电炉炼钢钢水氧含量变化规律的研究
钢中氧含量过高，浇注时随温度降低析出氧，与钢中硅、锰、铝等元素作用生成夹杂物，使钢的综合性能(力学性能、电磁性能、抗腐蚀性能)变坏;还产生铸坯皮下气泡、气孔、疏松等凝固缺陷。抗硫化氢腐蚀的高强度石油套管用钢要求ωT[O]≤15×10-6，非金属夹杂物评级(按ASTM E45A评定)符合表1要求;高寒地区和水泥设备酸性油气田使用的管线钢要求ωT[O]≤10×10-6。
短流程炼钢工艺控制钢中氧(非金属夹杂物)的主要技术可以概括为：降低电炉初炼钢水氧含量——减少钢中非金属夹杂物的生成数量;改善动力学、热力学条件，促进脱氧反应进行——降低钢中非金属夹杂物数量;对脱氧产物进行“变性”处理——降低钢中非金属夹杂物的“有害性”;严格控制连铸钢水的二次氧化并促进夹杂物上浮去除以及采取结晶器液位自动控制技术——减少钢中非金属夹杂物的再生成数量。对于后3种钢中氧控制技术，人们的研究已经很充分了，认识也比较清晰，但对于“降低电炉初炼钢水氧含量”脱氧技术的研究与控制相对不足。
降低电炉初炼钢水氧含量脱氧技术包括：①电炉钢水碳含量符合要求后，其升温搅拌可考虑使用非氧气体，如氮气、氮气或二氧化碳气体等，避免钢水过氧化;②电炉出钢前，冲击破对钢水进行“碳预脱氧”处理，降低钢水氧含量;③适当低的出钢温度;④避免电炉出钢下渣，降低钢水氧含量。通过采用上述控制技术，可以稳定生产出ωT[O]≤15×10-6的抗硫化氢腐蚀的高强度石油套管用中低碳低合金钢，甚至可以达到ωT[O]≤10×10-6，非金属夹杂物评级(按 ASTM E45 A评定)结果见表2，达到了表1的要求。