耐高壓、高濃度酸腐蝕的海洋軟管用盤條生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種耐高壓、高濃度酸腐蝕的海洋軟管用盤條生產(chǎn)工藝，熔煉成分按重量百分比計C：0.05％～0.15％，Si：0.20％～0.50％，Mn：0.5％～1.0％，Cr：0.70％～1.20％，Mo：0.30％～0.50％，Ti：0.05％～0.12％，Al：0.02％～0.04％；轉(zhuǎn)爐熔煉出鋼量至1/4時加入合金料順序為鋼芯鋁、BaAlSi、低碳錳鐵、低碳鉻鐵和硅鐵；白渣精煉堿度為5.5～6.5；中間包鋼水過熱度為20±5℃，拉速2.2～2.5m/min；高線軋制加熱溫度1080～1160℃，開軋溫度960～1040℃，精軋溫度920℃～980℃，軋速80～95m/s，吐絲溫度850～900℃；斯太爾摩控冷冷卻速度4～5℃/S。本發(fā)明工藝生產(chǎn)的盤條，耐蝕鋼抗拉強度≥600MPa、屈服強度≥500MPa、延伸率≥15%，既滿足H2S腐蝕又滿足CO2腐蝕，還滿足H2S和CO2復(fù)合作用下耐腐蝕，應(yīng)力腐蝕試驗加載力為0.90屈服強度。
【專利說明】耐高壓、高濃度酸腐蝕的海洋軟管用盤條生產(chǎn)工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于海洋軟管生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種耐高壓、高濃度酸腐蝕的海洋軟管用盤條生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]我國具有豐富的海洋油氣資源，隨著陸上油氣資源的逐漸枯竭，發(fā)展先進(jìn)的海洋工程材料，已是刻不容緩。海洋軟管就是一種應(yīng)用于海洋輸送管道中的新型海洋工程材料，它是由聚合物材料和金屬材料組成的具有多層獨立結(jié)構(gòu)的復(fù)合撓性管，內(nèi)層和外層是由高分子聚合材料連續(xù)擠出制成，中間層是由多層高強度鋼帶(或相互咬合的扁鋼)螺旋纏繞而成。目前在海洋軟管中，海洋輸送介質(zhì)中常常含有高壓高濃度的C02、H2S等腐蝕性氣體，這些氣體可以通過內(nèi)層對海洋軟管的中間層鋼材造成腐蝕，造成軟管失效，產(chǎn)生重大的經(jīng)濟(jì)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種耐高壓、高濃度酸腐蝕的海洋軟管用盤條生產(chǎn)工藝。
[0004]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
[0005]一種耐高壓、高濃度酸腐蝕的海洋軟管用盤條生產(chǎn)工藝，包括如下步驟:
[0006](I)熔煉成分按重量百分比計，其化學(xué)成分配比為:C:0.05%~0.15%, Si:0.20 % ~0.50 %，Mn:0.5 % ~L O %，Cr:0.70 % ~L 20 %，Mo:0.30 % ~0.50 %，Ti:0.05%~0.12%, Al:0.02%~0.04%,P ≤ 0.015%, S ≤0.003%，其余為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)元素；
[0007](2)采用IlOt轉(zhuǎn)爐熔煉，廢鋼比控制在10%左右，終點碳含量≥0.04%,使用低碳硅錳、低碳鉻鐵和硅鐵合金化，終脫氧使用鋼芯鋁和BaAlSi終脫氧，出鋼量至1/4時開始加入合金料，合金加入順序為鋼芯鋁、BaAlS1、低碳錳鐵、低碳鉻鐵和硅鐵，在保證脫氧完全的同時，鋼中Alt ( 0.04% ；
[0008](3) LF精煉過程采用高堿度白渣精煉，堿度控制在5.5~6.5，白渣時間不小于30min,気氣壓力不超過0.2Mpa,流量約50~80nm3/min,軟吹時間> IOmin ；
[0009](4) VD真空冶煉真空度< 67Pa時保持> 15分鐘，同時采用弱吹氬攪拌；破空后喂CaSi絲Φ13mm100m，保持軟吹氬≥10分鐘，軟吹氬攪拌結(jié)束到連鑄開澆間隔時間≥8分鐘；
