CN103599928B - 一种炉卷轧机轧制专用管线钢的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炉卷轧机轧制专用管线钢的生产方法，该方法用厚度为150mm的板坯生产成品厚度小于12mm的专用管线钢，通过控制出炉温度、卷取炉温度、道次压下量、轧制力、终轧速度、除磷系统，保证薄规格专用管线钢整体性能与板形和尺寸符合用户要求，适用于天然气管网工程中。

Description

一种炉卷轧机轧制专用管线钢的生产方法

技术领域

本发明属于冶金领域，具体地说是一种3500炉卷轧机轧制专用管线钢的生产方法。

背景技术

海峡西岸经济区天然气管网二期工程用钢，对钢板表面和产品性能的要求极高，监控制管全流程及主要质量工序点，检验钢管表面质量、学性能、金相组织和焊接性能力等。海西天然气二期工程的钢种：L485MB，钢板规格H（11.1～19.1）*B(2495)*L(12100) mm，钢管规格Φ813*11.1mm、Φ813*12.7mm、Φ813*15.9mm、Φ813*19.1mm，规格：厚度11.1mm和12.7mm薄规格管线钢占此订单总量的46%，中厚板轧机生产12mm以下薄规格管线钢时，随着钢板轧制厚度越来越薄，钢板温降越来越快，尤其是钢板头尾的温差能达到120℃，钢板沿长度方向上，温度分布极其不均匀，这是冶金领域难以解决的问题，造成严重的后果：一是钢板轧制力超过最高限制，或钢板板形差发生快停，最终导致钢板轧废；二是影响了轧件的整体性能和轧制板形。

发明内容

为克服中厚板轧机轧制12mm以下薄规格的专用管线钢时温降过快、温差过大而导致性能不合与轧制力超快停轧废的问题，本发明的目的是提供一种炉卷轧机轧制专用管线钢的生产方法，该方法在用厚度为150mm的板坯轧制厚度11.1～19.1mm 的专用管线钢时，尤其是厚度≤12mm 的专用管线钢时，通过控制钢坯的出炉温度、轧件的卷取炉温度、轧制道次压下量、轧制力，及优化后续精整工序的矫直、剪切、探伤等，保证薄规格专用管线钢整体性能、板形和尺寸符合用户要求，满足了海峡西岸经济区天然气管网二期工程用钢的需求。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种炉卷轧机轧制专用管线钢的生产方法，其特征在于：该方法用厚度为150mm的板坯生产成品厚度小于12mm的专用管线钢，通过控制出炉温度、卷取炉温度、道次压下量、轧制力、终轧速度、除磷系统，保证薄规格专用管线钢整体性能与板形，具体要求如下：

1）要求出钢温度≥1200℃,机前与机后卷取炉温度≥880℃；

2）轧制道次为11道次，倒数第二道次压下量小于20%，末道次压下量小于11%；

3）终轧速度大于1.50m/s；

4）实现二阶段轧制，待温坯厚度≥3.50倍成品厚度，第二阶段开轧温度≤940℃；

5）合理使用炉卷轧机轧制力，第7道次、第8道次轧制力用至5300吨±80吨，后面道次轧制力降低至3600吨±50吨；

6）合理有效使用21.0MPa高压水除磷设备，避免钢板表面的一次氧化铁皮和二次氧化铁皮产生，保证钢板表面清洁；

7）ACC层流冷却红钢，目标返红温度490±20℃；

8）使用日本川崎的滚切式双边剪和定尺剪，剪切钢板，保证钢板长度尺寸、宽度尺寸、对角线尺寸满足用户要求；

9）所有钢板均应进行目视检查和超声波检测，以检测钢板表面缺陷和内部分层缺陷，保证管线钢100%符合用户使用要求。

超声波自动化检测系统可依照ASTM A435 或其它等效超声波检测标准规定选择扫查方式，扫查至少能覆盖整个钢板表面。

本发明增加前几道次的道次压下量，降低最后几个道次压下量，满足细化组织晶粒的要求，同时保证板形。平轧的最后一个道次即第7道次，轧制力为5200吨±50吨，卷轧开始的第一道次即第8道次，轧制力为5400吨±50吨。

本发明的工艺流程为：板坯库冷装→加热炉加热→粗除鳞→精除鳞→炉卷轧机轧制→飞剪切头/分段→ACC层流冷却→热矫直机矫直→冷床空冷→UST在线探伤→钢板下表面检验→双边剪切边→定尺剪分段/取样→喷字钢印→堆垛 → 成品入库。

所有钢板均应进行目视检查和超声波检测，以检测钢板表面缺陷和内部分层缺陷。超声波自动化检测系统可依照ASTM A435 或其它等效超声波检测标准规定选择扫查方式，扫查至少能覆盖整个钢板表面。离线UST探伤配合在线UST探伤，保证管线钢100%符合用户使用要求。

