龙钢石油套管用钢37Mn5连铸圆坯质量控制研究
发布时间：2021-08-04 20:34
近年来,随着社会化步入快车道,石油行业也在迅猛发展,井管钢与管坯钢的需求量也日益增多,伴随其而来的是对钢材质量更为严格的要求。陕西龙门钢铁集团有限公司（简称龙钢）根据市场需求,开发生产出J55级37Mn5石油套管用钢。但通过混铁炉→铁水包→120吨转炉→LF精炼炉→圆坯连铸,长流程生产过程中存在中心疏松、缩孔、裂纹和定尺等质量问题。为减少连铸圆坯的质量缺陷,达到高品质要求,本文从以下几方面进行分析研究:第一,通过实验研究,对夹杂物进行定量和定性分析;第二,采用实际生产数据与理论计算相结合的方法,优化转炉和精炼工艺;第三,利用Fluent软件进行数值仿真模拟,优化连铸工艺参数。通过以上三方面的分析研究,得到如下结论:（1）从夹杂物数量、粒径、形貌及组成几个方面,利用金相显微镜和扫描电子显微镜初步对夹杂物进行分析。钢样中的夹杂物主要分布在铸坯中心部位,夹杂物主要有Al2O3类夹杂物、SiO2类夹杂物、硅铝酸盐夹杂物和铝酸钙类夹杂物。（2）采用数值仿真模拟和生产实践数据与理论计算相结合的方法,优化转炉、精炼及连铸工艺。优化后的...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Fluent求解过程图
Fluent求解过程示意图
源及去除办法，提出减少非金属夹杂物的措施。2.1 夹杂物的金相分析为了观察夹杂物数量、分布等特点，对饼型圆坯试样进行取样（如图2.1所示），对样品采取粗磨、细磨以及抛光等初步处理后利用金相显微镜观察试样，采取人工分类的方法对夹杂物划分类别，并对典型夹杂物拍照。最后，使用扫描电子显微镜对典型夹杂物进行成分和形貌分析。取样位置如图2.1所示，A代表圆坯中心，B代表1/2半径处，C代表铸坯近表面处。图 2.1 取样示意图(a)A、B、C 三点位置示意图;(b)样品经粗磨、细磨以及抛光等初步处理后示意图2.1.1 夹杂物的数量变化对取出的7个小样并进行编号，如图2.2所示。并将加工成15 mm×15 mm×15 mm的试样用于金相分析。
【参考文献】：
期刊论文
[1]圆坯连铸机活动段结构设计探讨[J]. 张艳娜,潘云飞. 现代冶金. 2016(06)
[2]37Mn5钢中的显微夹杂物研究[J]. 孙立根,任英强,刘阳,王硕明,马艳杰. 铸造技术. 2015(10)
[3]37Mn5钢连铸圆坯的裂纹成因分析[J]. 李英真,殷志祥,冯传宁,吕景岩,李永德. 理化检验(物理分册). 2015(09)
[4]宽厚板坯连铸凝固过程数值模拟[J]. 高向宙,杨树峰,李京社,张奇毅,陈海燕. 铸造技术. 2015(03)
[5]Q345E钢Φ600mm大圆坯连铸凝固数值模拟[J]. 方庆,倪红卫,王社教,尹修刚,成日金,张华,沈聪. 炼钢. 2014(05)
[6]钢中A12O3夹杂物的研究与处理[J]. 季德静,李春阳,郑大鹏,陈涛. 甘肃冶金. 2014(04)
[7]Q345D板坯连铸凝固传热过程数值模拟[J]. 许建飞,邢淑清,麻永林,王昊杰,陈重毅. 内蒙古科技大学学报. 2014(02)
[8]非稳态浇注对37Mn5钢中夹杂物的影响[J]. 马艳杰,李庆效,王硕明,韩鹏龙. 铸造技术. 2014(05)
[9]莱钢Ф350mm圆坯中心质量缺陷分析与改进[J]. 刁峰,梁建国,赵冠夫,房绪江,毛成杰. 冶金丛刊. 2014(02)
[10]Φ180mm连铸坯试制GCr15轴承用圆钢的质量控制[J]. 刘玉峰,白东坤,李斌. 包钢科技. 2013(06)
博士论文
[1]27CrMoV石油套管钢夹杂物控制研究[D]. 方忠强.北京科技大学 2016
硕士论文
[1]汉钢连铸方坯直送过程温度变化的数值模拟[D]. 吴海龙.西安建筑科技大学 2017
[2]石油套管钢生产过程洁净度分析及关键工艺优化[D]. 赵青松.江西理工大学 2016
[3]37Mn5钢圆坯连铸用保护渣研究[D]. 王新.河北联合大学 2014
[4]Q345E钢φ600mm大圆坯生产工艺及质量控制研究[D]. 王社教.武汉科技大学 2014
[5]输油管道双管同沟敷设的数值计算[D]. 赵兴民.东北石油大学 2012
