一種-100℃超低溫?zé)o縫鋼管的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及超低溫?zé)o縫鋼管的生產(chǎn)方法，具體設(shè)及一種-l〇〇°C超低溫?zé)o縫鋼管的 生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國大型煉油廠及石化工程的開工建設(shè)石化用無縫鋼管的需求量大大增加， 對?？谟糜跓捰图笆突ば袠I(yè)的無縫鋼管需求逐漸增加。石化裝置包括加氨裂化、加氨 精制、制氨、重整、催化、乙締、焦化等專用設(shè)備，其中使用了大量的管道。有部分構(gòu)成運些管 道的無縫鋼管長期處于低溫劣化環(huán)境，導(dǎo)致管材使用性能下降，尤其是沖擊性能的下降。對 于低溫容器而言，所儲存的介質(zhì)溫度越低，容器所需承受的壓力就越小，因而安全可靠性越 好。石油化工，化肥等行業(yè)的低溫裝置需要在-80°cW下低溫使氣體液化，3. 5Ni(即Gr. 3) 低溫鋼的使用量最多，年需求量在7000噸左右。
[0003] 據(jù)報道稱太原鋼廠曾研制過3. 5Ni鋼，但實物性能與國外產(chǎn)品差距很大，且性能 極不穩(wěn)定，尤其是-100°C低溫沖擊初性，故未能進行批量生產(chǎn)，因而3. 5Ni鋼尚未能夠在我 國進行工業(yè)化生產(chǎn)，相關(guān)工程用鋼管均依賴進口。
[0004] 為滿足石化-100°c超低溫容器用低溫?zé)o縫鋼管的市場需求，開發(fā)出成本低，幾何 尺寸精度高，內(nèi)外表面質(zhì)量高的-l〇〇°C超低溫容器用低溫?zé)o縫鋼管的生產(chǎn)方法成為當務(wù)之 急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] [要解決的技術(shù)問題]
[0006] 本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供了一種-100°C超低溫?zé)o縫鋼管的 生產(chǎn)方法。該方法生產(chǎn)的-100°c超低溫?zé)o縫鋼管尺寸精度，內(nèi)外表面質(zhì)量符合ASME/ASTM 技術(shù)規(guī)范要求。
[0007] [技術(shù)方案]
[000引為了達到上述的技術(shù)效果，本發(fā)明采取W下技術(shù)方案：
[0009] 一種-100°C超低溫?zé)o縫鋼管的生產(chǎn)方法，它的工藝流程如下：
[0010] VD連鑄巧一巧料切割一巧料加熱一穿孔一MPM社制管巧一熱銀頭尾一冷卻一矯 直一精整一尺寸及表面質(zhì)量檢查一包裝入庫；
[0011] 所述巧料加熱是在環(huán)形爐中加熱，其環(huán)形爐中不供熱段溫度《780°c，所述環(huán)形爐 中保持還原性氣氛，所述巧料加熱的時間為320~360min，并且所述巧料加熱后出爐的巧 料溫度為1235~1255°C;
[0012] 所述穿孔需控制穿孔后得到的毛管平直，全長外徑控制在428~432mm;
[0013] 所述MPM社制管巧是將溫度為90~iio°c的忍棒插入到溫度>iiocrc的毛管上 進行社制，并且社制過程中需控制社機出口速度為2. 8~3.Om/s，忍棒的限動速度為2. 4~ 2. 5m/s;所述MPM社制管巧得到的荒管壁厚極差《3. 0mm。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明更進一步的技術(shù)方案，所述巧料加熱的過程中，所述巧料與巧料前后 空6~8排位置，并且在環(huán)形爐內(nèi)巧料與巧料的間距為860mm。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明更進一步的技術(shù)方案，所述巧料加熱分為預(yù)熱段、加熱段和均熱段。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明更進一步的技術(shù)方案，所述加熱段的加熱速率為10~60°CA，所述均 熱段的加熱速率為5~5. 45°CA。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明更進一步的技術(shù)方案，所述預(yù)熱段是在溫度為565~785Γ的條件下 預(yù)熱> 90min;所述加熱段分為加熱1段、加熱2段、加熱3段，所述加熱1段是在溫度為 1160~1220°C的條件下加熱40~50min，所述加熱2段是在溫度為1230~1240°C的條件 下加40~50min，所述加熱3段是在溫度為1255~1265°C的條件下加熱40~50min;所 述均熱段在溫度為1250~1260°C的條件下均熱110~120min。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明更進一步的技術(shù)方案，所述MPM社制管巧過程中，所述忍棒在待穿位 置的溫度在80°C~100°C。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明更進一步的技術(shù)方案，所述MPM社制管巧過程中，需控制社機出口速 度為 3. 5m/s。