[0010](5)連鑄小方還橫截面尺寸為150mmX 150mm,全程保護(hù)燒注，使用方還包晶鋼用保護(hù)渣和低碳中包覆蓋劑，中間包鋼水過熱度控制在20±5°C，拉速為2.2~2.5m/min，采用結(jié)晶器和末端電磁攪拌，結(jié)晶器電磁攪拌電流為350A，頻率為4Hz，末端電磁攪拌電流為500A，頻率為 12Hz ；
[0011](6)高線軋制時，加熱采用步進(jìn)式雙蓄熱二段或三段式加熱爐加熱，加熱溫度控制在1080~1160°C，開軋溫度控制在960~1040°C，精軋溫度控制在920°C~980°C，軋速控制在80~95m/s，吐絲溫度為850~900°C ；
[0012](7)斯太爾摩控冷采用延遲型模式，冷卻速度為4~5°C/S，風(fēng)機風(fēng)門全關(guān)，保溫蓋除1#開外，其余全關(guān)，棍道速度為0.12~0.18m/s,前快后慢。
[0013]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:本發(fā)明工藝生產(chǎn)的盤條，具有高強度高耐蝕性，耐蝕鋼抗拉強度≥600MPa、屈服強度≥500MPa、延伸率≥15%。此強度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)使用的抗H2S應(yīng)力腐蝕鋼強度水平，能夠適應(yīng)更為復(fù)雜的腐蝕環(huán)境，既滿足H2S應(yīng)力腐蝕，又滿足CO2腐蝕，還滿足H2S和CO2 二者復(fù)合作用下耐腐蝕，應(yīng)力腐蝕試驗加載力為0.90屈服強度。
【具體實施方式】:
[0014]為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并詳細(xì)說明如下:
[0015]一種耐高壓、高濃度酸腐蝕的海洋軟管用盤條生產(chǎn)工藝，包括如下步驟:
[0016](I)熔煉成分按重量百分比計，其化學(xué)成分配比為:C:0.05%~0.15%, Si:0.20 % ~0.50 %，Mn:0.5 % ~L O %，Cr:0.70 % ~L 20 %，Mo:0.30 % ~0.50 %，Ti:0.05%~0.12%, Al:0.02%~0.04%,P ^ 0.015%, S ^ 0.003%，其余為 Fe 及不可避免
的雜質(zhì)元素。
[0017](2)采用IlOt轉(zhuǎn)爐熔煉(區(qū)別于電爐冶煉)，廢鋼比控制在10%左右，終點碳含量^ 0.04%,以防止鋼水過氧化，同時減少增碳劑用量及帶入的雜質(zhì)。使用低碳硅錳、低碳鉻鐵和硅鐵合金化，終脫氧使用鋼芯鋁和BaAlSi終脫氧，出鋼量至1/4時開始加入合金料，合金加入順序為鋼芯鋁、BaAlS1、低碳錳鐵、低碳鉻鐵和硅鐵，在保證脫氧完全的同時，鋼中Alt ( 0.04%,以減少鋼中硬質(zhì)夾雜總量。
[0018](3) LF精煉過程采用高堿度白渣精煉，堿度控制在5.5~6.5，白渣時間不小于30min。為防止鋼液裸露，氬氣壓力不應(yīng)超過0.2Mpa，流量約50~80nm3/min，軟吹時間^ lOmin，保證夾雜物充分上浮、聚集、長大和排除。
[0019](4)VD真空冶煉要求真空度≤67Pa時保持> 15分鐘，同時采用弱吹氬攪拌；破空后喂CaSi絲(Φ 13mm) 100m，保持軟吹氬≥10分鐘；軟吹氬攪拌結(jié)束到連鑄開澆間隔時間≥8分鐘。
[0020](5)連鑄小方還橫截面尺寸為150mmX 150mm,全程保護(hù)燒注，使用方還包晶鋼用保護(hù)渣和低碳中包覆蓋劑，中間包鋼水過熱度控制在20±5°C，以減少中心偏析，拉速為
2.2~2.5m/min，要求過程中拉速平穩(wěn)，防止因拉速波動引起卷渣和中心偏析惡化。采用結(jié)晶器和末端電磁攪拌，減小中心偏析和疏松，結(jié)晶器電磁攪拌電流為350A，頻率為4Hz，末端電磁攪拌電流為500A，頻率為12Hz。
[0021](6)高線軋制時，加熱采用步進(jìn)式雙蓄熱二段或三段式加熱爐加熱，加熱溫度控制在1080~1160°C，在促進(jìn)碳擴散、減小中心偏析的同時，避免奧氏體晶粒過分粗大和脫碳嚴(yán)重；開軋溫度控制在960~1040°C ;精軋溫度控制在920°C~980°C ;軋速控制在80~95m/s ;吐絲溫度為850~900°C。
