CN109055868B - 一种x80厚规格超宽直缝埋弧焊管线钢的生产方法 - Google Patents

一种x80厚规格超宽直缝埋弧焊管线钢的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种X80厚规格超宽直缝埋弧焊管线钢的生产方法，所述直缝埋弧焊管线钢的成品厚度≥25mm，宽度≥4400mm；所述直缝埋弧焊管线钢的生产工艺路线为：铁水预处理—转炉冶炼—炉外精炼—Ca处理—连铸—板坯加热—轧制—TMCP控冷‑矫直；其中炉外精炼采用LF+VD精炼或RH精炼方法；板坯加热时控制加热时间及高温段温度，轧制过程采用三段式控制轧制，共2次待温；TMCP控冷过程中，采用ACC控冷系统控冷；矫直过程采用3道次矫直；本发明利用现有设备、坯料情况及技术条件，能够生产出满足产品性能要求的厚规格超宽直缝埋弧焊管线钢，且产品质量稳定。

Description

一种X80厚规格超宽直缝埋弧焊管线钢的生产方法
技术领域
本发明涉及管线钢生产技术领域，尤其涉及一种X80厚规格超宽直缝埋弧焊管线钢的生产方法。
背景技术
目前，用于中俄东线天然气合作项目的天然气管道的厚度25mm以上，宽度4400mm以上的厚规格大壁厚管线钢X80的生产存在以下几个难点：
一是大壁厚管线钢由于总压缩比、心部组织均匀性控制难等原因，导致产品低温韧性指标(DWTT)实现难度较大，且由于使用环境为低温环境原因，要求具有比常规高级别钢更好的低温韧性指标，如DWTT检验温度要求-20℃，较常规产品低5℃；
二是要求成品宽度较宽，最宽达到4460mm，钢板母板宽度达到4600mm以上，受展宽比影响，整个轧制阶段横轧有效累计压下量不足，导致奥氏体晶粒细化程度不足，产品内部组织晶粒细化效果差，产品韧性指标达不到要求。
发明内容
本发明提供了一种X80厚规格超宽直缝埋弧焊管线钢的生产方法，利用现有设备、坯料情况及技术条件，能够生产出满足产品性能要求的厚规格超宽直缝埋弧焊管线钢，且产品质量稳定。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种X80厚规格超宽直缝埋弧焊管线钢的生产方法，所述直缝埋弧焊管线钢的成品厚度≥25mm，宽度≥4400mm；
所述直缝埋弧焊管线钢的生产工艺路线为：铁水预处理—转炉冶炼—炉外精炼—Ca处理—连铸—板坯加热—轧制—TMCP控冷-矫直；其中：
1)炉外精炼采用LF+VD精炼或RH精炼方法；
2)板坯加热时控制加热时间及高温段温度，加热总时间限定在300～480分钟，高温段时间限制在180～360分钟；加热段温度控制在1150～1220℃，均热段温度控制在1130～1180℃；
3)轧制过程采用三段式控制轧制，共2次待温；具体轧制方法如下：
钢坯出炉后，开轧温度≥1100℃；横轧3～5道次，完成展宽，钢板宽度轧制至成品宽度，进行第一次待温；
第一次待温至1000～1060℃，开始第二阶段轧制；第二阶段轧制3～5道次，坯料厚度达到中间坯厚度即成品厚度T的2.5～3.5倍时，开始第二次待温；第二阶段轧制保证2个道次的单道次压下率达到10％以上，轧制速度1.2～2.2m/s；
第二次待温温度达到850～930℃时，开始第三阶段即精轧阶段的轧制，精轧阶段轧制8～12道次，保证3个道次以上的单道次压下率超过10％，终轧温度720～800℃，轧制速度3.0～5.0m/s；
4)TMCP控冷过程中，采用ACC控冷系统控冷，钢板在ACC前入水，入水温度为720～780℃，返红温度为400～500℃；25mm≤钢板厚度＜30mm时，上水量为550L/m2·min，下水量为990L/m2·min，辊速1.6～2.2m/s；30mm≤钢板厚度＜35mm时，上水量为650L/m2·min，下水量为1170L/m2·min，辊速1.6～2.2m/s；
5)矫直过程采用3道次矫直，第一道次的辊缝设定值为成品厚度，第二道次、第三道次的辊缝设定值为“成品厚度-(2～3)mm”，并根据实际钢板板形调整钢板正负弯辊力及倾重值。
所述直缝埋弧焊管线钢的板坯厚度范围为250～350mm，宽度范围为2200～2300mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)经小批量试制，钢板各项性能指标达到要求，顺利通过甲方及第三方检测机构鉴定，成功完成单炉试制及千吨试制要求，产品性能合格率达到91％以上，标志所属企业具备生产该类产品的资质，且具备中俄东线天然气合作项目中厚规格超宽管线钢产品的生产供货能力；为企业带来了经济效益；
