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为了进一步提高管线钢的性能以及现场生产的控制水平,以及为后期新产品开发提供参考。本文在规则溶液和平衡反应的基础上,分析了钢中Nb,Ti,Al以及MnS的热力学析出条件,得出结论如下:(1)14MnNb管线钢在液相区(温度高于1791K),碳化物、氮化物以及硫化锰等析出物都不满足析出的热力学条件,故钢液中不会存在以上化合物的析出。(2)随着温度下降,钢液进入凝固过程(温度在1736K至1791K之间)后,随着钢液的凝固,TiN会在1780K时析出,其他析出物则不满足析出条件不会析出。(3)钢液全部凝固(温度低于1736K)形成奥氏体,随着温度的继续降低,大部分析出物都在此阶段析出。析出物析出顺序为:MnS>NbC>TiC>AlN>NbN;对应的析出温度为:1670K、1444K、1357K、1313K、1308K。此外,采用光谱分析法、红外分析法、大样电解法、图像分析仪分析法、扫描电镜结合能谱分析等方法对EAF-LF-VD-CC工艺流程下生产的14MnNb管线钢洁净度进行研究。得出如下结论:(1)钢液中全氧含量大体而言呈现出下降的趋势。其中绝大部分的[O]都是在LF和VD精炼工艺中被去除。14MnNb钢从VD精炼结束到中间包过程中平均氧含量上升了2.2ppm,这说明在运输浇注过程中钢液存在二次氧化。钢水中的氮含量总体呈现上升趋势。由于在VD炉内进行抽真空处理,有利于钢中溶解的氮析出。经过VD精炼,钢液中平均氮含量减少了11.67%。(2)14MnNb管线钢在整个生产工序下钢水中夹杂物数量整体呈下降趋势。其中LF精炼和VD精炼对于钢水中各类夹杂物的去除效果显著。主要的显微夹杂物为CaO·CaS·Al2O3、MnS,次要夹杂物为CaO·MgO·Al2O3、CaO·Al2O3。铸坯中,大型夹杂物主要为CaO·Al2O3·SiO2、CaO·MgO·Al2O3、CaO·TiO·SiO2·Al2O3等复合夹杂物,还有少量的TiN以及K2O·Al2O3·SiO2、Na2O·CaO·Al2O3·SiO2等。其中,存在含有K和Na的夹杂物说明在浇铸过程中存在结晶器保护渣的卷入问题。