一種含稀土鉆探用無(wú)縫鋼管zt540及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含稀土鉆探用無(wú)縫鋼管ZT540及其生產(chǎn)方法，將高爐鐵水進(jìn)行預(yù)處理使其S含量降低到重量百分比0.010％以下；將處理后的高爐鐵水和廢鋼加入頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉，出鋼過(guò)程中采用所述脫氧合金進(jìn)行脫氧合金化，終脫氧采用有鋁脫氧工藝，出鋼過(guò)程進(jìn)行擋渣或扒渣，出鋼過(guò)程中合金加完以后加入白灰塊，之后將冶煉后的鋼水加入LF爐精煉，精煉時(shí)吹氬氣，采用逐漸提高升溫速度的方式加熱升溫；之后進(jìn)行造渣脫硫、成分調(diào)整及升溫操作；采用造白渣操作并加入鉻鐵、鈦鐵合金；最后保持底部軟吹氬氣，加入稀土絲，之后進(jìn)行VD真空處理、圓坯連鑄、管坯加熱、穿孔、連軋管、定張減徑、冷床、鋸切、矯直、探傷、倒棱。
【專利說(shuō)明】-種含稀土鉆探用無(wú)縫鋼管ZT540及其生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于黑色金屬冶煉及金屬壓力加工領(lǐng)域，本發(fā)明涉及一種含稀土地質(zhì)用無(wú) 縫鋼管生產(chǎn)方法，特別是ZT540鋼級(jí)無(wú)縫鋼管生產(chǎn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前鉆探用無(wú)縫鋼管對(duì)于鋼管化學(xué)成分沒(méi)有明確規(guī)定，只是規(guī)定了鋼管的性能要 求，可以根據(jù)鋼管性能設(shè)計(jì)化學(xué)成分。
[0003] 現(xiàn)在使用的ZT540鋼級(jí)無(wú)縫鋼管鋼種成分多為含鉻鑰類型，成本較高。
[0004] 使用碳錳鉻類鋼種得到需要的性能，可以大大節(jié)省成本，生產(chǎn)需要的的鉆探用無(wú) 縫鋼管。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種稀土鉆探用無(wú)縫鋼管ZT540及其生產(chǎn)方法，本發(fā)明的生 產(chǎn)方法是采用碳錳鉻鋼生產(chǎn)ZT540鋼級(jí)地質(zhì)鉆探管，可以滿足其使用要求。
[0006] 為達(dá)以上目的，本發(fā)明一種含稀土鉆探用無(wú)縫鋼管ZT540,所述無(wú)縫鋼管化學(xué)成 分按重量百分比含量分別為：C 0.31-0· 36 ;Si 0.15-0· 35 ;Mn L 40-L 60 ;P 彡 0.025; S 彡 0. 020 ;Cr 0. 20-0. 40 ;Ti 0. 05-0. 10 ;稀土元素 REO. 020 ;余量為基體 Fe ;其中稀土元 素 RE組分為：67%的Ce和33%的La制成。
[0007] 其中所述含稀土鉆探用無(wú)縫鋼管ZT540,包括以下重量份的組分制備而成：
[0008] 高爐鐵水：90份；
[0009] 廢鋼：10 份；
[0010] 預(yù)脫氧合金：1· 8-2. 7份；
[0011] 鋁鐵合金：0· 03-0. 12 份；
[0012] 白灰塊：0.2份；
[0013] 鉻鐵合金：0· 08-0. 20 份；
[0014] 鈦鐵合金：0· 04-0. 12 份；
[0015] 稀土絲：0.02 份；
[0016] 硅鈣線：0.05份；
[0017] 其中所述稀土絲由稀土元素 RE組分為：67%的Ce和33%的La制成。
[0018] 其中所述預(yù)脫氧合金選自硅錳合金、錳鐵合金和鉻鐵合金兩種或兩種以上任意比 例的混合物。
[0019] 一種生產(chǎn)所述含稀土鉆探用無(wú)縫鋼管ZT540的方法，包括如下步驟：
[0020] (1)高爐鐵水預(yù)處理：將所述高爐鐵水中S含量降低到重量百分比0. 010%以下；
[0021] (2)頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉：將所述處理后的高爐鐵水和所述廢鋼加入頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐 冶煉，出鋼過(guò)程中采用所述預(yù)脫氧合金進(jìn)行預(yù)脫氧合金化，終脫氧采用鋁鐵合金進(jìn)行有鋁 脫氧工藝，出鋼過(guò)程進(jìn)行擋渣或扒渣，出鋼過(guò)程中合金加完以后加入所述白灰塊；
