CN111482459A - 一种x60管线钢板及其板形控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种X60管线钢板及其板形控制方法,属于热轧技术领域。提供的X60管线钢板板形控制方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、冷却、矫直工艺,其中冶炼的钢水成分按重量百分比为C:0.07~0.09%;Si:0.1~0.2%;Mn:1.35~1.45%;Cr:0.2~0.3%;Nb:0.03~0.04%;V:0.01~0.02%;Ti:0.01~0.02%;P≤0.013%;S≤0.004%;Ca:0.0010~0.0025%;Als:0.022~0.037%;其余为铁和不可避免杂质。该方法可以有效控制X60钢种14~20mm厚钢板板形,使获得的X60管线钢的平直度满足要求,不平度≤3.1mm/2m。
Description
技术领域
本发明属于热轧技术领域,具体涉及一种X60管线钢板及其板形控制方法。
背景技术
宽厚板生产X60管线钢被广泛的用在石油、天然气的远距离输送领域,用量较大。X60管线钢由于要求良好的冲击韧性和DWTT性能,因此一般都采用低碳+铌成分设计,采用控轧+控冷技术以获得相应的组织。由于加Nb后钢板的轧制板形不好控制,轧完的钢板板形不好,经ACC冷却后,钢板进一步变形,导致钢板平直度超标,不能满足交货需求。即使钢板经热矫直机矫平,钢板在冷床上冷却过程中,也会出现变形,导致平直度严重超标,同时因变形严重,钢板无法通过探伤机和剪机,只能将钢板吊到冷矫直机前矫平后,再吊回剪机剪切和探伤。这样使生产效率严重降低,制造成本大幅上升,需消耗大量额外的人力、物力。
现在管线生产时一般都要使用预矫直机和超快冷,来改善板形和性能,而预矫直机和超快冷需要较大的投资,会增加制造成本。
CN 105063482 B公开一种X60管线钢及其生产方法,提供了一种X60管线钢生产方法。该方法生产强度满足要求,韧性也较好。但该方法适用于连轧机组生产,且对钢板板形情况没有述及。
CN 105063494 B公开一种厚规格X60管线钢及其生产方法,提供了一种厚规格X60管线钢生产方法。该方法生产强度满足要求,韧性也较好。但该方法适用于连轧机组生产,且对钢板板形情况没有述及。
CN 101928882 B公开一种X60管线钢及其制备方法,提供了一种X60管线钢生产方法。该方法生产强度满足要求,韧性也较好。但该方法适用于连轧机组生产,且对钢板板形情况没有述及。
发明内容
针对现有技术中存在的问题的一个或多个,本发明的一个方面提供一种X60管线钢板形控制方法,包括冶炼、连铸、加热、轧制、冷却、矫直工艺,其中:
1)冶炼的钢水成分按重量百分比为C:0.07~0.09%;Si:0.1~0.2%;Mn:1.35~1.45%;Cr:0.2~0.3%;Nb:0.03~0.04%;V:0.01~0.02%;Ti:0.01~0.02%;P≤0.013%;S≤0.004%;Ca:0.0010~0.0025%;Als:0.022~0.037%;其余为铁和不可避免杂质;
2)连铸坯厚度为250mm;
3)加热工艺:连铸坯加热时采用步进式加热炉,出炉温度1160-1170℃,总加热时间245~310分钟,在加热炉中均热段的加热时间不少于40分钟;
4)连铸坯加热好之后进行控制轧制,采用两阶段轧制第一阶段开轧厚度为连铸坯厚度,第一阶段开轧温度1150~1160℃,第一阶段终轧温度控制在1045~1060℃之间,第一阶段高温延伸轧制时单道次压下率≥12%,第一阶段轧制速度为1.1m/s,第一阶段轧制时除鳞3次;第二阶段钢板的开轧厚度为3.5倍成品钢板厚度,第二阶段钢板开轧温度为890~910℃,第二阶段终轧温度为800~820℃;第二阶段轧制7个道次,第二阶段末道次压下率控制在9~12%之间,第二阶段轧制时除鳞2次,钢板的凸度控制在50~90um之间;
5)轧制完成后进行层流冷却,冷却速度为25~35℃/s,终冷温度为630~650℃;ACC辊道速度为1.5~2.0m/s,ACC下喷梁与上喷梁的冷却水流量比为1.8;
6)经层流冷却后,矫直2遍,矫直力在2800KN~5200KN之间。
上述X60管线钢的钢板厚度为14mm~20mm。
本发明另一方面还提供一种X60管线钢,由上述的方法获得。
上述X60管线钢的不平度≤3.1mm/2m。
