一种厚壁大口径高钢级管线钢的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种厚壁大口径高钢级管线钢的制造方法，通过钙处理工艺改进，五孔水口使用、中包取样位置优化提升钢水纯净度，通过低温、恒拉速浇注，改善了铸坯低倍组织；合理的选择铸坯加热温度，制定第一阶段、第二阶段开轧温度，合理的终轧温度，保证不同形变储存能及晶界迁移率，通过终轧温度有效细化组织晶粒，合理匹配入水温度、终冷温度、冷却速度保证了细小的铁素体组织，保证了钢板的强度与韧性，通过合理的压下规程，确保了组织与性能的稳定，满足厚壁大口径管线钢性能要求。

Method for manufacturing thick wall large caliber high grade pipeline steel

The invention discloses a manufacturing method of large diameter thick wall of high grade pipeline steel, by improving the process of calcium treatment, five hole nozzle, using packet sampling location optimization to improve the purity of molten steel, through low temperature, constant speed casting, billet macrostructure improvement; reasonable choice of slab heating temperature. For the first stage and the second stage open rolling temperature, reasonable rolling temperature, different strain energy and grain boundary mobility, the final rolling temperature effective grain refinement, reasonable matching into the end of the cold water temperature, temperature and cooling speed to ensure the fine ferrite organization, ensure the strength and toughness of steel plate. Through the reasonable rolling schedule, to ensure that the organization and the performance is stable, large diameter thick wall to meet the performance requirements of pipeline steel.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金领域，涉及一种φ1219×33mm厚壁大口径管线钢的生产制造方法，具体地说是一种厚壁大口径高钢级管线钢的制造方法。
技术介绍
随着钢铁企业竞争压力的逐步恶化，客户对大壁厚、大口径管线产品需求越来越迫切，突破技术壁垒，研制高精端产品，对企业的生存与发展起着关键的作用，目前国内还没有符合要求的厚壁大口径高钢级管线钢的制造方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种厚壁大口径高钢级管线钢的制造方法，该方法采用：钙处理工艺改进，五孔水口使用、中包取样位置优化提升了钢水纯净度，通过低温、恒拉速浇注，改善了铸坯低倍组织；通过对铸坯加热工艺研究，合理的选择铸坯加热温度，制定第一阶段、第二阶段开轧温度，合理的终轧温度，保证不同形变储存能及晶界迁移率，通过终轧温度有效细化组织晶粒，合理匹配入水温度、终冷温度、冷却速度保证了细小的铁素体组织，保证了钢板的强度与韧性，通过合理的压下规程，确保了组织与性能的稳定，通过系列制造工艺的优化与改进，有效地提高了轧制成品的性能，提高了管线产品的质量。