[0022](7)斯太爾摩控冷采用延遲型模式，冷卻速度為4~5°C /S。風(fēng)機風(fēng)門全關(guān)，保溫蓋除1#開外，其余全關(guān)，棍道速度為0.12~0.18m/s,前快后慢。[0023]具體實施例:
[0024]實施例1:規(guī)格:Φ 14mml 爐，共 101.2t
[0025](I)熔煉成分:C=0.14%, Si=0.39%, Mn=0.62%, P=0.011%, S=0.0019% ；Alt=0.030% ；精煉渣堿度6.3，白渣精煉33min，軟吹12min，中包溫度1544°C (中間包鋼水過熱度為23°C)，拉速為2.2m/min ;結(jié)晶器電磁攪拌電流為350A，頻率為4Hz，末端電磁攪拌電流為500A，頻率為12Hz ;方坯橫截面尺寸為150mmX 150mm。
[0026](2)加熱溫度:1110_1135°C，開軋溫度:970-100(TC ;精軋溫度:940_97(TC ;軋速85m/s ;吐絲溫度:868-880°C ;輥道速度0.15m/s ;風(fēng)機風(fēng)門全關(guān)，保溫蓋除1#開外，其余全關(guān)。
[0027]SSC試驗結(jié)果如下:
[0028]
【權(quán)利要求】
1.一種耐高壓、高濃度酸腐蝕的海洋軟管用盤條生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括如下步驟:一種耐高壓、高濃度酸腐蝕的海洋軟管用盤條生產(chǎn)工藝，包括如下步驟: (1)熔煉成分按重量百分比計，其化學(xué)成分配比為:c:0.05%~0.15%, S1:0.20%~.0.50 %，Mn:0.5 % ~1.0 %，Cr:0.70 % ~1.20 %，Mo:0.30 % ~0.50 %，Ti:0.05 % ~.0.12%, Al:0.02%~0.04%, P ( 0.015%, S≤0.003%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素； (2)采用IlOt轉(zhuǎn)爐熔煉，廢鋼比控制在10%左右，終點碳含量≥0.04%，使用低碳硅錳、低碳鉻鐵和硅鐵合金化，終脫氧使用鋼芯鋁和BaAlSi終脫氧，出鋼量至1/4時開始加入合金料，合金加入順序為鋼芯鋁、BaAlS1、低碳錳鐵、低碳鉻鐵和硅鐵，在保證脫氧完全的同時，鋼中 Alt ( 0.04% ； (3)LF精煉過程采用高堿度白渣精煉，堿度控制在5.5~6.5，白渣時間不小于30min，IS氣壓力不超過0.2Mpa,流量50~80nm3/min,軟吹時間≥IOmin ； (4)VD真空冶煉真空度≤67Pa時保持>15分鐘，同時采用弱吹氬攪拌；破空后喂CaSi絲Φ13πιπι100πι，保持軟吹氬> 10分鐘，軟吹氬攪拌結(jié)束到連鑄開澆間隔時間> 8分鐘； (5)連鑄小方坯橫截面尺寸為150_X150mm，全程保護(hù)澆注，使用方坯包晶鋼用保護(hù)渣和低碳中包覆蓋劑，中間包鋼水過熱度控制在20±5°C，拉速為2.2~2.5m/min，采用結(jié)晶器和末端電磁攪拌，結(jié)晶器電磁攪拌電流為350A，頻率為4Hz，末端電磁攪拌電流為500A，頻率為12Hz ； (6)高線軋制時，加熱采用步進(jìn)式雙蓄熱二段或三段式加熱爐加熱，加熱溫度控制在1080~1160°C，開軋溫度控制在960~1040°C，精軋溫度控制在920°C~980°C，軋速控制在80~95m/s，吐絲溫度為850~900°C ； (7)斯太爾摩控冷采用延遲型模式，冷卻速度為4~5°C/S，風(fēng)機風(fēng)門全關(guān)，保溫蓋除1#開外，其余全關(guān)，輥道速度為0.12~0.18m/s，前快后慢。
【文檔編號】C22C38/28GK103695788SQ201310731691
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】潘貽芳, 吳波, 王朝陽, 梁云科 申請人:天津鋼鐵集團(tuán)有限公司