CN101758069A - 高强度管件钢轧制工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度管件钢轧制工艺。轧制生产工艺流程为：原料加热(1)、粗轧(2)、精轧(3)、ACC冷却(4)。主要参数为：加热炉预热段温度800～1000℃，一加热段温度1150~1180℃，二加热段温度1200～1220℃，均热段温度1200～1220℃；粗轧轧制结束温度≥1000℃；精轧轧制开轧温度800～830℃，有效道次压下率15％～18％，同时最后4道次累计压下率≥60％；ACC冷却速度8～10℃/s，终冷温度500～530℃。本发明在不改变现有的生产条件的前提下，通过采用控轧控冷技术，简化了生产环节，降低了生产成本，节约了能源、减少了环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种微合金管件钢轧制工艺，特别是涉及一种具有良好焊接性能的高强韧性和良好的调质性能的高强度管件钢轧制生产工艺。
背景技术
高强度管件钢是一个高技术含量、高附加值的新钢种，它除有较高的屈服强度、抗拉强度外，还有良好的延伸性能、冷弯性能、焊接性能和低温抗冲击性能，主要应用在天然气与石油输送行业。在实际应用中，高强度管件钢通过工件调质处理后，可应用于更为复杂的于更为复杂的服役环境中；并可减少钢材的使用量，提高钢材使用寿命，增加使用安全系数，节约资源，故被世界冶金行业誉为21世纪绿色环保钢种。但是能生产完全符合以上要求的钢的已有技术并不成熟。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种屈服强度≥560Mpa，抗拉强度≥625Mpa，板厚二分之一处低温冲击韧性-30℃，Akv≥120J，具有强度高、韧性好、优良的低温韧性、优秀的加工性能及优良的焊接性能的高强度石油天然气管线用高强度管件钢轧制生产工艺。
本发明通过下述技术方案予以实现：
高强度管件钢轧制生产工艺，包括原料加热、粗轧、精轧和ACC冷却。所述原料加热工艺中，加热炉预热段温度800～1000℃，一加热段温度1150～1180℃，二加热段温度1200～1220℃，均热段温度1200～1220℃；所述粗轧工艺中，粗轧轧制结束温度≥1000℃，纵轧道次压下率在18％～20％范围之内，总压下率≥80％；所述精轧工艺中，轧制开轧温度800～830℃，有效道次压下率15％～18％，同时最后4道次累计压下率≥60％；所述ACC冷却工艺中，轧后钢板在ACC前来回摆动，当钢板温度达到770～780℃时立即自动送ACC加速冷却。
所述原料加热工艺中，220mm厚度板坯要求加热时间≥3小时30分钟，均热段时间≥30分钟，260mm厚度板坯要求加热时间≥4小时，均热段时间≥40分钟，300mm厚度板坯要求加热时间≥4小时30分钟，均热段时间≥50分钟。
所述ACC冷却工艺中：根据不同的成品厚度，冷却速度7～10℃/s，终冷温度500～530℃，上下集管冷却水流量设置为(50～400)/(840～960)m3/h，开启组数13～15组，辊道速度0.8～1.1m/s。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：在不改变现有的生产条件的前提下，通过采用控轧控冷技术，简化了生产环节，降低了生产成本，节约了能源、减少了环境污染。本方法适用于轧制生产高强度管件钢钢材。
附图说明
附图为本发明工艺流程图。图中：1-板坯加热，2-粗轧，3-精轧，4-ACC冷却。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
以轧制牌号为X80G高强度石油天然气输送管道三通、弯管用高强度管件钢为例。
板坯加热(1)工艺：采用转炉煤气和焦炉煤气的混合煤气进行燃烧，一加热段混合煤气流量为3000～3500m3/h，二加热段混合煤气流量为5500～6000m3/h，均热段混合煤气流量为3500～4000m3/h。