基于以上技术方案提供的X60管线钢板形控制方法可以消除X60管线钢14mm~20mm厚钢板不良板形,并且不需要增加任何别的设备,不用增加任何投资。数据表明,在2019年5月以前,未使用此方法时,X60管线钢14mm~20mm厚钢板因板形不良追加冷矫的数量占总数的98%左右;2019年5月采用此方法生产后,X60管线钢14mm~20mm厚钢板因板形不良追加冷矫的数量只占总数的6%左右,板形改善效果十分明显。采用本发明方法能有效的控制X60钢种14~20mm厚钢板板形,使钢板的平直度满足要求。且生产工艺简单,成本低,不需要预矫直机和超快冷装备就能在宽厚板生产线上实现X60管线钢板形的控制。
具体实施方式
本发明提供一种X60管线钢及其板形控制方法,其中X60管线钢板形控制方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、冷却、矫直工艺,其中:
1)冶炼的钢水成分按重量百分比为C:0.07~0.09%;Si:0.1~0.2%;Mn:1.35~1.45%;Cr:0.2~0.3%;Nb:0.03~0.04%;V:0.01~0.02%;Ti:0.01~0.02%;P≤0.013%;S≤0.004%;Ca:0.0010~0.0025%;Als:0.022~0.037%;其余为铁和不可避免杂质;
2)连铸坯厚度为250mm;
3)加热工艺:连铸坯加热时采用步进式加热炉,出炉温度1160-1170℃,总加热时间245~310分钟,在加热炉中均热段的加热时间不少于40分钟;
4)连铸坯加热好之后进行控制轧制,采用两阶段轧制第一阶段开轧厚度为连铸坯厚度,第一阶段开轧温度1150~1160℃,第一阶段终轧温度控制在1045~1060℃之间,第一阶段高温延伸轧制时单道次压下率≥12%,第一阶段轧制速度为1.1m/s,第一阶段轧制时除鳞3次;第二阶段钢板的开轧厚度为3.5倍成品钢板厚度,第二阶段钢板开轧温度为890~910℃,第二阶段终轧温度为800~820℃;第二阶段轧制7个道次,第二阶段末道次压下率控制在9~12%之间,第二阶段轧制时除鳞2次,钢板的凸度控制在50~90um之间;
5)轧制完成后进行层流冷却,冷却速度为25~35℃/s,终冷温度为630~650℃;ACC辊道速度为1.5~2.0m/s,ACC下喷梁与上喷梁的冷却水流量比为1.8;
6)经层流冷却后,矫直2遍,矫直力在2800KN~5200KN之间;
7)成品X60管线钢的钢板厚度为14mm~20mm。
本发明方法中,钢板轧完钢板的板形越好、头尾与板身的温差越小、板身温度分布越均匀、ACC开冷温度与终冷温度相差越小,则钢板经ACC冷却后,钢板的板形越好。连铸坯在加热炉中加热时,采用较长的总加热时间和均热时间,目的是使出炉板坯温度尽量均匀,这样轧制时钢板变形均匀,板形较好,同时轧完钢板的同板温度差较小,经ACC冷却后,钢板的板形较好。第一阶段轧制时,使用机架除鳞3次,第二阶段轧制时使用机架除鳞2次,目的是彻底去除钢板表面在轧制过程中产生的二次氧化铁皮,这样钢板在经ACC冷却时,上下表面冷却均匀。轧制时采用较低的轧制速度,是为了减少咬入速度与轧制速度差,这样轧完钢板的板身与头尾温差小。第二阶段轧制时采用较小的压下率,目的是获得较好的轧制板形,钢板轧制板形与轧制力有关,一般来说轧制力越小板形越容易控制。采用较低的终轧温度、较高的终冷温度目的是较小ACC的冷却区间,减小因ACC冷却带来的温度不均。由于X60的强度较高,因此采用较高的矫直力和两次矫直,以保证钢板平直。
以下通过具体实施例详细说明本发明的内容,以下实施例仅在于说明本发明的内容以便于理解,并不在于限制本发明的内容。
实施例1:
在宽厚板轧机上轧制14mm厚的X60管线钢,板坯的(重量百分比)化学成分为:C:0.09%;Si:0.2%;Mn:1.35%;Cr:0.3%;Nb:0.03%;V:0.02%;Ti:0.02%;P:0.013%;S:0.004%;Ca:0.0010%;Als:0.022%;其余为铁和不可避免杂质。连铸坯厚度为250mm。连铸坯加热时采用步进式加热炉,出炉温度为1180℃,总加热时间为310分钟,在均热段的加热时间为40分钟。第一阶段开轧温度为1170℃,第一阶段终轧温度为1060℃,第一阶段高温延伸轧制时单道次压下率最小为12%,第一阶段轧制速度为1.1m/s,第一阶段轧制时除鳞3次。第二阶段钢板的开轧温度为910℃,第二阶段开轧厚度为49mm,第二阶段终轧温度为820℃,第二阶段共轧制7个道次,第二阶段末道次压下率为12%,第二阶段轧制时除鳞2次,轧完钢板的凸度为50um。钢板轧完进行层流冷却,冷却速度为35℃/s,终冷温度为650℃。ACC辊道速度为2.0m/s,ACC下喷梁与上喷梁的冷却水流量比为1.8。钢板经层流冷却后,经热矫直机矫直2遍,矫直力为2800KN。钢板的最终板形良好,不平度为3mm/2m,平直度满足标准要求。
实施例2
