石油套管用于组成油井的井身结构，起着保护井壁、封闭地层的作用。对套管危害最大的是Al2O3脆性夹杂物。为了消除或减轻钢中大颗粒脆性夹杂物对钢的危害，目前在炼钢工艺中采取的主要措施是强化脱氧，降低钢的T.O(全氧)并对夹杂物进行有效控制。本论文主要依据天津钢铁公司(以下简称天钢)转炉流程生产J55级套管钢37Mn5的实践，对冶炼套管钢的精炼控制工艺进行了研究。　　 本文通过100炉历史生产数据调研，41炉现场转炉碳氧积测定、3炉实际生产，分析了天钢生产37Mn5石油套管的生产概况及套管质量控制水平等；通过金相分析、扫描电镜、能谱分析等手段对钢中的夹杂物进行了分析。调研发现：天钢生产石油套管主要元素及有害元素控制较好，主要存在以下问题：　　 (1)转炉下渣量大，吨钢下渣14～21千克，给精炼造成了极大的负担；终点高拉碳命中率低，仅有14％:转炉碳氧积偏高，平均为0.00305；炉渣改质效果不好，精炼进站T.O含量高达123×10.6。　　 (2)对材中的夹杂物形态和成分进行分析发现，夹杂物变性不完全，钙处理控制水平还有待提高。　　 (3)精炼渣中SiO2含量过高，CaO/SiO22～2.6，CaO/Al2o33～3.5。精炼渣量偏大，石灰消耗高，化渣时间长。　　 (4)由于上述问题造成精炼时间长达81.2分钟，造成上下工序不匹配。　　 针对以上实际情况，本文进行了热力学计算，对天钢生产石油套管钢的LF精炼工艺进行了研究，重点分析了精炼渣组成( CaO/SiO2、CaO/Al2O3、MgO)和钢水酸溶铝[A1]s对低氧控制的影响，精炼夹杂物控制工艺。热力学计算结果表明，当钢中的[A1]s含量在0.025％～0.035％，炉渣碱度在4.5～6.0，CaO/Al2O3在1.5～2.0时，可使钢中全氧稳定地降至15×10-6；若钙处理时钢中钙含量高于22×10-6，硫含量低于0.008％，可较容易地将Al2O3夹杂变性为低熔点的C12A7。　　 在热力学计算基础上，结合天钢实际，提出了一系列优化措施：　　 (1)做好转炉终点控制，尤其是下渣量控制，改挡渣球挡渣为挡渣锥挡渣，控制吨钢下渣量10千克；出钢时采用钢芯铝强制脱氧、提高炉渣碱度、钢水强搅拌等措施改善炉渣改质效果。　　 (2)钢水在精炼加热前一次加足铝量(不再补加)，以确保生成的Al2O3夹杂有充足的时间被去除，控制好[A1]s迅速降低钢水ao，稳定地控制T.O在15×10-6以内。　　 (3)选择合理的精炼渣系，目标成分CaO40％～50％； MgO8％～10％，Al2O318％～25％，SiO27％～10％，CaO/SiO2=4.5～6，CaO/Al2O3=1.5～2.0，将钢中T.O稳定控制在15×10-6以内。　　 (4)强化钢水钙处理，确保钢中钙含量高于22×10-6，硫含量低于0.008％.从而改善夹杂物变性效果。　　 (5)在做好转炉终点及精炼控制的基础上，做好生产调度，目标将精炼时间由81.2分钟缩短为60分钟。　　 通过采取以上优化措施，经5炉试验验证，结果表明：　　 (1)精炼渣较优化前已有较大改善，渣中SiO2成分由优化前的19％～25％降至15％～20％，Al2O3含量较优化前的15％～17％提高至17％～22％，CaO/SiO2由优化前2～2.6提高至3，有利于快速生产低氧套管钢。　　 (2)对[Al]s为0.01％～0.02％的钢水来说，要生成低熔点的Cl2A7，根据前面热力学计算，钢中[Ca]应大于12×10-6～19×10-6，实际检测发现，钢中[Ca]为12×10-6～30×10-6，夹杂物形态控制大为改善。　　 (3)铸坯T.O为11×10-6～17×10.6，平均13.8×10-6，达到了15×10-6的控制目标。　　 (4)精炼时间由81.2分钟缩短为62.2分钟，基本达到了控制目标。　　 优化后钢中[Al]s及精炼渣未达到理想成分原因在于转炉环节下渣量过大，部分优化措施未得到很好执行，下一步应重点对下渣量控制问题进行研究，继续提高套管钢冶炼控制水平。