粗轧(2)工艺：通过每月校对一次的红外线测温仪对轧后钢板表面进行检测，根据板坯厚度和中间坯厚度来确定粗轧轧制道次，一般控制在5～7道次，完全可确保轧制结束温度≥1000℃，经过操作监控二级控制系统自动计算轧制道次和压下率，如果纵轧道次压下率未达到要求，就适当减少轧制道次，同时提高轧制力到7000KN，二级系统再重新计算，直到纵轧道次压下率实际值在18～20％范围之内时，立即锁定轧制道次进行轧制，总压下率为84.4％以上。
精轧(3)工艺：通过每月校对一次的红外线测温仪对钢板表面进行检测，从而确保轧制开轧温度800～830℃(成品厚度不同，其开轧温度不同)，至少检测三处温度在所设定温度以下后，钢板才能自动送入精轧进行轧制。对于轧制道次和道次压下率，首先经过操作监控二级控制系统自动计算轧制道次和压下率，如果有效道次压下率和最后4道次累计压下率未达到要求，就适当减少轧制道次，同时提高轧制力到7500KN，然后系统重新计算，直到实际有效道次压下率在15～18％之间，同时最后4道次累计压下率≥70％时，立即锁定轧制道次进行轧制。
ACC冷却(4)工艺：轧后钢板在ACC前来回摆动，通过每月校对一次的红外线测温仪对来回摆动的钢板表面进行检测，实际温度达到770～780℃时立即自动送ACC加速冷却，根据不同的成品厚度，要确保冷却速度20～25℃/s，终冷温度450～480℃，是通过上下集管冷却水流量(压力恒定20kg)、开启组数和辊道速度的设定来保证，上下集管冷却水流量设置为(1350～1400)/(1840～1960)m3/h，开启组数5～7组，辊道速度1.0～1.1m/s，同时启动第1～4组侧喷。
实施例1：
采用260mm(厚度)×2100mm(宽度)×3450mm(长度)板坯轧制36mm(厚度)×2540mm(宽度)×9000mm(长度)钢板。
板坯加热过程采用转炉和焦炉的混合煤气，其前后配比为8/2，热值9000～9500KJ，一加热段混合煤气流量为3000～3500m3/h，二加热段混合煤气流量为5500～6000m3/h，均热段混合煤气流量为3500～4000m3/h，在炉加热时间255min，均热段时间60分钟。然后出炉进行粗轧轧制，道次压下率轧制规程如表1。
表1实施例1粗轧轧制压下率规程表
粗轧轧完后，输送到粗轧至精轧的辊道上进行待温，需要不停地摆动，待温度降到810℃时，自动送入精轧进行轧制，第1、3、5道次轧制过程中需启动机架高压水除去钢板表面次生氧化铁皮，其道次压下率轧制规程如表2。
表2实施例1精轧轧制压下率规程表
精轧轧完后，钢板在精轧出口辊道上来回摆动，待温度降到780℃时，自动送入ACC进行快冷，其冷却工艺如表3。
表3实施例1ACC冷却工艺参数表
| 入水温度(℃) | 开启组数 | 上集管流量(m3/h | 下集管流量(m3/h) | 辊道速度(m/s) | 侧喷组数 | 终冷温度(℃) |
| 780 | 5 | 1370 | 1880 | 1 | 4 | 450～480 |
采用实施例1的轧制工艺方法生产的高强度管件钢X80G，具有细小均匀贝氏体内部金相组织，晶粒度控制在10级以上，组织晶粒度差异控制在1.5级以内，力学性能均匀，力学性能达到如下指标：有屈服强度580Mpa，抗拉强度700Mpa，低温冲击韧性-30℃，Akv160J的性能。
实施例2：
采用300mm(厚度)×2100mm(宽度)×3450mm(长度)板坯轧制55mm(厚度)×2540mm(宽度)×9000mm(长度)钢板。
板坯加热过程采用转炉和焦炉的混合煤气，其前后配比为8/2，热值9000～9500KJ，一加热段混合煤气流量为3000～3500m3/h，二加热段混合煤气流量为5500～6000m3/h，均热段混合煤气流量为3500～4000m3/h，在炉加热时间255min，均热段时间60分钟。然后出炉进行粗轧轧制，道次压下率轧制规程如表4。
表4实施例2粗轧轧制压下率规程表
