專利名稱：一種x80管線鋼埋弧焊絲用鋼盤條的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焊絲用鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種X80管線鋼埋弧焊絲用鋼盤條的生產(chǎn)方法，含&管線鋼埋弧焊絲用鋼SGM-80盤條的生產(chǎn)方法，適用于含ττ的Χ80管線鋼埋弧焊絲用鋼盤條SGM-80(以下簡稱SGM-80)的生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對石油、天然氣的需求日益增加，預(yù)計(jì)在未來10 15 年內(nèi)，石油天然氣的需求量將增加一倍。作為石油、天然氣的一種經(jīng)濟(jì)、安全、不間斷的長距離輸送工具，油氣管線采用高壓輸送及選用高鋼級管材，可以大量節(jié)約管線建設(shè)和運(yùn)行成本，是油氣管線發(fā)展的主要趨勢。我國2008年初啟動(dòng)的西氣東輸二線國家重點(diǎn)管線建設(shè)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)壓力12MPa，由1條干線和8條支干線構(gòu)成。該工程總里程將達(dá)到9102km，主干線全部采用高鋼級、大口徑、大壁厚的Φ1219πιπιΧ80級鋼管，主干線需用Χ80管線鋼約 355X 104t，是當(dāng)今世界上鋼級最高、長度最長、技術(shù)含量最高的天然氣管線。X80管線鋼具有較高的強(qiáng)韌性，要求與其配套的焊接材料也要具有高強(qiáng)度、高韌性，以保證焊縫金屬力學(xué)性能指標(biāo)能夠滿足X80管線鋼的使用性能要求，與其配套的焊接材料要求在提高強(qiáng)度的同時(shí)還有較好的低溫韌性，即焊縫抗拉強(qiáng)度> 625MPa ；-10°C焊縫沖擊吸收功單個(gè)值> 60J，平均值> 80J ；剪切面積單個(gè)值> 30%，平均值> 40%;焊縫維氏硬度 < 280HV1(1。隨著焊縫金屬的強(qiáng)度提高，其韌性有所下降，因此，為了提高X80管線鋼埋弧焊縫的低溫沖擊韌性和沖擊韌性的穩(wěn)定性，在X80管線鋼埋弧焊絲成分設(shè)計(jì)中加入了微合金元素&，在電弧氣氛中，&參與脫氧反應(yīng)生成的&02，同時(shí)ττ也能形成穩(wěn)定的高熔點(diǎn)的&Ν。 在焊接冷卻過程中，表面富集高熔點(diǎn)&的復(fù)合夾雜物作為鐵素體的形核核心，促進(jìn)了針狀鐵素體的形成，提高了焊縫金屬低溫沖擊韌性和沖擊韌性的穩(wěn)定性<1τ屬于過渡金屬一族，具有較高的活性，冶煉難度大，在實(shí)芯焊絲中很少加入，&作為微合金元素一般在焊縫金屬低溫韌性要求高的焊條藥皮和藥芯焊絲粉劑中加入。&的加入增加了焊絲用鋼盤條生產(chǎn)難度，Zr由于其具有較高的活性，與氧的親和力較Al弱、較Ti強(qiáng)，&易氧化生成的&02， 熔點(diǎn)可達(dá)到2700°C，高熔點(diǎn)的&02的析出及其與水口內(nèi)壁組分發(fā)生吸熱反應(yīng)導(dǎo)致鋼水在水口中提前冷凝而堵塞水口。SGM-80是用來生產(chǎn)X80管線鋼埋弧焊絲的盤條，該鋼種合金元素種類多、合金含量高，屬于低C、低Si、低S、低P、含Ti、B、&等活潑元素的焊絲用鋼，鋼水流動(dòng)性較其它鋼種差，高熔點(diǎn)氧化物生成量多，鋼水溫降大，易出現(xiàn)水口堵塞問題。而且該鋼種以盤條的化學(xué)成分交貨，要求化學(xué)成分均勻、鋼質(zhì)純凈、強(qiáng)度適中、斷面收縮率高等質(zhì)量特點(diǎn)，生產(chǎn)難度大，對各生產(chǎn)工序要求非常嚴(yán)格，控制不當(dāng)會引起水口堵塞，影響生產(chǎn)的連續(xù)性。用小方坯連鑄生產(chǎn)X80管線鋼埋弧焊絲用鋼盤條技術(shù)要點(diǎn)是嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)爐鋼水和廢鋼，降低鋼水 P含量；保證精煉效果，減少夾雜和降低鋼中硫含量；采用專用防套眼水口，穩(wěn)定澆鑄，得到表面和內(nèi)部質(zhì)量良好的連鑄坯；控制軋制和冷卻，生產(chǎn)出組織均勻、強(qiáng)度低、塑性高、表面質(zhì)量好的盤條。