[0022] (3) LF爐精煉：將步驟（2)冶煉后的鋼水加入LF爐精煉，精煉時(shí)吹氬氣，采用從低 級(jí)數(shù)到高級(jí)數(shù)逐漸提高升溫速度的方式加熱升溫將溫度從1530°C升至1620°C;采用造白渣 操作并加入所述鉻鐵合金和所述鈦鐵合金；最后保持底部軟吹氬氣，加入所述稀土絲；
[0023] (4) VD真空處理：真空處理的真空度彡0· lOKPa，深真空時(shí)間彡13分鐘后，喂入所 述硅鈣絲，喂絲后進(jìn)行8-10分鐘軟吹氬氣；
[0024] (5)圓坯連鑄：采用低拉速的恒速控制和電磁攪拌工藝并控制鋼水過(guò)熱度彡30°C 進(jìn)行圓坯連鑄：鑄坯出二次冷卻區(qū)域后進(jìn)行矯直，然后切割為圓管坯；
[0025] (6)之后進(jìn)行管坯加熱、穿孔、連軋管、定張減徑、冷床、鋸切、矯直、探傷、倒棱，其 中帶溫矯直，矯直溫度> 500°C ;然后對(duì)鋼管逐支進(jìn)行探傷檢測(cè)，合格者在兩端進(jìn)行倒棱加 工。
[0026] 其中所述預(yù)脫氧合金選自硅錳合金、錳鐵合金和鉻鐵合金兩種或兩種以上任意比 例的混合物。
[0027] 其中所述稀土絲由稀土元素 RE組分為：67%的Ce和33%的La制成。
[0028] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于本發(fā)明取得了如下技術(shù)效果：
[0029] 本發(fā)明采用33MnCrTiRE鋼種，材料成分設(shè)計(jì)合理，不含鑰鎳等貴金屬元素，成本 較低。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說(shuō)明。
[0031] 將90噸高爐鐵水用0. 03噸"金屬鎂粉"作脫硫預(yù)處理，使鐵水中的含S量降低到 (重量百分比）0.010%以下；
[0032] 將所述的90噸預(yù)處理鐵水兌入100噸級(jí)的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐中，再加入10噸優(yōu)質(zhì)廢 鋼，然后采用單渣工藝進(jìn)行冶煉，終渣中氧化鈣與二氧化硅的重量百分比按3. 0控制，采用 硅錳、錳鐵和鉻鐵進(jìn)行脫氧合金化，在出鋼時(shí)采用的鋁鐵合金進(jìn)行終脫氧，出鋼過(guò)程必須擋 渣,擋渣失敗必須扒渣,出鋼過(guò)程中合金加完以后加入〇. 2噸白灰塊；
[0033] 將冶煉好的鋼水裝入鋼水包進(jìn)入LF爐工位進(jìn)行精煉：精煉時(shí)按要吹氬氣（氬氣流 量為每分鐘100標(biāo)升），采用從低級(jí)數(shù)到高級(jí)數(shù)逐漸提高升溫速度的方式加熱升溫將溫度 從1530°C升至1620°C ;根據(jù)轉(zhuǎn)爐鋼水成分及溫度進(jìn)行造渣脫硫、成分調(diào)整及升溫操作；采 用造白渣操作，加入鉻鐵和鈦鐵合金；。
[0034] 當(dāng)LF爐精煉結(jié)束后要保持底部軟吹氬氣（流量為每分鐘40標(biāo)升），同時(shí)加入0. 02 噸稀土絲；
[0035] 然后對(duì)精煉好的鋼水再進(jìn)行VD真空處理：深真空度< 0. lOKPa，深真空時(shí)間彡13 分鐘；再喂入200米長(zhǎng)（質(zhì)量為0. 05噸）的硅鈣線，喂絲后保持10分鐘軟吹氬氣（流量為 每分鐘40標(biāo)升）。
[0036] 將經(jīng)過(guò)VD真空處理后的鋼水大包吊上鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行5機(jī)5流圓坯連鑄，鋼水過(guò) 熱度ΛΤ < 30°C ;鑄坯出二次冷卻區(qū)域后進(jìn)行矯直，然后用火焰切割為圓管坯。
[0037] 所述稀土元素 RE為：67 %的Ce+33 %的La構(gòu)成的混合稀土金屬，其化學(xué)成分及其 含量合格。
[0038] 硫?。壕怀^(guò)1. 0級(jí)，低倍檢驗(yàn)合格。
[0039] 將化、檢驗(yàn)合格的管坯進(jìn)行制管，制管過(guò)程如下：
[0040] 為了使管坯具有良好的軋制性能，要連續(xù)檢測(cè)并控制加熱爐的各加熱段溫度，保 證加熱透徹均勻而不過(guò)熱，環(huán)形爐各段的溫度見(jiàn)表1。