在宽厚板轧机上轧制20mm厚的X60管线钢,板坯的(重量百分比)化学成分为:C:0.07%;Si:0.1%;Mn:1.45%;Cr:0.2%;Nb:0.04%;V:0.01%;Ti:0.01%;P:0.012%;S:0.003%;Ca:0.0025%;Als:0.037%;其余为铁和不可避免杂质。连铸坯厚度为250mm。连铸坯加热时采用步进式加热炉,出炉温度为1160℃,总加热时间为245分钟,在均热段的加热时间为41分钟。第一阶段开轧温度为1150℃,第一阶段终轧温度为1045℃,第一阶段高温延伸轧制时单道次压下率最小为12.6%,第一阶段轧制速度为1.1m/s,第一阶段轧制时除鳞3次。第二阶段钢板的开轧温度为890℃,第二阶段开轧厚度为70mm,第二阶段终轧温度为800℃,第二阶段共轧制7个道次,第二阶段末道次压下率为9%,第二阶段轧制时除鳞2次,轧完钢板的凸度为90um。钢板轧完进行层流冷却,冷却速度为25℃/s,终冷温度为630℃。ACC辊道速度为1.5m/s,ACC下喷梁与上喷梁的冷却水流量比为1.8。钢板经层流冷却后,经热矫直机矫直2遍,矫直力为5200KN。钢板的最终板形良好,不平度为2.8mm/2m,平直度满足标准要求。
实施例3
在宽厚板轧机上轧制17.5mm厚的X60管线钢,板坯的(重量百分比)化学成分为:C:0.082%;Si:0.16%;Mn:1.41%;Cr:0.26%;Nb:0.035%;V:0.014%;Ti:0.012%;P:0.012%;S:0.002%;Ca:0.0021%;Als:0.034%;其余为铁和不可避免杂质。连铸坯厚度为250mm。连铸坯加热时采用步进式加热炉,出炉温度为1168℃,总加热时间为258分钟,在均热段的加热时间为42分钟。第一阶段开轧温度为1158℃,第一阶段终轧温度为1049℃,第一阶段高温延伸轧制时单道次压下率最小为12.5%,第一阶段轧制速度为1.1m/s,第一阶段轧制时除鳞3次。第二阶段钢板的开轧温度为898℃,第二阶段开轧厚度为61.25mm,第二阶段终轧温度为812℃,第二阶段共轧制7个道次,第二阶段末道次压下率为10.6%,第二阶段轧制时除鳞2次,轧完钢板的凸度为74um。钢板轧完进行层流冷却,冷却速度为29℃/s,终冷温度为642℃。ACC辊道速度为1.8m/s,ACC下喷梁与上喷梁的冷却水流量比为1.8。钢板经层流冷却后,经热矫直机矫直2遍,矫直力为4750KN。钢板的最终板形良好,不平度为3.1mm/2m,平直度满足标准要求。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种X60管线钢板形控制方法,包括冶炼、连铸、加热、轧制、冷却、矫直工艺,其特征在于:
1)冶炼的钢水成分按重量百分比为C:0.07~0.09%;Si:0.1~0.2%;Mn:1.35~1.45%;Cr:0.2~0.3%;Nb:0.03~0.04%;V:0.01~0.02%;Ti:0.01~0.02%;P≤0.013%;S≤0.004%;Ca:0.0010~0.0025%;Als:0.022~0.037%;其余为铁和不可避免杂质;
2)连铸坯厚度为250mm;
3)加热工艺:连铸坯加热时采用步进式加热炉,出炉温度1160-1170℃,总加热时间245~310分钟,在加热炉中均热段的加热时间不少于40分钟;
4)连铸坯加热好之后进行控制轧制,采用两阶段轧制第一阶段开轧厚度为连铸坯厚度,第一阶段开轧温度1150~1160℃,第一阶段终轧温度控制在1045~1060℃之间,第一阶段高温延伸轧制时单道次压下率≥12%,第一阶段轧制速度为1.1m/s,第一阶段轧制时除鳞3次;第二阶段钢板的开轧厚度为3.5倍成品钢板厚度,第二阶段钢板开轧温度为890~910℃,第二阶段终轧温度为800~820℃;第二阶段轧制7个道次,第二阶段末道次压下率控制在9~12%之间,第二阶段轧制时除鳞2次,钢板的凸度控制在50~90um之间;
5)轧制完成后进行层流冷却,冷却速度为25~35℃/s,终冷温度为630~650℃;ACC辊道速度为1.5~2.0m/s,ACC下喷梁与上喷梁的冷却水流量比为1.8;
6)经层流冷却后,矫直2遍,矫直力在2800KN~5200KN之间。
2.根据权利要求1所述的X60管线钢板形控制方法,其特征在于,所述X60管线钢的钢板厚度为14mm~20mm。
3.一种X60管线钢,其特征在于,由权利要求1或2所述的方法获得。
4.根据权利要求3所述的X60管线钢,其特征在于,所述X60管线钢的不平度≤3.1mm/2m。
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