粗轧轧完后，输送到粗轧至精轧的辊道上进行待温，需要不停地摆动，待温度降到800℃时，自动送入精轧进行轧制，第1、3、5道次轧制过程中需启动机架高压水除去钢板表面次生氧化铁皮，其道次压下率轧制规程如表5。
精轧轧完后，钢板在精轧出口辊道上来回摆动，待温度降到770℃时，自动送入ACC进行快冷，其冷却工艺如表6。
表5实施例2精轧轧制压下率规程表
表6实施例2ACC冷却工艺参数表
| 入水温度(℃) | 开启组数 | 上集管流量(m3/h | 下集管流量(m3/h) | 辊道速度)(m/s) | 侧喷组数 | 终冷温度)(℃) |
| 770 | 7 | 1380 | 1940 | 1 | 4 | 450～480 |
采用实施例2的工艺方法生产的高强度管件钢X80G，具有细小均匀贝氏体内部金相组织，晶粒度控制在10级以上，组织晶粒度差异控制在1.5级以内，力学性能均匀，力学性能达到如下指标：有屈服强度580Mpa，抗拉强度680Mpa，低温冲击韧性-30℃，Akv140J的性能。
用上述轧制方法生产的高强度石油天然气管道用高强度管件钢，具有强度高、韧性好、优良的低温韧性、优秀的加工性能及优良的焊接性能，能够满足石油天然气行业要求，生产出弯管与三通管性能优良。
Claims (3)
1.高强度管件钢轧制工艺，包括原料加热(1)、粗轧(2)、精轧(3)和ACC冷却(4)，其特征在于：所述原料加热(1)工艺中，加热炉预热段温度800～1000℃，一加热段温度1150～1180℃，二加热段温度1200～1220℃，均热段温度1200～1220℃；所述粗轧(2)工艺中，粗轧轧制结束温度≥1000℃，纵轧道次压下率在18％～20％范围之内，总压下率≥80％；所述精轧(3)工艺中，轧制开轧温度800～830℃，有效道次压下率15％～18％，同时最后4道次累计压下率≥60％；所述ACC冷却(4)工艺中，轧后钢板在ACC前来回摆动，当钢板温度达到770～780℃时立即自动送ACC加速冷却。
2.根据权利要求1所述的高强度管件钢轧制工艺，其特征在于：所述原料加热(1)工艺中，220mm厚度板坯要求加热时间≥3小时30分钟，均热段时间≥30分钟，260mm厚度板坯要求加热时间≥4小时，均热段时间≥40分钟，300mm厚度板坯要求加热时间≥4小时30分钟，均热段时间≥50分钟。
3.根据权利要求1述的高强度管件钢轧制工艺，其特征在于所述ACC冷却(4)工艺中：根据不同的成品厚度，冷却速度7～10℃/s，终冷温度500～530℃，上下集管冷却水流量设置为(50～400)/(840～960)m3/h，开启组数13～15组，辊道速度0.8～1.1m/s。
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| CN103447313A (zh) * | 2013-09-06 | 2013-12-18 | 鞍钢股份有限公司 | 一种冻结中厚板自动程序轧制道次的方法 |
| CN104014593A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-09-03 | 济钢集团有限公司 | 一种控制低合金结构钢中厚板表面花斑缺陷的方法 |
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| CN106862280A (zh) * | 2016-12-25 | 2017-06-20 | 秦皇岛首秦金属材料有限公司 | 一种中厚板轧机粗轧纵轧道次压下量分配方法 |
| CN107385340A (zh) * | 2017-07-30 | 2017-11-24 | 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 | 高韧性热煨弯管用钢轧制工艺 |
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