[發(fā)明專利]抗H2S腐蝕石油套管鋼110S的冶煉方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910059261.X
• 申請(qǐng)日: 2009-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN101545066A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳坤;張珉;李勇;蔣世川;王西江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 攀鋼集團(tuán)成都鋼鐵有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C22C33/04
• 分類號(hào): C22C33/04;C21C5/52;C21C7/06;C21C7/10;C21C7/072
• 代理公司: 成都立信專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 馮忠亮

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及鋼鐵行業(yè)的無縫石油套管鋼冶煉工藝，特別涉及110S級(jí)抗H₂S腐蝕無縫石油套管鋼的冶煉方法。?

背景技術(shù)：

隨著石油天然氣資源的不斷開采，一些嚴(yán)酷腐蝕環(huán)境和其他苛刻條件下的油氣田相繼投入開發(fā)，使得對(duì)特殊用途油井管的需求急劇增加。尤其是酸性油氣田不斷增加，H₂S不僅導(dǎo)致金屬材料突發(fā)性的硫化物應(yīng)力開裂，而且其毒性也威脅著人生安全。隨著H₂S含量越來越高的油氣資源的開采，對(duì)抗H₂S腐蝕無縫石油套管要求的鋼級(jí)亦越來越高，如110S鋼級(jí)，對(duì)石油套管的抗腐蝕性能提出了更高的要求。?

抗H₂S腐蝕油井管是高技術(shù)含量的產(chǎn)品，其生產(chǎn)技術(shù)在世界范圍內(nèi)被視為頂尖技術(shù)而嚴(yán)格保密，只被少數(shù)先進(jìn)的大型鋼管企業(yè)如日本的住友金屬、NKK、美國的美鋼聯(lián)等壟斷。目前國內(nèi)外主要油井管生產(chǎn)企業(yè)都在開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的非API抗SSCC鋼級(jí)的油井管。如住友公司的SM80S(S)～110S(S)，V&M公司的VM80S(S)～110(S)，寶鋼的BG80S～110S(S)，天津鋼管公司的TP80(S)～110S(S)等。國外文獻(xiàn)報(bào)道中，SUMITOMO?METAL?IND、NIPPON?KOKAN?KK、NIPPON?STEELCORP、KAWASAKI?STEEL?CO、IPSCO?INC等公司報(bào)道了一些抗H₂S腐蝕油井管的生產(chǎn)技術(shù)，大都為具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)，內(nèi)容主要涉及鋼的成分設(shè)計(jì)和工藝措施，而對(duì)具體的冶煉操作鮮有報(bào)道。?

油井管管坯用110S鋼級(jí)，主要用于抗H₂S腐蝕的油氣田。其突出特點(diǎn)是強(qiáng)度高、抗H₂S腐蝕和綜合性能優(yōu)良，因此要求管坯鋼有害元素P、S低(P≤0.01％，S≤0.005％)和鋼質(zhì)純凈(夾雜物總量≤0.005％；夾雜物高倍A、B、C、D、Ds分別不大于0.5級(jí))。?

目前，油井管管坯用110S的冶煉方法：電弧爐冶煉(轉(zhuǎn)爐吹煉)+爐外精煉+真空脫氣后+連鑄成圓坯，無論是電弧爐冶煉或是轉(zhuǎn)爐吹煉對(duì)原材料(廢鋼或鐵水)要求很高，要求低P、S廢鋼和鐵水，否則有害元素P、S雖可降至很低，但鋼質(zhì)純凈度難以保證，最終不能滿足抗H₂S腐蝕性能造成報(bào)廢。因此，作為原料的低磷、低硫的鐵水和廢鋼有局限性，難以滿足需要，如果原料P、S高，造成電弧爐低碳或超低碳，則鋼水含氧較多，在脫氧操作中需加入大量脫氧劑脫氧，使鋼水中夾雜物含量高，澆注后的石油套管鋼純凈度達(dá)不到要求。?

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種原料易得，產(chǎn)品質(zhì)量可靠的抗H₂S腐蝕石油套管鋼110S的冶煉方法，?

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：?

本發(fā)明抗H₂S腐蝕石油套管鋼110S的冶煉方法，抗H₂S腐蝕石油套管鋼鋼級(jí)為110S，鋼號(hào)為27CrMoNbV，包括如下步驟：?

(1)以鐵水和廢鋼為原料，鐵水中P≤0.120％、S≤0.050％、As≤0.03％、Sn≤0.01％、廢鋼為管頭、坯頭、坯尾，原料的配比為：鐵水30-40％、廢鋼60-70％重量份；?

(2)在電弧爐中熔化廢鋼和鐵水，出鋼前流渣、噴碳粉和補(bǔ)加石灰，出鋼過程中加入CaBaAlSi、Al脫氧劑和鐵合金，CaBaAlSi加入量：1.5～2.5kg/t，Al塊加入量：2.5～3.0kg/t，MnFe加入量：3.0～3.5kg/t，t為1噸鋼水；?

(3)電弧爐出鋼條件：P≤0.005％、C：0.08～0.15％；出鋼溫度：1600～1630℃；?

(4)LF爐精煉：保持底吹氬氣，LF爐加入合成渣，同時(shí)分批加入CaC2、Ca-Si粉和Al粉進(jìn)行擴(kuò)散脫氧，直到渣白，升溫加入合金，調(diào)整至合金標(biāo)準(zhǔn)成分，溫度達(dá)到1600-1630℃；?

(5)真空處理：在真空度≤67Pa下保持到爐渣無明顯發(fā)泡，保持?2分鐘以上，破真空后對(duì)鋼水靜吹氬氣，靜吹時(shí)間≥10分鐘；?

(6)澆注：澆注溫度為1570-1590℃；?

步驟(2)中，爐料全熔后，吹氧燒碳，脫磷，吹氧量為35-40m³/t，出鋼前流渣量為85-95％，出鋼前加石灰10-30kg/t，出鋼前噴碳粉1.0-2.0kg/t；?