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種X80管線鋼埋弧焊絲用鋼盤條的生產(chǎn)方法，含ττ管線鋼埋弧焊絲用鋼盤條的生產(chǎn)，采用小方坯連鑄和控軋控冷工藝穩(wěn)定地生產(chǎn)Χ80管線鋼埋弧焊絲用鋼盤條SGM-80。在保證工藝順行的前提下，通過夾雜物改性減小其尺寸，采用合理的連鑄工藝參數(shù)控制連鑄坯中心偏析和縮孔，通過微合金化和控制相變冷卻技術(shù)來改進(jìn)組織性能，生產(chǎn)出性價(jià)比高的產(chǎn)品。本發(fā)明采用130mmX 130mm小方坯連鑄和控軋控冷工藝生產(chǎn)X80管線鋼埋弧焊絲用鋼盤條SGM-80的方法，工藝包括鐵水預(yù)脫硫一轉(zhuǎn)爐冶煉一擋渣出鋼一鋼包脫氧及合金化一鋼包渣改質(zhì)一LF鋼包精煉一喂Si-Ca線一鋼包底吹氬軟吹一130mmX 130mm小方坯全保護(hù)澆鑄一加熱一控制軋制一控制冷卻一檢驗(yàn)、出廠；其特征在于，控制如下工藝參數(shù)(1)轉(zhuǎn)爐采用雙渣操作，終點(diǎn)碳按彡0. 04%控制，終點(diǎn)磷按彡0. 007%控制，出鋼溫度按1660-1690°C控制，擋渣出鋼，控制渣厚在50mm 70mm ；(2)采用Si-Al-Ba、鋁鐵、鋁粒進(jìn)行復(fù)合終脫氧，Si-Al-Ba加入量2. 5 3. 5kg/t 鋼，鋁鐵加入量0. 5 1. 5kg/1鋼，鋁粒加入量0. 3 0. 8kg/1鋼；(3)Mn、Mo 合金化(Mn 的含量 1. 50 2. 20wt%，Mo 的含量 0. 30 0. 60wt%。)， Ti、B、&微合金化(微合金元素的加入量為Ti 0. 02 0. 08wt%,B 0. 002 0. 008wt%, Zr ；0. 002 0. 008wt% )。(4)每爐加600 1200kg合成渣，造白渣精煉，控制氧活度2 IOPPm ；(5)采用錳鐵調(diào)錳，硅鐵調(diào)硅，鉬鐵調(diào)鉬，Si、Mn收得率按95%考慮，Mo收得率按 100%，按成分范圍中的限調(diào)整；成分調(diào)整完畢后定氧，氧活度在IOPPm以下時(shí)，配加鈦鐵、 硼線和硅鋯鐵，Ti的收得率按70 80%考慮，Zr收得率按50 60%考率，B收得率按 50 60%考率，按成分范圍中的限配加；(6)軟吹氬時(shí)間按5 15min控制，鋼水靜置時(shí)間控制在IOmin 15min，使鋼中夾雜物充分上??；(7) 130mmX 130mm小方坯連鑄，采用Al2O3莫來石質(zhì)防堵浸入式水口，結(jié)晶器采用 150A、3Hz的電磁攪拌，2. 5 2. 7m/min的恒拉速全保護(hù)澆鑄，中間包鋼水過熱度控制在 20 50°C，采用二次冷卻制度澆注，比水量(專用術(shù)語)按1. 8 2. 2L/Kg控制；(8)采用控制軋制和緩冷技術(shù)開軋溫度控制在1000 1050°C ；粗軋道次變形量按30% 40%，保證連鑄坯縮孔完全焊合；吐絲溫度810-850°C，風(fēng)冷段風(fēng)機(jī)全部關(guān)閉；力口蓋保溫罩的數(shù)量為10 16塊，根據(jù)季節(jié)的不同確定加蓋保溫罩的數(shù)量，4月中旬 10月中旬加蓋保溫罩的數(shù)量為10 14塊，其余時(shí)期加蓋保溫罩的數(shù)量為12 16塊。本發(fā)明可穩(wěn)定控制盤條的化學(xué)成分、內(nèi)部和表面質(zhì)量，成功開辟了一條用 130mmX 130mm小方坯連鑄生產(chǎn)含&的X80管線鋼埋弧焊絲用鋼盤條SGM-80的技術(shù)路線， 產(chǎn)品盤條化學(xué)成分均勻，鋼質(zhì)純凈，質(zhì)量優(yōu)良。采用SGM-80盤條生產(chǎn)的埋弧焊絲在西氣東輸二線X80埋弧焊管的生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用，不僅使焊接速度提升到了 1. 75m/min,比西氣東輸一線提高20-30%，而且焊接工藝穩(wěn)定，焊道型貌美觀，焊縫余高控制有效，焊縫質(zhì)量優(yōu)良，并使生產(chǎn)效率提高30%以上，確保了工程的建設(shè)進(jìn)度，具有巨大的社會效益。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明可在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)實(shí)施，采用本發(fā)明生產(chǎn)SGM-80鋼的實(shí)例。工藝路線為鐵水脫硫扒渣一210t轉(zhuǎn)爐冶煉一擋渣出鋼一鋼包脫氧合金化一LF 鋼包精煉一喂Si-Ca線一鋼包底吹氬軟吹一130mm2方坯鑄機(jī)一鑄坯表面質(zhì)量檢查一加熱 —高速線材軋機(jī)軋制f 5. 5-6. 5mm盤條一延遲冷卻一成品包裝。轉(zhuǎn)爐冶煉主要工藝參數(shù)如下表