[0020] 下面將詳細地說明本發(fā)明。
[0021] 巧料在環(huán)形爐中加熱，所述巧料與巧料前后空6~8排位置，并且在環(huán)形爐內(nèi)巧料 與巧料的間距為860mm，是為了確保其他巧料溫度不影響正在加熱巧料的加熱溫度，并且在 環(huán)形爐中加熱需要保證中慢速均勻加熱，確保均熱效果，加熱不得出現(xiàn)因加熱不均產(chǎn)生陰 陽面、加熱不透、過熱、過燒現(xiàn)象；若生產(chǎn)不正常和臨時停社時間較長（20minW上）時，應(yīng)適 當降低爐溫至溫度《1240°C，停社40minW上時降低爐溫至溫度《1230°C，停社60minW 上時降低爐溫至溫度< 116(TC，并經(jīng)常轉(zhuǎn)動爐底。
[0022] 在巧料的加熱過程中應(yīng)充分保證巧料的加熱時間，若總的加熱時間低于320min， 其鋼巧組織不能完全奧氏體化；若總的加熱時間高于360min，會造成奧氏體晶粒度粗大， 上述兩種情況對低溫沖擊，尤其是-l〇〇°C低溫沖擊影響很大。
[0023] 根據(jù)不同的生產(chǎn)規(guī)格，選配相應(yīng)的穿孔頂頭尺寸，穿孔后需保證毛管目視平直，全 長外徑大小一致。
[0024] 在進行MPM限動忍棒連社管機社制管巧過程中，將毛管套在經(jīng)過潤滑的長忍棒 上，送入MPM中進行連續(xù)減壁延伸變形。將社制后得到的荒管壁厚極差控制在《3. 0mm的 范圍內(nèi)，是因為該機組生產(chǎn)的荒管幾何尺寸精度直接影響到成品鋼管的幾何尺寸精度。并 且在進行MPM社制管巧時，盡量采用質(zhì)量好的忍棒社制，忍棒潤滑良好。并且調(diào)整連社管機 各架張力，確保連社各架社制力曲線正常。 陽0巧][有益效果]
[0026] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有W下的有益效果：
[0027] 本發(fā)明生產(chǎn)的-100°c超低溫?zé)o縫鋼管幾何尺寸，內(nèi)外表面質(zhì)量完全滿足且優(yōu) 于ASME/ASTM技術(shù)規(guī)范要求。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，成材率高，成本低，生產(chǎn)效率高，實現(xiàn) 了 -100°C超低溫?zé)o縫鋼管的國產(chǎn)化生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0028] 下面結(jié)合本發(fā)明的實施例對本發(fā)明作進一步的闡述和說明。
[0029] 實施例：
[0030] 本實施例目的是制備外徑為Φ356mm，外徑允許公差（-0. 8mm，+2. 4mm)，壁 厚24mm，長度> 6mm，壁厚允許公差為±12. 5%，楠圓度《1.5%，壁厚不均度《3. 0mm 的-100°C超低溫?zé)o縫鋼管。
[0031] 工藝流程如下：
[0032] 巫350mmVD連鑄巧一巧料切除一巧料加熱一穿孔一 340mmMPM化制管巧一熱銀頭 尾一冷卻一矯直一精整一尺寸及表面質(zhì)量檢查一包裝入庫。其中，所述巧料加熱是在環(huán)形 加熱爐中還原性氣氛下進行的加熱，所述巧料前后空6排，爐內(nèi)巧料間距為860mm放置。并 且所述巧料加熱具體是包括預(yù)熱段、加熱段和均熱段。所述預(yù)熱段是在溫度為565~785°C 的條件下預(yù)熱> 90min;所述加熱段分為加熱1段、加熱2段、加熱3段，所述加熱1段是在 溫度為1160~1220°C的條件下加熱40~50min，所述加熱2段是在溫度為1230~1240°C 的條件下加40~50min，所述加熱3段是在溫度為1255~1265°C的條件下加熱40~ 50min;所述均熱段在溫度為1250~1260°C的條件下均熱110~120min。
[0033] 所述穿孔是根據(jù)制備的-100°C超低溫?zé)o縫鋼管，選擇的穿孔工藝參數(shù)如下：錠型 為〇350mm、毛管外徑為〇428mm、入口導(dǎo)筒內(nèi)徑為370mm、導(dǎo)盤寬度為304mm、頂頭直徑為 321mm、頂頭長度為780mm，頂桿直徑為320mm、脫管環(huán)內(nèi)徑為357mm。 W34] 所述340mmMPM社制管巧的連社管機組孔型及尺寸控制如下：規(guī)格為 巫356mmX24mm、銀切后長度為10~10. 3m、外徑偏差（-0. 5, +2. 4)mm、壁厚偏差為（-8~ +12. 5) %、壁厚橫斷面極差《2. 7mm、社機孔型為Φ382mm、忍棒為Φ334. 7mm、脫管機孔型 為巫366mm。
[0035] 利用本實施例的制備方法制備得到的社制管巧具體參數(shù)如表1所示。
[0036] 表1本實施例制備方法制備得到的社制管巧的具體參數(shù)
[0037]
[003引并且利用本實施例的制備方法制備得到的社制管巧的熱處理性能如表2所示。
[0039] 表2本實施例制備方法制備得到的社制管巧的熱處理性能
[0040]
[0041] 本發(fā)明通過研究-100°C超低溫?zé)o縫鋼管的制管工藝，針對服役條件和大、中、小規(guī) 格差異研究社管工藝，確保所生產(chǎn)的無縫鋼管的尺寸精度滿足ASTM/ASME技術(shù)規(guī)范要求， 開發(fā)出幾何尺寸精度，內(nèi)外表面質(zhì)量符合石油化工低溫壓力容器用無縫鋼管，實現(xiàn)真正的 國產(chǎn)化研究。
