CN116623065A - 一种Φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法，包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD脱气和圆坯连铸。本发明制备的一种Φ430mm输氢管线圆管坯，钢坯硫印检验结果均为0～1级；钢坯非金属夹杂物为0～1级；钢坯中气体氧含量为10～30PPm；钢坯中气体氢含量为0.5～1PPm。材料具有良好的深加工性能和使用的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种Φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法。
背景技术
氢能具有储运便捷、来源多样、洁净环保的突出优点，是21世纪新能源结构中的重要组成部分，许多国家均把发展氢能作为重要的能源战略。氢的输送是氢能利用的重要环节，安全高效的输氢技术是氢能大规模商业化发展的前提。依据氢在输送时所处状态的不同，可分为气态输氢、液态输氢和固态输氢，其中高压气态输氢是现阶段最为成熟的输氢方式。根据氢的输送距离、用氢要求以及用户的分布情况，高压氢气可以通过氢气管道和长管拖车进行输送，对于输送量大且距离较远的场合，利用管道输送是最为高效的方式。
管道输送是实现氢能大规模、长距离输运的重要方式。随着氢能产业的规模化发展，氢气输送管道规模越来越大。据统计，全球范围内氢气输送管道总里程已超过4600km，与油气管道相比，是几个数量级的差别，目前国内外低压氢气管道运输尚处于初步发展阶段，我国仅有300～400km输氢管道，主要分布在环渤海湾、长三角等地，按照《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书》预计，到2030年，我国氢气管道将达到3000km。
包钢钢管凭借自身的装备优势和技术优势，逐渐跳出普碳钢产品的无序竞争，向特殊钢领域寻求发展空间。包钢采用自产的Φ430mm圆管坯生产输氢用无缝钢管的方法，采用热连轧无缝钢管工艺生产，同时填补包钢无缝管这一产品领域的空白。
发明内容
为了解决上述技术问，本发明的目的是提供一种Φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种Φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法，包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD脱气和圆坯连铸；转炉冶炼铁水全部采用预脱硫铁水：铁水要求S≤0.05％，P≤0.10％，铁水温度≥1300℃；转炉终点控制要求：C≥0.06％、P≤0.007％，出钢温度≥1610℃；LF精炼就位要求：钢水Al控制在0.040％左右；LF精炼过程炉渣碱度控制在3.0～4.5，控制渣中(FeO+MnO)含量＜1％，白渣保持时间≥20分钟；VD真空处理要求：在真空度≤0.KPa下保持时间≥20分钟，软吹时间≥15min；连铸工艺控制要求：浇铸前先对中间包进行氩气置换、浇注过程采用保护浇注、中间包覆盖剂采用碱性覆盖剂、二冷水采用弱冷、结晶器和凝固末端采用电磁搅拌、连铸拉速控制在0.35m/min～0.55m/min、钢水的过热度≤25℃。
进一步的，所述管坯的化学成分质量百分比为：C0.08～0.11％、Si0.15～0.35％、Mn0.90～1.0％、Cr0.15～0.25％、Mo0.08～0.15％、Ti0.01～0.02％、P≤0.010％、S≤0.003％其余为铁及微量杂质元素。
进一步的，连铸坯快速下线，铸坯进缓冷坑进行冷却，缓冷时间≥72小时；连铸坯温度＜150℃方可出缓冷坑。
进一步的，管坯硫印检验结果均为0～1级；管坯非金属夹杂物为0～1级；管坯中气体氧含量为10～30PPm；管坯中气体氢含量为0.5～1PPm。
进一步的，所述管坯的化学成分质量百分数为：C0.08～0.11％、Si0.15～0.35％、Mn0.90～1.0％、Cr0.15～0.25％、Mo0.08～0.15％、Ti0.01～0.02％、P≤0.010％、S≤0.003％其余为铁及微量杂质元素。
进一步的，所述管坯的的化学成分质量百分含量为C0.10％、Si0.25％、Mn1.0％、Cr0.20％、Mo0.10％、Ti0.015％、P0.004％、S0.002％其余为铁及微量杂质元素。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明制备的一种Φ430mm输氢管线圆管坯，钢坯硫印检验结果均为0～1级；钢坯非金属夹杂物为0～1级；钢坯中气体氧含量为10～30PPm；钢坯中气体氢含量为0.5～1PPm。材料具有良好的深加工性能和使用的安全性。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为实施例1酸侵低倍组织照片结果；
图2为实施例2酸侵低倍组织照片结果。
具体实施方式
以下结合实施例，对本发明的技术特征和优点作更详细的说明。
一种Φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法，包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD脱气和圆坯连铸；
转炉冶炼铁水全部采用预脱硫铁水：铁水S：0.03％，P：0.10％，铁水温度：1305℃；转炉终点控制要求：C：0.08％、P：0.004％，出钢温度：1610℃；