本发明生产的专用管线钢，保证了整体性能、板形和尺寸符合用户要求，其钢板的性能和外观质量完全替代进口钢材，适用于福建省海峡西岸经济区天然气管网二期工程。

附图说明

图1是本发明的轧制过程示意图。

图2是本发明中轧件各道次绝对压下量和延伸系数示意图。

具体实施方式

一种炉卷轧机轧制专用管线钢的生产方法，该方法用厚度为150mm的板坯生产成品厚度小于12mm的专用管线钢，通过控制出炉温度、卷取炉温度、道次压下量、轧制力、终轧速度、除磷系统，保证薄规格专用管线钢整体性能与板形，其化学成分：C（%）=0.050～0.070，Mn（%）=1.55～1.65，Si（%）=0.25～0.35，P（%）≤0.013，S（%）≤0.0020，添加合金元素Nb、V、Cr、Mo、Ti，其碳当量Ceq （%）=0.35～0.40。具体要求如下：

要求出炉温度1205℃，卷取炉温度为890℃，轧制共11道次，其中平轧7道次，卷轧4道次，末道次压下量为10.90%，平轧的最后一个道次（第7道次）、卷轧开始的第一道次（第8道次）轧制力分别为5250吨和5370吨，终轧速度为1.60m/s。

本实施例得到1块合格坯料卷轧L485MB专用管线钢，坯料实际尺寸为150*2575*14146 mm，成品规格为11.1*2495*12100mm，轧制11个道次，分为两个轧制阶段：一阶段平轧7个道次，二阶段卷轧4个道次。具体过程如下，见图1，图1中，1-加热炉 、2-除鳞机 、3-机前卷取炉 、4-四辊可逆轧机、 5-机后卷取炉。

（1）坯料在1中的加热温度提高至1205℃，同时卷取炉3与卷取炉5温度升高至890℃，加热炉出钢后，先由除鳞机2粗除鳞。

（2）进入轧机4，前7道次进行平轧，在第7道次将轧制力用至5250吨，平轧结束后进行卷轧。

（3）从第8道开始进入卷取炉3，利用机前卷取炉3与机后卷取炉5进行微张力卷轧，轧制过程保持恒温轧制，待温坯厚度44 mm，轧制温度900℃，消除轧件温差尤其是轧件头尾温差，带来轧制力超限导致快停或同板差超GB/T9711.2-1999标准，合理使用炉卷轧机轧制力，第8道次轧制力用至5370吨吨，后面道次轧制力依次降低至3600吨；同时在进入卷取炉前和卷轧过程中，使用Frit spray除鳞机除鳞2次，避免二次氧化铁皮压入，保证钢板表面质量。

（4）图2是轧件各道次绝对压下量和延伸系数示意图。卷轧末道次压下量为10.9%，结束轧制，按照1.60m/s速度进行抛钢。ACC层流冷却红钢，返红温度490℃。

（5） 根据轧制板形，使用11辊西马克SMS矫直机热矫直1～3道，矫直力1210.0吨；在温控冷床自动冷却，保证钢板下冷床温度≤140℃。

（6） 切边钢板应剪切（切割）成直角,切斜不得使钢板长度和宽度小于公称尺寸,并保证订货公称尺寸的最小矩形；不允许出现剪切台阶、毛刺等缺陷。

（7）钢板尺寸符合GB/T9711.2-1999标准要求，保证钢板表面清洁。

（8）所有钢板均应进行目视检查和超声波检测，以检测钢板表面缺陷和内部分层缺陷，保证管线钢100%符合用户使用要求。

本发明生产的产专用管线钢，其钢板的性能和外观质量完全替代进口钢材，适用于福建省海峡西岸经济区天然气管网二期工程，钢级L485MB，规格Φ813*11.1mm。裂纹敏感系数Pcm（%）=0.15～0.18，其力学性能：σs=485～635MPa，  σb=570～760MPa，A≥22%，屈强比（Rt0.5/Rm）≤0.90。

Claims (2)

1.一种炉卷轧机轧制专用管线钢的生产方法，其特征在于：该生产方法用厚度为150mm的板坯生产成品厚度小于12mm的专用管线钢，通过控制出钢温度、卷取炉温度、道次压下量、轧制力、终轧速度、除磷系统，保证薄规格专用管线钢整体性能与板形，具体要求如下：

1）要求出钢温度≥1200℃,机前与机后卷取炉温度≥880℃；

2）轧制道次为11道次，倒数第二道次压下量小于20%，末道次压下量小于11%；

3）终轧速度大于1.50m/s；

4）实现二阶段轧制，待温坯厚度≥3.50倍成品厚度，第二阶段开轧温度≤940℃；

5）合理使用炉卷轧机轧制力，平轧的最后一个道次即第7道次，轧制力为5200吨±50吨，卷轧开始的第一道次即第8道次，轧制力为5400吨±50吨；后面道次轧制力降低至3600吨±50吨；

6）使用高压水除磷设备，避免钢板表面的一次氧化铁皮和二次氧化铁皮产生，保证钢板表面清洁；

7）ACC层流冷却红钢，目标返红温度490±20℃；

8）剪切钢板，保证钢板长度尺寸、宽度尺寸、对角线尺寸满足用户要求；

9）所有钢板均应进行目视检查和超声波检测，以检测钢板表面缺陷和内部分层缺陷，保证专用管线钢100%符合用户使用要求。

2.根据权利要求1所述的炉卷轧机轧制专用管线钢的生产方法，其特征在于：增加前几道次的道次压下量，降低最后几个道次压下量，满足细化组织晶粒的要求，同时保证板形。