CN112981248A - 一种用于制造x80大无缝钢管的连铸大圆坯及其生产方法 - Google Patents

一种用于制造x80大无缝钢管的连铸大圆坯及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于制造X80大无缝钢管的连铸大圆坯及其生产方法，所述连铸大圆坯的化学成分按质量百分含量包括：C：0.07～0.09％、Si：0.21～0.29％、Mn：1.0～1.1％、P≤0.008％、S≤0.003％、Cr：0.28～0.32％、V：0.32～0.48％、Nb：0.025～0.035％、Mo：0.38～0.42％、Al：0.025～0.035％、Ti：0.010～0.020％、Ni：0.93～0.97％、Cu：0.09～0.11％、O≤30ppm、N：≤80ppm，余量为Fe和不可避免的杂质；连铸大圆坯表面不存在肉眼可见的裂纹，结疤，砂眼，气孔，针眼等缺陷，产品质量能够满足制管要求，制得的钢管不会产生低温环境焊缝冲击性能薄弱问题。

Description

一种用于制造X80大无缝钢管的连铸大圆坯及其生产方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种用于制造X80大无缝钢管的连铸大圆坯及其生产方法。
背景技术
传统大口径X80级无缝钢管是板材焊接管，通过控轧控冷使终轧后的组织发生根本改变，组织更加细化，进而得到更佳的力学性能。然而在极端寒冷的环境处焊缝的冲击性能较差难以满足要求，弯管及三通管焊缝处性能也远远低于基体。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种用于制造X80大无缝钢管的连铸大圆坯及其生产方法。
本发明解决上述问题的技术方案为：一种用于制造X80大无缝钢管的连铸大圆坯，所述连铸大圆坯的化学成分按质量百分含量包括：C：0.07～0.09％、Si：0.21～0.29％、Mn：1.0～1.1％、P≤0.008％、S≤0.003％、Cr：0.28～0.32％、V：0.32～0.48％、Nb：0.025～0.035％、Mo：0.38～0.42％、Al：0.025～0.035％、Ti：0.010～0.020％、Ni：0.93～0.97％、Cu：0.09～0.11％、O≤30ppm、N：≤80ppm，余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，所述连铸大圆坯直径800mm。
上述用于制造X80大无缝钢管的连铸大圆坯的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：电炉炼钢→LF精炼→VD真空处理→连铸→缓冷→取样→精整→入库。
进一步的，在所述电炉炼钢工序中，电炉冶炼终点C≤0.05％、P≤0.006％、T≥1620℃。
进一步的，在LF精炼工序中，精炼座包化渣后补喂铝线，初样铝目标值0.030-0.050％；精炼前期根据渣况补加0-50kg石灰进行调渣；白渣时间≥20min，冶炼时间≥40min，LF出站前加钛铁合金；前期可适当调大氩气搅拌，中期加合金阶段均保持氩气中等氩气强度，精炼后期避免钢水翻滚氧化。
进一步的，在VD真空处理工序中，最高真空度≤67pa，高真空保持时间≥10min，软吹时间≥15min；然后进行喂线工艺合金化。
进一步的，在所述喂线工艺中，喂线顺序：铝线-钛铁线-硅钙线。
进一步的，在连铸工序中，过热度14-35℃，拉速0.15m/min。
进一步的，在缓冷工序中采用坑冷。
本发明具有有益效果：
本发明提供了一种用于制造X80大无缝钢管的连铸大圆坯及其生产方法，连铸大圆坯表面不存在肉眼可见的裂纹，结疤，砂眼，气孔，针眼等缺陷，产品质量能够满足制管要求，制得的钢管不会产生低温环境焊缝冲击性能薄弱问题；与传统的制造X80无缝钢管的连铸坯相比，降低Mn含量，同时增加Cr、V、Mo含量，一方面尽量降低碳当量，增加可焊性，另一方面保证力学性能；添加一定量的Ni元素，增强钢管的低温韧性；添加一定量的Ti、Nb、Al，起到细化晶粒的效果。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种用于制造X80大无缝钢管的连铸大圆坯，直径800mm，所述连铸大圆坯的化学成分按质量百分含量包括：C：0.07～0.09％、Si：0.21～0.29％、Mn：1.0～1.1％、P≤0.008％、S≤0.003％、Cr：0.28～0.32％、V：0.32～0.48％、Nb：0.025～0.035％、Mo：0.38～0.42％、Al：0.025～0.035％、Ti：0.010～0.020％、Ni：0.93～0.97％、Cu：0.09～0.11％、O≤30ppm、N：≤80ppm，余量为Fe和不可避免的杂质。与传统的制造大规格焊管X80相比，降低Mn含量，同时增加Cr、V、Mo含量，一方面尽量降低碳当量，增加可焊性，另一方面保证力学性能。添加一定量的Ni元素，增强钢管的低温韧性。添加一定量的Ti、Nb、Al，起到细化晶粒的效果。
上述连铸大圆坯的生产方法，包括如下步骤：电炉炼钢→LF精炼→VD真空处理→连铸→缓冷→取样→精整→入库。具体的其中：
在电炉炼钢工序中，电炉冶炼终点C≤0.05％、P≤0.006％、T≥1620℃，每炉投放石灰700kg，促净剂200kg，出钢铝140～160kg；