[0041] 表1環(huán)形加熱爐各段溫度控制
[0042]

【權(quán)利要求】
1. 一種含稀土鉆探用無(wú)縫鋼管ZT540,其特征在于：所述無(wú)縫鋼管化學(xué)成分按重量百 分比含量分別為：C 0.31-0. 36 ;Si 0.15-0. 35 ;Mn 1.40-1. 60 ;P 彡 0.025 ;S 彡 0.020 ;Cr 0. 20-0. 40 ;Ti 0. 05-0. 10 ;稀土元素 REO. 020 ;余量為基體Fe ;其中稀土元素 RE組分為： 67%的Ce和33%的La制成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述含稀土鉆探用無(wú)縫鋼管ZT540,其特征在于其包括以下重量份 的組分制備而成： 高爐鐵水：90份； 廢鋼：10份； 預(yù)脫氧合金：1.8-2. 7份； 鋁鐵合金：〇. 03-0. 12份； 白灰塊：0.2份； 鉻鐵合金：〇. 08-0. 20份； 鈦鐵合金：〇. 04-0. 12份； 稀土絲：0. 02份； 硅鈣線：0. 05份； 其中所述稀土絲由稀土元素 RE組分為：67%的Ce和33 %的La制成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述含稀土鉆探用無(wú)縫鋼管ZT540,其特征在于所述預(yù)脫氧合金選 自硅錳合金、錳鐵合金和鉻鐵合金兩種或兩種以上任意比例的混合物。
4. 一種生產(chǎn)如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述含稀土鉆探用無(wú)縫鋼管ZT540的方法，其特 征在于包括如下步驟： (1) 高爐鐵水預(yù)處理：將所述高爐鐵水中S含量降低到重量百分比0. 010%以下； (2) 頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉：將所述處理后的高爐鐵水和所述廢鋼加入頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶 煉，出鋼過(guò)程中采用所述預(yù)脫氧合金進(jìn)行預(yù)脫氧合金化，終脫氧采用鋁鐵合金進(jìn)行有鋁脫 氧工藝，出鋼過(guò)程進(jìn)行擋渣或扒渣，出鋼過(guò)程中合金加完以后加入所述白灰塊； (3) LF爐精煉：將步驟（2)冶煉后的鋼水加入LF爐精煉，精煉時(shí)吹氬氣，采用從低級(jí)數(shù) 到高級(jí)數(shù)逐漸提高升溫速度的方式加熱升溫將溫度從1530°C升至1620°C;采用造白渣操作 并加入所述鉻鐵合金和所述鈦鐵合金；最后保持底部軟吹氬氣，加入所述稀土絲； (4) VD真空處理：真空處理的真空度< 0. lOKPa，深真空時(shí)間彡13分鐘后，喂入所述硅 鈣絲，喂絲后進(jìn)行8-10分鐘軟吹氬氣； (5) 圓坯連鑄：采用低拉速的恒速控制和電磁攪拌工藝并控制鋼水過(guò)熱度< 30°C進(jìn)行 圓坯連鑄：鑄坯出二次冷卻區(qū)域后進(jìn)行矯直，然后切割為圓管坯； (6) 之后進(jìn)行管坯加熱、穿孔、連軋管、定張減徑、冷床、鋸切、矯直、探傷、倒棱，其中帶 溫矯直，矯直溫度> 500°C ;然后對(duì)鋼管逐支進(jìn)行探傷檢測(cè)，合格者在兩端進(jìn)行倒棱加工。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的含稀土鉆探用無(wú)縫鋼管ZT540的生產(chǎn)方法，其特征在于：所 述預(yù)脫氧合金選自硅錳合金、錳鐵合金和鉻鐵合金兩種或兩種以上任意比例的混合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的含稀土鉆探用無(wú)縫鋼管ZT540的生產(chǎn)方法，其特征在于：所 述稀土絲由稀土元素 RE組分為：67%的Ce和33 %的La制成。
【文檔編號(hào)】C22C33/04GK104480398SQ201410801783
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月22日
【發(fā)明者】郭智韜, 劉金, 賀景春, 宋江波, 董珍, 孫文秀 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司