本专利技术通过以下技术方案实现：一种厚壁大口径高钢级管线钢的制造方法，其特征及具体步骤如下：1）成份设计：采用低碳、低磷、低硫设计更有利于铸坯芯部组织，在一定程度上减轻了铸坯中心偏析的产生，同时也降低了轧材的脆性，制管后性能更加稳定，高铌设计主要起到细化晶粒的目的，保证钢板的组织致密，加有一定镍主要是起到提高产品低温韧性；2）通过钙处理工艺的优化、静搅工艺技术、五孔水口的使用、连铸取样位置的改进，实现了钢水纯净度的要求，钙处理使用无缝纯钙包芯线，杜绝了钙线在使用前被氧化，提高了钙处理的效果，钙处理在RH真空后，保证了夹杂物的变性上浮，净化钢水；五孔水口的使用更利于宽厚断面的铸坯，有效的改善了结晶器流场，提高了钢水的纯净度，气体样由结晶器取样调整至中包紊流区，中包成份样由中包紊流区调整至中包冲击区，保证了中包流场的稳定、结晶器浇铸环境的稳定，确保了钢水在生产的过程中不发生二次污染。3）低过热度、恒拉速浇注，铸坯低倍评级达到冶标C类。为了稳定浇注温度，对钢包使用进行了限定，钢包包龄8～20炉，钢包氩气效果最佳，良好的钢包氩气为RH静搅的提供了基础，规范的静搅工艺保证了大包钢水温度的均匀与稳定，大包温度的均匀与稳定实现了过热度稳定在8～15度之间；浇注全程恒拉速、稳定的过热度实现了动态轻压下在四到六段之间压下，保证了铸坯低倍优良，过热度与拉速的恒定对二冷水的冷却更为有利，芯部组织冷却良好，最终实现了铸坯低倍组织达到冶标C类。4）坯料加热制度的完善，严格控制加热炉加热时间及加热温度，在确保Nb、V、Ti完全固溶的前提下，尽量降低加热炉加热温度，目的是保证奥氏体晶粒的细小，铸坯加热与组织性能有密切的关系，均匀细晶发展的组织韧性较好，混晶发展的组织，BF增加，韧性降低；实验证明高钢级X80M当加热温度控制在1175~1200℃时，即能保证Nb、V、Ti充分固溶，又抑制了奥氏体晶粒的快速长大，达到了同等轧制条件下组织韧性的提高的目的。5）合理的轧制规程，轧制规程制定原则确保粗轧末三道次压下率均大于15%，粗轧末道次压下率大于20%，尽量减少精轧道次的原则。6）轧制温度的确定，φ1219×33mm规格X80M管线钢钢板实际轧制温度为，出钢温度控制在1175~1200℃、加热时间为340~430min；粗轧开轧温度为1030~1055℃；精轧开轧温度825~847℃；终轧温度为780~800℃；粗轧最后一道次压下率≥20%；入水温度控制在720~740℃左右；终冷温度为350~383℃；冷却速度为15~25℃/s，保证了以针状铁素体为主的组织。本专利技术厚壁大口径高钢级管线钢采用320mm断面的连铸机进行生产，制造过程中通过钙处理工艺改进，五孔水口使用、中包取样位置优化提升了钢水纯净度，通过低温、恒拉速浇注，改善了铸坯低倍组织，为后续TMCP轧制提供了良好的制造原料。X80高钢级管线钢铸坯加热工艺研究，合理的选择铸坯加热温度，制定第一阶段、第二阶段开轧温度，合理的终轧温度，保证不同形变储存能及晶界迁移率，通过终轧温度有效细化组织晶粒，合理匹配入水温度、终冷温度、冷却速度保证了细小的铁素体组织，保证了钢板的强度与韧性，通过合理的压下规程，确保了组织与性能的稳定。本专利技术改善了钢水的纯净度、提高铸坯低倍组织，优化了铸坯加热制度，提高了铸机轧制能力，得到了性能优越、质量一流厚壁大口径管线产品，是高钢级管线钢中壁厚最厚，管径最大的石油输送管线产品。本专利技术涉及到钙处理工艺改进，五孔水口使用、中包取样位置优化提升钢水纯净度，通过低温、恒拉速浇注，改善了铸坯低倍组织；合理的选择铸坯加热温度，制定第一阶段、第二阶段开轧温度，合理的终轧温度，保证不同形变储存能及晶界迁移率，通过终轧温度有效细化组织晶粒，合理匹配入水温度、终冷温度、冷却速度保证了细小的铁素体组织，保证了钢板的强度与韧性，通过合理的压下规程，确保了组织与性能的稳定。本专利技术成功解决了厚壁大口径管线钢的制造难点，提高了钢材轧制后的力学性能、低温落锤、低温冲击性能，满足了产品大压力、大流量的输送服役能力，大幅度提高经济效益。具体实施方式一种厚壁大口径高钢级管线钢的制造方法，具体步骤如下：1）成份要求如下：C 0.060、 Si 0.20～0.30、Mn 1.65～1.75 、 P0.013 、 S0.002 、 Nb 0.060～0.07、 Ti0.010～0.020、Ca 0.001～0.0040 、 Al0.015～0.050 、 Cu 0.15～0.20 、 Ni 0.25～0.30 、 Cr0.22～0.28、 Ceq 