[0042] 盡管運里參照本發(fā)明的解釋性實施例對本發(fā)明進行了描述，上述實施例僅為本發(fā) 明較佳的實施方式，本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可W設(shè)計出很多其他的修改和實施方式，運些修改和實施方式將落在本申請公開的原則 范圍和精神之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種-100°c超低溫?zé)o縫鋼管的生產(chǎn)方法，它的工藝流程如下： VD連鑄坯一坯料切割一坯料加熱一穿孔一MPM乳制管坯一熱鋸頭尾一冷卻一矯直一 精整一尺寸及表面質(zhì)量檢查一包裝入庫； 其特征在于： 所述坯料加熱是在環(huán)形爐中加熱，其環(huán)形爐中不供熱段溫度< 780°C，所述環(huán)形爐中保 持還原性氣氛，所述坯料加熱的時間為320~360min，并且所述坯料加熱后出爐的坯料溫 度為 1235 ~1255°C; 所述穿孔需控制穿孔后得到的毛管平直，全長外徑控制在428~432mm; 所述MPM乳制管坯是將溫度為90~110°C的芯棒插入到溫度多1100°C的毛管上進 行乳制，并且乳制過程中需控制乳機出口速度為2. 8~3.Om/s，芯棒的限動速度為2. 4~ 2. 5m/s;所述MPM乳制管還得到的荒管壁厚極差彡3. 0mm。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的_100°C超低溫?zé)o縫鋼管的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述坯料 加熱的過程中，所述坯料與坯料前后空6~8排位置，并且在環(huán)形爐內(nèi)坯料與坯料的間距為 860mm〇3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的_100°C超低溫?zé)o縫鋼管的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述坯料 加熱分為預(yù)熱段、加熱段和均熱段。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的-100°C超低溫?zé)o縫鋼管的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述加熱 段的加熱速率為10~60°C/h，所述均熱段的加熱速率為5~5. 45°C/h。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的-100°C超低溫?zé)o縫鋼管的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述預(yù)熱 段是在溫度為565~785°C的條件下預(yù)熱多90min;所述加熱段分為加熱1段、加熱2段、 加熱3段，所述加熱1段是在溫度為1160~1220°C的條件下加熱40~50min，所述加熱 2段是在溫度為1230~1240°C的條件下加40~50min，所述加熱3段是在溫度為1255~ 1265°C的條件下加熱40~50min;所述均熱段在溫度為1250~1260°C的條件下均熱110~ 120min〇6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的_100°C超低溫?zé)o縫鋼管的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述MPM 乳制管坯過程中，所述芯棒在待穿位置的溫度在80°C~100°C。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的_100°C超低溫?zé)o縫鋼管的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述MPM 乳制管坯過程中，需控制乳機出口速度為3. 5m/s。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種-100℃超低溫?zé)o縫鋼管的生產(chǎn)方法，它的工藝流程如下：VD連鑄坯→坯料切除→坯料加熱→穿孔→MPM軋制管坯→熱鋸頭尾→冷卻→矯直→精整→尺寸及表面質(zhì)量檢查→包裝入庫。本發(fā)明針對無縫鋼管的服役條件和大、中、小規(guī)格差異研究軋管工藝，確保所生產(chǎn)的無縫鋼管的尺寸精度滿足ASTM/ASME技術(shù)規(guī)范要求，開發(fā)出幾何尺寸精度，內(nèi)外表面質(zhì)量符合石油化工低溫壓力容器用無縫鋼管，實現(xiàn)真正的國產(chǎn)化研究。
【IPC分類】B21C37/06
【公開號】CN105290145
【申請?zhí)枴緾N201510881339
【發(fā)明人】郭元蓉, 胡茂會, 涂露寒, 吳紅
【申請人】攀鋼集團成都鋼釩有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年12月3日