權(quán)利要求
1.一種X80管線鋼埋弧焊絲用鋼盤條的生產(chǎn)方法，工藝包括鐵水預(yù)脫硫一轉(zhuǎn)爐冶煉一擋渣出鋼一鋼包脫氧及合金化一鋼包渣改質(zhì)一LF鋼包精煉一喂Si-Ca線一鋼包底吹氬軟吹一130mmX 130mm小方坯全保護(hù)澆鑄一加熱一控制軋制一控制冷卻一檢驗(yàn)、出廠；其特征在于，控制工藝參數(shù)如下(1)轉(zhuǎn)爐采用雙渣操作，終點(diǎn)碳按彡0.04%控制，終點(diǎn)磷按彡0. 007%控制，出鋼溫度按1660-1690°C控制，擋渣出鋼，控制渣厚在50mm 70mm ；(2)采用Si-Al-Ba、鋁鐵、鋁粒進(jìn)行復(fù)合終脫氧，Si-Al-Ba加入量2.5 3. 5kg/t鋼， 鋁鐵加入量0. 5 1. 5kg/1鋼，鋁粒加入量0. 3 0. 8kg/1鋼；(3)Mn、Mo合金化，Ti、B、Zr微合金化；(4)每爐加600 1200kg合成渣，造白渣精煉，控制氧活度2 IOPPm；(5)采用錳鐵調(diào)錳，硅鐵調(diào)硅，鉬鐵調(diào)鉬；成分調(diào)整完畢后定氧，氧活度在IOPPm以下時(shí)，配加鈦鐵、硼線和硅鋯鐵；(6)軟吹氬時(shí)間按5 15min控制，鋼水靜置時(shí)間控制在IOmin 15min，使鋼中夾雜物充分上浮；(7)130mmX 130mm小方坯連鑄，采用Al2O3莫來石質(zhì)防堵浸入式水口，結(jié)晶器采用150A、 3Hz的電磁攪拌，2. 5 2. 7m/min的恒拉速全保護(hù)澆鑄，中間包鋼水過熱度控制在20 50°C，采用二次冷卻制度澆注，比水量按1. 8 2. 2L/Kg控制；(8)采用控制軋制和緩冷開軋溫度控制在1000 1050°C;粗軋道次變形量按30% 40%，保證連鑄坯縮孔完全焊合；吐絲溫度810-850°C，風(fēng)冷段風(fēng)機(jī)全部關(guān)閉；加蓋保溫罩的數(shù)量為10 16塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的MruMo合金化Mn的含量1.50 2. 20wt %，Mo 的含量 0. 30 0. 60wt %。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的Ti、B、&微合金化，微合金元素的加入量為 Ti 0. 02 0. 08wt%, B 0. 002 0. 008wt%, Zr ；0. 002 0. 008wt%o
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)季節(jié)的不同確定加蓋保溫罩的數(shù)量， 4月中旬 10月中旬加蓋保溫罩的數(shù)量為10 14塊，其余時(shí)期加蓋保溫罩的數(shù)量為12 16塊。
全文摘要
一種X80管線鋼埋弧焊絲用鋼盤條的生產(chǎn)方法，屬于焊絲用鋼技術(shù)領(lǐng)域。采用130mm×130mm方坯連鑄和控軋控冷工藝生產(chǎn)含Zr的X80管線鋼埋弧焊絲用鋼盤條，采用轉(zhuǎn)爐雙渣操作，出鋼溫度1670～1700℃，擋渣出鋼；采用Si-Al-Ba、鋁鐵、鋁粒復(fù)合脫氧；Mn、Mo、Ti、B、Zr微合金化；每爐加300～1200kg合成渣；控制氧活度≤10ppm；恒拉速全保護(hù)澆鑄，合理的二次冷卻制度；采用控制軋制技術(shù)與緩冷技術(shù)，保證適中的盤條強(qiáng)度。優(yōu)點(diǎn)在于可穩(wěn)定控制盤條內(nèi)部和表面質(zhì)量，開辟了一條用130mm×130mm小方坯連鑄生產(chǎn)含Zr的X80管線鋼埋弧焊絲用鋼盤條技術(shù)路線，產(chǎn)品盤條化學(xué)成分均勻，質(zhì)量優(yōu)良。
文檔編號B21B1/46GK102161139SQ201010602308
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者張熹, 張飛虎, 董現(xiàn)春, 許東利, 許良紅, 郭占山, 陳宏 , 陳延清, 鞠建斌, 齊建 申請人:首鋼總公司