclusions.1鋼潔凈度研究ArcelMittalUSAIH2SP有兩個(gè)200噸的堿性氧氣轉(zhuǎn)爐和兩個(gè)電弧加熱的LMF向兩臺(tái)常規(guī)鑄機(jī)提供鋼水。在LMF，管鋼等級(jí)取決于除硫情況——阻止MnS引起的鉤裂紋和提高中心線質(zhì)量。Ca的處理也被應(yīng)用與夾雜減輕和阻止鑄口堵塞。在LMF處理的末端，鋼水沒

7、有礦渣后進(jìn)行至少5min的電磁攪拌會(huì)使得夾雜物漂浮在表面。No.2連鑄機(jī)是個(gè)單獨(dú)的弧形結(jié)晶器，是個(gè)能容納30ton的漏斗。液態(tài)鋼傳送到模具由滑動(dòng)閘板機(jī)構(gòu)控制。氬氣從中間罐噴嘴處添加，有鋼板彈簧舌片，浸入式噴嘴（SEN）的口和SEN接頭。鋼包到中間罐由長(zhǎng)的噴嘴隔離，振控系統(tǒng)用來(lái)檢測(cè)鋼包中的礦渣，防止礦渣污染中間罐。中間罐要盡可能保持密封，在潔凈鋼生產(chǎn)過(guò)程中可以填充Ar氣來(lái)清洗。中間罐的液態(tài)鋼中上覆蓋人工合成的溶劑對(duì)夾雜進(jìn)行吸附?？偟膩?lái)說(shuō)，

8、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)要依據(jù)管的等級(jí)來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)。向上述所提到的，所發(fā)現(xiàn)的鉤裂紋是有氧化夾雜物所引起的。因此，一系列的鋼的潔凈度研究都是按著原有潔凈鋼生產(chǎn)的常規(guī)操作條件進(jìn)行的?？傃趿康臏y(cè)試在LMF處理的末端取樣，當(dāng)鋼包中剩余100噸左右時(shí)，在中間罐或模具中取樣。平均氧含量值隨著過(guò)程在圖4中繪出。在模具中的氧含量在6~8ppm，這指出IH2SP的鋼的潔凈度已經(jīng)達(dá)到世界級(jí)水品。同時(shí)，氮要少于2ppm，選取中間罐到模具的試樣測(cè)量全氮含量。為確保Ca處理和夾雜