[6]700mm×700mm特大方坯连铸机结晶器相关技术研究[D]. 佟瑞松.燕山大学 2011
[7]板坯连铸凝固传热及鼓肚变形分析[D]. 章裕琳.燕山大学 2011
[8]LF精炼钢包底吹氩工艺数学物理模拟研究[D]. 黄远涛.东北大学 2011
[9]耐火材料对钢中氧含量影响的实验研究[D]. 刘家占.东北大学 2011
[10]基于ANSYS的连铸坯二冷区温降与热应力的数值模拟[D]. 杨以月.青岛理工大学 2010
本文编号：3322363
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Fluent求解过程图
Fluent求解过程示意图
源及去除办法，提出减少非金属夹杂物的措施。2.1 夹杂物的金相分析为了观察夹杂物数量、分布等特点，对饼型圆坯试样进行取样（如图2.1所示），对样品采取粗磨、细磨以及抛光等初步处理后利用金相显微镜观察试样，采取人工分类的方法对夹杂物划分类别，并对典型夹杂物拍照。最后，使用扫描电子显微镜对典型夹杂物进行成分和形貌分析。取样位置如图2.1所示，A代表圆坯中心，B代表1/2半径处，C代表铸坯近表面处。图 2.1 取样示意图(a)A、B、C 三点位置示意图;(b)样品经粗磨、细磨以及抛光等初步处理后示意图2.1.1 夹杂物的数量变化对取出的7个小样并进行编号，如图2.2所示。并将加工成15 mm×15 mm×15 mm的试样用于金相分析。
【参考文献】：
期刊论文
[1]圆坯连铸机活动段结构设计探讨[J]. 张艳娜,潘云飞. 现代冶金. 2016(06)
[2]37Mn5钢中的显微夹杂物研究[J]. 孙立根,任英强,刘阳,王硕明,马艳杰. 铸造技术. 2015(10)
[3]37Mn5钢连铸圆坯的裂纹成因分析[J]. 李英真,殷志祥,冯传宁,吕景岩,李永德. 理化检验(物理分册). 2015(09)
[4]宽厚板坯连铸凝固过程数值模拟[J]. 高向宙,杨树峰,李京社,张奇毅,陈海燕. 铸造技术. 2015(03)
[5]Q345E钢Φ600mm大圆坯连铸凝固数值模拟[J]. 方庆,倪红卫,王社教,尹修刚,成日金,张华,沈聪. 炼钢. 2014(05)
[6]钢中A12O3夹杂物的研究与处理[J]. 季德静,李春阳,郑大鹏,陈涛. 甘肃冶金. 2014(04)
[7]Q345D板坯连铸凝固传热过程数值模拟[J]. 许建飞,邢淑清,麻永林,王昊杰,陈重毅. 内蒙古科技大学学报. 2014(02)
[8]非稳态浇注对37Mn5钢中夹杂物的影响[J]. 马艳杰,李庆效,王硕明,韩鹏龙. 铸造技术. 2014(05)
[9]莱钢Ф350mm圆坯中心质量缺陷分析与改进[J]. 刁峰,梁建国,赵冠夫,房绪江,毛成杰. 冶金丛刊. 2014(02)
[10]Φ180mm连铸坯试制GCr15轴承用圆钢的质量控制[J]. 刘玉峰,白东坤,李斌. 包钢科技. 2013(06)
博士论文
[1]27CrMoV石油套管钢夹杂物控制研究[D]. 方忠强.北京科技大学 2016
硕士论文
[1]汉钢连铸方坯直送过程温度变化的数值模拟[D]. 吴海龙.西安建筑科技大学 2017
[2]石油套管钢生产过程洁净度分析及关键工艺优化[D]. 赵青松.江西理工大学 2016
[3]37Mn5钢圆坯连铸用保护渣研究[D]. 王新.河北联合大学 2014
[4]Q345E钢φ600mm大圆坯生产工艺及质量控制研究[D]. 王社教.武汉科技大学 2014
[5]输油管道双管同沟敷设的数值计算[D]. 赵兴民.东北石油大学 2012
[6]700mm×700mm特大方坯连铸机结晶器相关技术研究[D]. 佟瑞松.燕山大学 2011
[7]板坯连铸凝固传热及鼓肚变形分析[D]. 章裕琳.燕山大学 2011
[8]LF精炼钢包底吹氩工艺数学物理模拟研究[D]. 黄远涛.东北大学 2011
[9]耐火材料对钢中氧含量影响的实验研究[D]. 刘家占.东北大学 2011
[10]基于ANSYS的连铸坯二冷区温降与热应力的数值模拟[D]. 杨以月.青岛理工大学 2010
本文编号：3322363
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