0.34～0.44、Pcm0.11～0.19；采用低碳、低磷、低硫有利于铸坯芯部组织，减轻了铸坯中心偏析的产生，同时也降低了轧材的脆性，制管后性能更加稳定，高铌起到细化晶粒的目的，保证钢板的组织致密，镍提高产品低温韧性；2）通过钙处理工艺、静搅工艺、五孔水口的使用、中包取样，实现了钢水纯净度的要求；3）低过热度、恒拉速浇铸，铸坯低倍评级达到国标C类；4）坯料加热制度的完善，严格控制加热炉加热时间及加热温度，在确保Nb、V、Ti完全固溶的前提下，尽量降低加热炉加热温度，目的是保证奥氏体晶粒的细小，铸坯加热与组织性能有密切的关系，均匀细晶发展的组织韧性较好，混晶发展的组织，BF增加，韧性降低；高钢级X80M当加热温度控制在1175~1200℃时，即能保证Nb、V、Ti充分固溶，又抑制了奥氏体晶粒的快速长大，达到了同等轧制条件下组织韧性的提高的目的；5）合理的轧制规程，轧制规程制定原则确保粗轧末三道次压下率均大于15%，粗轧末道次压下率大于20%，尽量减少精轧道次的原则；6）轧制温度的确定，φ1219×33mm规格X80M管线钢钢板实际轧制温度为，出钢温度控制在1175~1200℃、加热时间为340~430min；粗轧开轧温度为1030~1055℃；精轧开轧温度825~847℃；终轧温度为780~800℃；粗轧最后一道次压下率≥20%；入水温度控制在720~740℃；终冷温度为350~383℃；冷却速度为15~25℃/s，保证了以针状铁素体为主的组织。实施例1通过RH真空后喂入无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种厚壁大口径高钢级管线钢的制造方法，其特征在于具体步骤如下：1）成份要求如下：C 0.060、 Si 0.20～0.30、Mn 1.65～1.75 、 P0.013 、 S0.002 、 Nb 0.060～0.07、 Ti0.010～0.020、Ca 0.001～0.0040 、 Al0.015～0.050 、 Cu 0.15～0.20 、 Ni 0.25～0.30 、 Cr0.22～0.28、 Ceq 0.34～0.44、Pcm0.11～0.19；采用低碳、低磷、低硫有利于铸坯芯部组织，减轻了铸坯中心偏析的产生，同时也降低了轧材的脆性，制管后性能更加稳定，高铌起到细化晶粒的目的，保证钢板的组织致密，镍提高产品低温韧性；2）通过钙处理工艺、静搅工艺、五孔水口的使用、中包取样，实现了钢水纯净度的要求；3）低过热度、恒拉速浇铸，铸坯低倍评级达到冶标C类；4）坯料加热制度的完善，严格控制加热炉加热时间及加热温度，在确保Nb、V、Ti完全固溶的前提下，尽量降低加热炉加热温度，目的是保证奥氏体晶粒的细小，铸坯加热与组织性能有密切的关系，均匀细晶发展的组织韧性较好，混晶发展的组织，BF增加，韧性降低；高钢级X80M当加热温度控制在1175~1200℃时，即能保证Nb、V、Ti充分固溶，又抑制了奥氏体晶粒的快速长大，达到了同等轧制条件下组织韧性提高的目的；5）合理的轧制规程，轧制规程制定原则确保粗轧末三道次压下率均大于15%，粗轧末道次压下率大于20%，尽量减少精轧道次的原则；6）轧制温度的确定，φ1219×33mm规格X80M管线钢钢板实际轧制温度为，出钢温度控制在1175~1200℃、加热时间为340~430min；粗轧开轧温度为1030~1055℃；精轧开轧温度825~847℃；终轧温度为780~800℃；粗轧最后一道次压下率≥20%；入水温度控制在720~740℃；终冷温度为350~383℃；冷却速度为15~25℃/s，保证了以针状铁素体为主的组织。...

【技术特征摘要】
1.一种厚壁大口径高钢级管线钢的制造方法，其特征在于具体步骤如下：1）成份要求如下：C 0.060、 Si 0.20～0.30、Mn 1.65～1.75 、 P0.013 、 S0.002 、 Nb 0.060～0.07、 Ti0.010～0.020、Ca 0.001～0.0040 、 Al0.015～0.050 、 Cu 0.15～0.20 、 Ni 0.25～0.30 、 Cr0.22～0.28、 Ceq 0.34～0.44、Pcm0.11～0.19；采用低碳、低磷、低硫有利于铸坯芯部组织，减轻了铸坯中心偏析的产生，同时也降低了轧材的脆性，制管后性能更加稳定，高铌起到细化晶粒的目的，保证钢板的组织致密，镍提高产品低温韧性；2）通过钙处理工艺、静搅工艺、五孔水口的使用、中包取样，实现了钢水纯净度的要求；3）低过热度、恒拉速浇铸，铸坯低倍评级达到冶标C类；4）坯料加热制度的完善，严格控制加热炉加热时间及加热温度，在确保Nb、V、Ti完全固溶的前提下，尽量降低加热炉加热温度，目的是保证奥氏体晶粒的细小，铸坯加热与组织性能有密切的关系，均匀细晶发展的组织韧性较好，混晶发展的组织，BF增加，韧性降低；高钢级X80M当加热温度控制在1175~1200℃时，即能保证Nb、V、Ti充分固溶，又抑制了奥氏体晶粒的快速长大，达到了同等轧制条件下组织韧性提高的目的；5）合理的轧制规程，轧制规程制定原则确保粗轧末三道次压下率均大于15%，粗轧末道次压下率大于20%，尽量减少精轧道次的原则；6）轧制温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟冬雨，姜金星，员强鹏，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32