CN102230064A - 细晶不锈钢管高温固溶软化工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及超超临界电站机组用细晶不锈钢管高温软化工艺，在高温固溶过程中在钢管内腔充保护气体、控制保温温度和保温时间，从而降低了钢管内表面氧化，降低材料耗损，减少了后续工艺，提高了工作效率和成材率。

Description

细晶不锈钢管高温固溶软化工艺

技术领域

本发明涉及超超临界电站机组用细晶不锈钢管高温固溶软化工艺。

背景技术

火力发电占我国发电总量的70％以上，我国目前运行最多的普通火力发电厂，平均发电效率在35％以下，单电煤耗为380克标准煤以上；亚临界机组的发电效率在38％左右，单电煤耗约350克标准煤；超临界机组的发电效率在41％左右，单电煤耗约310克标准煤；超超临界机组发电效率在48％左右，单电煤耗约265克标准煤。如果采用超超临界发电技术，和普通机组效率相比，每度电至少可以节煤50克，按现在的装机容量，每年可节煤两亿吨。

此外，超超临界技术采用低氧化氮技术，在燃烧过程中大大减少了氮氧化合物及其它有害物质的形成，且脱硫率显著提升，可实现环保的目的。

超超临界锅炉的压力约25-28MPa，温度约600℃，主要受压部件对材料要求严格，过热器、再热器要求钢管材料需要有高蠕变强度、持久塑性、耐高温耐腐蚀、抗氧化性等，可选用S30432(国标牌号10Cr18Ni9NbCu3BN)、TP347HFG(国标牌号08Cr18Ni11NbFG)、和HR3C(国标牌号07Cr25Ni21NbN，美标牌号TP310HCbN)。

超超临界电站机组常用的细晶S30432、TP347HFG是通过特定的热加工和热处理工艺得到的细晶奥氏体耐热钢，制造方法如下：

1、荒管生产

圆钢→车剥→切断→标识→定心→修磨→圆钢加热→热轧穿孔→荒管检验→入库；

2、成品管生产

荒管平头→酸洗→修磨→检验→冷轧→脱脂→高温软化→酸洗→矫直→内外抛光→内窥镜检验→冷轧→脱脂→热处理→矫直切平→酸洗→成品检验、试验→白化→标识→入库。

成品管生产中的高温软化工艺目的是为了让C和各种合金元素充分固溶，但由于该工序的温度值相对常规固溶温度高，所以材料表面氧化皮较厚，损耗严重，后续的修磨工序道次多，工作量繁重，效率低，严重影响成品的交货期和成材率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是解决超超临界电站机组用细晶不锈钢管常规高温软化热处理温度高引起的材料氧化损耗严重的的技术问题。

本发明采用的技术方案是提供一种超超临界电站机组用细晶不锈钢管高温固溶软化工艺，在高温加热时在钢管内腔充入保护气体。保护气体使得处于高温环境下的钢管无法与空气中的氧气接触，从而大大减少材料氧化。

作为优选，高温固溶软化工艺为：不锈钢管一端采用不锈钢板用焊条完全封闭或用配套的不锈钢盖封闭→在另一端充保护气体→充气完毕后另一端也采用不锈钢板用焊条完全封闭或用配套的不锈钢盖封闭。

作为优选，保护气体选自氩气。

作为优选，高温软化的保温温度控制在1200℃-1280℃。

作为优选，高温软化的保温时间为≥3.0min/mm(管壁厚度)。由于钢管内充有保护气体，钢管内壁加热需要由外之内进行热传递，较常规工艺保温时间长，因此需要延长保温时间以保证C和各种合金元素充分固溶。

作为优选，在加热过程中，不锈钢管之间留有间隙，保证不互相接触，防止加热不均或者加热不到位。

本发明通过在高温软化时充入保护气体，大大减少钢管氧化，同时由于严格控制了保温温度和保温时间，进一步降低了氧化，从而降低材料耗损，并减少了后续工艺，提高了工作效率。

具体实施方式

实施例1细晶奥氏体不锈钢管的高温软化工艺

进行高温软化时，不锈钢管一端采用配套的不锈钢盖封闭，在另一端充保护氩气，充气完毕后另一端也采用配套的不锈钢盖封闭。高温软化的保温温度控制在1200℃-1280℃，高温软化的保温时间≥3.0min/mm(管壁厚度)。在加热过程中，不锈钢管之间留有间隙，保证不互相接触

实施例2比较不同工艺条件制备的细晶奥氏体不锈钢管壁厚减薄量

表1不同工艺条件制备的TP347HFG 63.5*4

表2不同工艺条件制备的S30432 45*11

表3不同工艺条件制备的S30432 50.8*3.5

表1、表2的数据表明，在高温软化时充入保护气体，壁厚减薄量大大降低，表明钢管内壁氧化减少；控制保温温度，也能进一步减少氧化，降低壁厚减薄量。

由于氧化减少，生产同样规格的钢管可以节省原材料，以一台60万千瓦超超临界机组使用350吨S30432来计算，取平均值每根管子节省7.5％的重量，则一台机组通过此工艺可节省26.3吨，以每吨15万销售价格，可创造390万左右的经济效益。TP347HFG则同样可以带来可观的经济效益。

同时氧化的减少还节约了酸洗时间，提高了工作效率。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种超超临界电站机组用细晶不锈钢管高温固溶软化工艺，其特征在于在高温软化时在钢管内腔充入保护气体。

2.权利要求1所述的高温固溶软化工艺，其特征在于不锈钢管一端采用不锈钢板用焊条完全封闭或用配套的不锈钢盖封闭，在另一端充保护气体，充气完毕后另一端也采用不锈钢板用焊条完全封闭或用配套的不锈钢盖封闭。

3.权利要求1所述的高温固溶软化工艺，其特征在于保护气体选自氩气。

4.权利要求1所述的高温固溶软化工艺，其特征在于高温软化的保温温度控制在1200℃-1280℃。

5.权利要求1所述的高温固溶软化工艺，其特征在于高温软化的保温时间为≥3.0min/mm

6.权利要求1所述的高温固溶软化工艺，其特征在于在加热过程中，不锈钢管之间留有间隙，保证不互相接触。