在LF精炼工序中，精炼座包化渣后补喂铝线，以促进前期脱氧，初样铝目标值0.030-0.050％；精炼前期根据渣况补加0-50kg石灰进行调渣；白渣时间≥20min，冶炼时间≥40min；辅料用量：铝线300-450m/炉，生石灰0-100kg/炉，扩散脱氧剂≥200kg/炉，LF出站前加钛铁合金；前期可适当调大氩气搅拌，促进脱氧及合金化，中期加合金阶段均保持氩气中等氩气强度，精炼后期避免钢水翻滚氧化；
在VD真空处理工序中，最高真空度≤67pa，高真空保持时间≥10min，软吹时间≥15min；然后进行喂线工艺合金化，喂线顺序：铝线-钛铁线-硅钙线，硅钙线喂入量为首炉110-130米，连浇炉80-90米，铝线，钛铁线根据生产情况调整；
在连铸工序中，过热度14-35℃，采用两段冷却，一冷在前，二冷在后，一冷水量5100L/min；结晶器电磁搅拌电流300A，频率2Hz；铸流搅拌电流80A，频率8Hz；末搅电流900A，频率8Hz；拉速0.15m/min。
在缓冷工序中采用高温收集入坑，坑冷过程全程不揭盖，保证中心裂纹不扩展。
得到的管线钢的中心疏松1.0级，缩孔0.5级，中心裂纹0级，中间裂纹0级。
实施例1
按上述生产方法制备的连铸大圆坯的化学成分按质量百分含量包括：C：0.075％、Si：0.27％、Mn：1.05％、P：0.006％、S：0.0013％、Cr：0.30％、Ni:0.95％、Cu:0.10％、Mo:0.39％、V：0.038％、Nb:0.029％、Ti:0.0124％、Al：0.029％、H：1.1ppm、O：18.9ppm、N：28.4ppm，其他为Fe和不可避免的杂质，取样测试，中心疏松1.0级，缩孔0.5级，中心裂纹0级，中间裂纹0级。
实施例2
按上述生产方法制备的连铸大圆坯的化学成分按质量百分含量包括：C：0.075％、Si：0.26％、Mn：1.04％、P：0.0046％、S：0.001％、Cr：0.30％、Ni:0.96％、Cu:0.10％、Mo:0.39％、V：0.039％、Nb:0.029％、Ti:0.0136％、Al：0.030％、H：0.9ppm、O：22.2ppm、N：27.5ppm，其他为Fe和不可避免的杂质，取样测试，中心疏松1.0级，缩孔0.5级，中心裂纹0级，中间裂纹0级。
实施例3
按上述生产方法制备的连铸大圆坯的化学成分按质量百分含量包括：C：0.072％、Si：0.25％、Mn：1.07％、P：0.0063％、S：0.0014％、Cr：0.31％、Ni:0.95％、Cu:0.10％、Mo:0.40％、V：0.040％、Nb:0.031％、Ti:0.0168％、Al：0.028％、H：0.9ppm、O：12.7ppm、N：29.7ppm，其他为Fe和不可避免的杂质，取样测试，中心疏松1.0级，缩孔0.5级，中心裂纹0级，中间裂纹0级。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于制造X80大无缝钢管的连铸大圆坯，其特征在于：所述连铸大圆坯的化学成分按质量百分含量包括：C：0.07～0.09％、Si：0.21～0.29％、Mn：1.0～1.1％、P≤0.008％、S≤0.003％、Cr：0.28～0.32％、V：0.32～0.48％、Nb：0.025～0.035％、Mo：0.38～0.42％、Al：0.025～0.035％、Ti：0.010～0.020％、Ni：0.93～0.97％、Cu：0.09～0.11％、O≤30ppm、N：≤80ppm，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的用于制造X80大无缝钢管的连铸大圆坯，其特征在于：所述连铸大圆坯直径800mm。
3.一种权利要求1-2任意一项所述的用于制造X80大无缝钢管的连铸大圆坯的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：电炉炼钢→LF精炼→VD真空处理→连铸→缓冷→取样→精整→入库。
4.如权利要求3所述的用于制造X80大无缝钢管的连铸大圆坯的生产方法，其特征在于：在所述电炉炼钢工序中，电炉冶炼终点C≤0.05％、P≤0.006％、T≥1620℃。
5.如权利要求3所述的用于制造X80大无缝钢管的连铸大圆坯的生产方法，其特征在于：在LF精炼工序中，精炼座包化渣后补喂铝线，初样铝目标值0.030-0.050％；精炼前期根据渣况补加0-50kg石灰进行调渣；白渣时间≥20min，冶炼时间≥40min，LF出站前加钛铁合金；前期可适当调大氩气搅拌，中期加合金阶段均保持氩气中等氩气强度，精炼后期避免钢水翻滚氧化。
6.如权利要求3所述的用于制造X80大无缝钢管的连铸大圆坯的生产方法，其特征在于：在VD真空处理工序中，最高真空度≤67pa，高真空保持时间≥10min，软吹时间≥15min；然后进行喂线工艺合金化。
7.如权利要求6所述的用于制造X80大无缝钢管的连铸大圆坯的生产方法，其特征在于：在所述喂线工艺中，喂线顺序：铝线-钛铁线-硅钙线。
8.如权利要求3所述的用于制造X80大无缝钢管的连铸大圆坯的生产方法，其特征在于：在连铸工序中，过热度14-35℃，拉速0.15m/min。
9.如权利要求3所述的用于制造X80大无缝钢管的连铸大圆坯的生产方法，其特征在于：在缓冷工序中采用坑冷。
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