抗酸腐蚀管线钢主要用来制造输送酸性天然气的管道,是石油天然气用钢中生产难度最大的一类。该钢种对成分设计、冶炼技术、轧制技术及冶金装备水平都有十分严格的要求。
图注:抗酸腐蚀石油管线钢的开发
抗酸腐蚀管线钢在化学成分设计上应以低碳,极低磷、超低硫和微合金化为主,结合纯净钢技术和控轧控冷工艺;在生产上控制重点一是尽量降低钢中的有害元素硫、磷和气体含量,二是降低钢中非金属夹杂物含量,特别是对钢的抗HIC性能非常有害的MnS夹杂,并对夹杂物进行变性处理。具体:
1、工艺流程
铁水脱硫→转炉冶炼→精炼→连铸→加热→2300 mm控轧控冷→卷取→取样→机能检验→包装出厂。
2、炼钢工序
(1) 在转炉炼钢阶段充分利用顶底复吹转炉的优势,加强低吹搅拌,实现前期的强化脱磷;
(2) 挡渣出钢,严格控制进入钢包中的渣量,使钢中夹杂物的含量降低到较低的水平;
(3) 钢水精炼在RH炉和LF炉进行,严格控制钢中的氮、氢、氧含量,保证钢水达到超低硫,在精炼末期进行钙质处理,增加软吹时间,控制非金属夹杂物形貌;
(4) 连铸全过程采用保护浇注,中包过热度要求为27 ℃,采用本钢铸机状态最好的7号铸机浇注,浇注过程电磁搅拌投入使用;
(5) 连铸阶段控制钢液的洁净度,隔离有害元素对钢液的影响,同时,采用轻压下工艺,消除连铸坯中心偏析;
(6) 对铸坯进行在线检验,保证铸坯表面及角部质量良好。
3、轧钢工序
(1) 尽量采用较高的加热温度和较长的均热时间,充分发挥Nb、Ti微合金化作用;
(2) 控制进精轧的温度;避开奥氏体部分再结晶区,保证在未再结晶区轧制;
(3) 控制中间坯厚度,保证精轧阶段未再结晶区轧制的累积变形量;
(4) 采用合理的冷却制度和卷起温度,以获得理想的组织和第二相的析出。
4、检验
(1)对材料进行力学和工艺性能、冲击功、DWTT指标检验合格
(2) 对材料进行抗对氢致裂纹(HIC)检验;应力腐蚀裂纹(SCC)检验要求合格。
责任编辑:田双
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