LF精炼就位：钢水Al控制在0.035％；LF精炼过程炉渣碱度(R＝CaO/SiO2)控制在4.0，控制渣中(FeO+MnO)含量＜0.9％，白渣保持时间22分钟；VD真空处理：在真空度40Pa下保持时间19分钟，软吹时间14min；连铸工艺控制：浇铸前先对中间包进行氩气置换、浇注过程采用保护浇注、中间包覆盖剂采用碱性覆盖剂、二冷水采用弱冷、结晶器和凝固末端采用电磁搅拌、连铸拉速控制在0.45m/min、钢水的过热度25℃。连铸坯快速下线，铸坯进缓冷坑进行冷却，缓冷时间72小时；连铸坯温度120℃出缓冷坑。
上述过程生产的一种Φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法，其化学成分质量百分数为：C0.08～0.11％、Si0.15～0.35％、Mn0.90～1.0％、Cr0.15～0.25％、Mo0.08～0.15％、Ti0.01～0.02％、P≤0.010％、S≤0.003％其余为铁及微量杂质元素。
表1各示例化学成分质量百分含量(％)
| 实施例 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Ti |
| 实施例1 | 0.09 | 0.25 | 0.95 | 0.007 | 0.002 | 0.21 | 0.12 | 0.021 |
| 实施例2 | 0.10 | 0.26 | 0.94 | 0.005 | 0.001 | 0.22 | 0.11 | 0.019 |
表2各示例气体含量(PPm)
| 实施例 | H | O |
| 实施例1 | 0.5 | 18 |
| 实施例2 | 1.0 | 20 |
各实施例热酸检验评级如表3所示。
表3各示例酸侵低倍组织检验评级结果，(级)
各实施例非金属夹杂物检测结果如表4所示。
表4各示例非金属夹杂物检测评级结果，(级)
| 实施例 | A类细系 | B类细系 | C类细系 | D类细系 | DS类系 |
| 实施例1 | 0.5 | 1.0 | 0 | 0.5 | 0 |
| 实施例2 | 0.5 | 0.5 | 0 | 0.5 | 0 |
各实施例酸侵低倍组织照片结果见图1、图2。
制备的一种Φ430mm输氢管线圆管坯，钢坯硫印检验结果均为0～1级；钢坯非金属夹杂物为0～1级；钢坯中气体氧含量为10～30PPm；钢坯中气体氢含量为0.5～1PPm。材料具有良好的深加工性能和使用的安全性。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种Φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法，其特征在于，包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD脱气和圆坯连铸；转炉冶炼铁水全部采用预脱硫铁水：铁水要求S≤0.05％，P≤0.10％，铁水温度≥1300℃；转炉终点控制要求：C≥0.06％、P≤0.007％，出钢温度≥1610℃；LF精炼就位要求：钢水Al控制在0.040％左右；LF精炼过程炉渣碱度控制在3.0～4.5，控制渣中(FeO+MnO)含量＜1％，白渣保持时间≥20分钟；VD真空处理要求：在真空度≤0.KPa下保持时间≥20分钟，软吹时间≥15min；连铸工艺控制要求：浇铸前先对中间包进行氩气置换、浇注过程采用保护浇注、中间包覆盖剂采用碱性覆盖剂、二冷水采用弱冷、结晶器和凝固末端采用电磁搅拌、连铸拉速控制在0.35m/min～0.55m/min、钢水的过热度≤25℃。
2.根据权利要求1所述的Φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法，其特征在于，所述管坯的化学成分质量百分比为：C0.08～0.11％、Si0.15～0.35％、Mn0.90～1.0％、Cr0.15～0.25％、Mo0.08～0.15％、Ti0.01～0.02％、P≤0.010％、S≤0.003％其余为铁及微量杂质元素。
3.根据权利要求1所述的Φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法，其特征在于，连铸坯快速下线，连铸坯进缓冷坑进行冷却，缓冷时间≥72小时；连铸坯温度＜150℃方可出缓冷坑。
4.根据权利要求1所述的Φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法，其特征在于，管坯硫印检验结果均为0～1级；管坯非金属夹杂物为0～1级；管坯中气体氧含量为10～30PPm；管坯中气体氢含量为0.5～1PPm。
5.根据权利要求2所述的Φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法，其特征在于，所述管坯的化学成分质量百分数为：C0.08～0.11％、Si0.15～0.35％、Mn0.90～1.0％、Cr0.15～0.25％、Mo0.08～0.15％、Ti0.01～0.02％、P≤0.010％、S≤0.003％其余为铁及微量杂质元素。
6.根据权利要求2所述的Φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法，其特征在于，所述管坯的的化学成分质量百分含量为C0.10％、Si0.25％、Mn1.0％、Cr0.20％、Mo0.10％、Ti0.015％、P0.004％、S0.002％其余为铁及微量杂质元素。
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