2)产品典型性能数据为：屈服强度540～580MPa，抗拉强度650～720MPa；-30℃厚度1/4处冲击值均值为330～450J，-20℃DWTT均值≥88；产品质量稳定。
具体实施方式
本发明所述一种X80厚规格超宽直缝埋弧焊管线钢的生产方法，所述直缝埋弧焊管线钢的成品厚度≥25mm，宽度≥4400mm；
所述直缝埋弧焊管线钢的生产工艺路线为：铁水预处理—转炉冶炼—炉外精炼—Ca处理—连铸—板坯加热—轧制—TMCP控冷-矫直；其中：
1)炉外精炼采用LF+VD精炼或RH精炼方法；
2)板坯加热时控制加热时间及高温段温度，加热总时间限定在300～480分钟，高温段时间限制在180～360分钟；加热段温度控制在1150～1220℃，均热段温度控制在1130～1180℃；
3)轧制过程采用三段式控制轧制，共2次待温；具体轧制方法如下：
钢坯出炉后，开轧温度≥1100℃；横轧3～5道次，完成展宽，钢板宽度轧制至成品宽度，进行第一次待温；
第一次待温至1000～1060℃，开始第二阶段轧制；第二阶段轧制3～5道次，坯料厚度达到中间坯厚度即成品厚度T的2.5～3.5倍时，开始第二次待温；第二阶段轧制保证2个道次的单道次压下率达到10％以上，轧制速度1.2～2.2m/s；
第二次待温温度达到850～930℃时，开始第三阶段即精轧阶段的轧制，精轧阶段轧制8～12道次，保证3个道次以上的单道次压下率超过10％，终轧温度720～800℃，轧制速度3.0～5.0m/s；
4)TMCP控冷过程中，采用ACC控冷系统控冷，钢板在ACC前入水，入水温度为720～780℃，返红温度为400～500℃；25mm≤钢板厚度＜30mm时，上水量为550L/m2·min，下水量为990L/m2·min，辊速1.6～2.2m/s；30mm≤钢板厚度＜35mm时，上水量为650L/m2·min，下水量为1170L/m2·min，辊速1.6～2.2m/s；
5)矫直过程采用3道次矫直，第一道次的辊缝设定值为成品厚度，第二道次、第三道次的辊缝设定值为“成品厚度-(2～3)mm”，并根据实际钢板板形调整钢板正负弯辊力及倾重值。
所述直缝埋弧焊管线钢的板坯厚度范围为250～350mm，宽度范围为2200～2300mm。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例1】
本实施例中，X80直缝埋弧焊管线钢的生产过程如下：
1、坯料规格：300mm×2300mm×4400mm；成品规格：25.7mm×4460mm×25600mm；
2、直缝埋弧焊管线钢的化学成分按重量百分比计为：C 0.042％，Si 0.21％，Mn1.64％，P 0.010％，S 0.0014％,Cu 0.02％，Ni 0.27％，Nb 0.07％，V 0.0077％，Ti0.017％，Mo 0.17％，AlS0.040％，其余为Fe及不可避免的杂质。
3、加热制度：加热总时间360分钟，高温段时间200分钟；加热段温度为1200℃，均热段温度为1180℃。
4、轧制工艺：粗轧展宽5道次，轧制至板坯厚度达到149mm后进行第一次待温；
待温至1050℃时开始第二次轧制，轧制速度为1.8m/s,轧制4道次后板坯厚度至85mm，进行第二次待温；
二次开轧温度890℃，精轧终轧温度790℃，轧制11道次，轧制速度为4m/s，轧制到板坯厚度至25.7mm后进行半自动控冷，入水温度756℃，返红温度483℃。
控冷工艺参数(水嘴及辊道参数设置)如表1所示：
表1
Figure BDA0001823683090000041
5、钢板性能检验结果：屈服强度为554MPa，抗拉强度为652MPa，-30℃低温冲击功均值为376J，-20℃DWTT均值91。
【实施例2】
本实施例中，X80直缝埋弧焊管线钢的生产过程如下：
1、坯料规格：250mm×2300mm×3270mm；成品规格：30.8mm×4450mm×13600mm；
2、X80直缝埋弧焊管线钢的化学成分按重量百分比计为：C 0.045％，Si 0.21％，Mn1.65％，P 0.010％，S 0.0010％，Cu 0.015％，Ni 0.28％，Nb 0.07％，V 0.008％，Ti0.018％，Mo 0.17％，AlS0.042％，其余为Fe及不可避免的杂质。
3、加热制度：加热总时间300分钟，高温段时间250分钟；加热段温度为1210℃，均热段温度为1180℃。
4、轧制工艺：粗轧展宽5道次，轧制到板坯厚度至130mm后进行第一次待温；
待温至1055℃时开始第二次轧制，轧制速度为1.5m/s,轧制3道次后板坯厚度至101mm，进行第二次待温；
二次开轧温度885℃，精轧终轧温度770℃，轧制12道次，轧制速度为4m/s，轧制到板坯厚度至30.8mm后进行半自动控冷，入水温度750℃，返红温度460℃。
控冷工艺参数(水嘴及辊道参数设置)如表2所示：
表2
Figure BDA0001823683090000051
5、钢板检验性能如下：屈服强度为550MPa，抗拉强度为665MPa，-30℃低温冲击功均值为362J，-20℃DWTT均值88。
【实施例3】
本实施例中，X80直缝埋弧焊管线钢的生产过程如下：
1、坯料规格：300mm×2300mm×4400mm；成品规格：25.7mm×4460mm×25600mm；
2、X80直缝埋弧焊管线钢的化学成分按重量百分比计为：C 0.042％，Si 0.21％，Mn1.64％，P 0.010％，S 0.0014％，Cu 0.02％，Ni 0.27％，Nb 0.07％，V 0.0077％，Ti0.017％，Mo 0.17％，AlS0.040％。
3、加热制度：加热总时间450分钟，高温段时间230分钟；加热段温度为1190℃，均热段温度为1150℃。
4、轧制工艺：粗轧展宽5道次，轧制到板坯厚度至149mm后进行第一次待温；
待温至1035℃时开始第二次轧制，轧制速度为1.5m/s,轧制4道次后板坯厚度至88mm，进行第二次待温；
二次开轧温度885℃，精轧终轧温度780℃，轧制11道次，轧制速度为3.5m/s，轧制到板坯厚度至25.7mm后进行半自动控冷，入水温度745℃，返红温度450℃。
控冷工艺参数(水嘴及辊道参数设置)如表3所示：
表3
5、钢板检验性能如下：屈服强度为572MPa，抗拉强度为675MPa，-30℃低温冲击功均值为383J，-20℃DWTT均值89。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种X80厚规格超宽直缝埋弧焊管线钢的生产方法，其特征在于，所述直缝埋弧焊管线钢的成品厚度≥25mm，宽度≥4400mm；屈服强度540～580MPa，抗拉强度650～720MPa；-30℃厚度1/4处冲击值均值为330～450J，-20℃DWTT均值≥88；
所述直缝埋弧焊管线钢的生产工艺路线为：铁水预处理—转炉冶炼—炉外精炼—Ca处理—连铸—板坯加热—轧制—TMCP控冷-矫直；其中：
1)炉外精炼采用LF+VD精炼或RH精炼方法；
2)板坯加热时控制加热时间及高温段温度，加热总时间限定在300～480分钟，高温段时间限制在180～360分钟；加热段温度控制在1150～1220℃，均热段温度控制在1130～1180℃；
3)轧制过程采用三段式控制轧制，共2次待温；具体轧制方法如下：
钢坯出炉后，开轧温度≥1100℃；横轧3～5道次，完成展宽，钢板宽度轧制至成品宽度，进行第一次待温；
第一次待温至1000～1060℃，开始第二阶段轧制；第二阶段轧制3～5道次，坯料厚度达到中间坯厚度即成品厚度T的2.5～3.5倍时，开始第二次待温；第二阶段轧制保证2个道次的单道次压下率达到10％以上，轧制速度1.2～2.2m/s；
第二次待温温度达到850～930℃时，开始第三阶段即精轧阶段的轧制，精轧阶段轧制8～12道次，保证3个道次以上的单道次压下率超过10％，终轧温度720～800℃，轧制速度3.0～5.0m/s；
4)TMCP控冷过程中，采用ACC控冷系统控冷，钢板在ACC前入水，入水温度为720～780℃，返红温度为400～500℃；25mm≤钢板厚度＜30mm时，上水量为550L/m2·min，下水量为990L/m2·min，辊速1.6～2.2m/s；30mm≤钢板厚度＜35mm时，上水量为650L/m2·min，下水量为1170L/m2·min，辊速1.6～2.2m/s；
5)矫直过程采用3道次矫直，第一道次的辊缝设定值为成品厚度，第二道次、第三道次的辊缝设定值为“成品厚度-(2～3)mm”，并根据实际钢板板形调整钢板正负弯辊力及倾重值。
2.根据权利要求1所述的一种X80厚规格超宽直缝埋弧焊管线钢的生产方法，其特征在于，所述直缝埋弧焊管线钢的板坯厚度范围为250～350mm，宽度范围为2200～2300mm。
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