[發(fā)明專利]φ48-89mm超級13Cr油管的熱軋生產(chǎn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010611972.6
• 申請日: 2010-12-29
• 公開（公告）號: CN102172626A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)澤生;管學(xué)聰;孫強(qiáng);梁海泉;高展展
• 申請（專利權(quán)）人: 天津鋼管集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: B21B19/06
• 分類號: B21B19/06;B21B19/10
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 呂志英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金工業(yè)領(lǐng)域中鋼管軋制技術(shù)，特別涉及一種在CO₂腐蝕環(huán)境下使用的、軋制難度較高的φ48-89mm超級13Cr油管的熱軋生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

隨著能源需求增大，油氣生產(chǎn)廠家開始轉(zhuǎn)向開發(fā)腐蝕環(huán)境較為惡劣的油田和天然氣井。油氣開采面臨著高溫高壓、高酸性、高危險(xiǎn)性的“三高”苛刻環(huán)境。過去普遍使用的碳鋼和低合金鋼鋼管，難以保證足夠的抗腐蝕性能。實(shí)驗(yàn)證明，在材料中添加Cr元素，能有效提高金屬材料耐CO₂腐蝕性能，13Cr馬氏體不銹鋼管材在150℃下具有較好的抗CO₂腐蝕能力。在13Cr馬氏體不銹鋼中通過添加鎳元素和鉬元素，使其在CO₂環(huán)境中擁有優(yōu)良的抗點(diǎn)蝕和抗均勻腐蝕性能。國外將含鎳5％，含鉬2％左右的13Cr馬氏體不銹鋼稱為SUP13Cr，國內(nèi)鋼鐵行業(yè)將其稱為超級13Cr，不同企業(yè)結(jié)合自身產(chǎn)品體系，又為其賦予更加詳細(xì)的企業(yè)編號名稱，其中天津鋼管集團(tuán)股份有限公司開發(fā)的超級13Cr鋼種稱為TP110-SUP13Cr。

超級13Cr屬于馬氏體不銹鋼，超級13Cr材質(zhì)的管坯抗變形能力大，穿孔、連軋、張力減徑等工序軋制力均高于普通材質(zhì)，熱軋生產(chǎn)難度較大。傳統(tǒng)的熱軋鋼管生產(chǎn)工藝很難保證超級13Cr管材的軋制質(zhì)量與軋制效率。

國外日本最先成功研制開發(fā)超級13Cr鋼材，使用該材質(zhì)設(shè)計(jì)制造的結(jié)構(gòu)件、管材等應(yīng)用越來越廣泛。國內(nèi)天津鋼管集團(tuán)股份有限公司、寶山鋼鐵集團(tuán)股份有限公司、攀鋼集團(tuán)成都鋼鐵有限公司等均具備軋制超級13Cr管材的技術(shù)能力，國產(chǎn)超級13Cr管材已通過多項(xiàng)抗腐蝕評價(jià)實(shí)驗(yàn)，并在某些工程項(xiàng)目中得到應(yīng)用。但國內(nèi)熱軋生產(chǎn)的超級13Cr材質(zhì)管材普遍都是外徑規(guī)格較大的無縫鋼管，在軋制質(zhì)量、軋制成材率方面存在不足與缺陷。對于φ48-89mm外徑規(guī)格的超級13Cr材質(zhì)油管，尚沒有國產(chǎn)超級13Cr油管較為成功的軋制經(jīng)驗(yàn)。如何尋求合理、可行、高效的φ48-89mm超級13Cr油管熱軋生產(chǎn)工藝，是所有無縫鋼管制造企業(yè)研究探索的重點(diǎn)。

當(dāng)前熱軋無縫鋼管行業(yè)最先進(jìn)的軋管設(shè)備為三輥限動芯棒連軋管機(jī)，簡稱PQF連軋管機(jī)(Premium?Quality?Finishing)。天津鋼管集團(tuán)股份有限公司于2003年建設(shè)投產(chǎn)世界上第一套PQF連軋管機(jī)組，用于軋制直徑≤168.3mm無縫鋼管，在軋制精度、軋制效率方面較之前的雙輥連軋管機(jī)與三輥斜軋管機(jī)，均有改善提高。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種φ48-89mm超級13Cr油管的熱軋方法，以利于攻克熱軋超級13Cr材質(zhì)φ48-89mm油管變形、粘鋼的問題。提高成材率，以滿足市場的需要，降低生產(chǎn)成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是提供一種φ48-89mm超級13Cr油管的熱軋生產(chǎn)方法，該方法包括有以下步驟：

(1).管坯選型與定尺

選用超級13Cr材質(zhì)，選定截面規(guī)格φ145-155mm、圓面柱狀鍛造管坯；管坯定尺確定方式：根據(jù)軋制目標(biāo)油管單根的理論重量，乘以軋制倍尺數(shù)2-8，加上熱軋生產(chǎn)過程中管坯的熱損耗重量與切頭尾重量，得到每支管坯理論重量，用此重量計(jì)算所選定截面規(guī)格管坯的投料定尺長度；同時(shí)準(zhǔn)備等數(shù)量、同規(guī)格的普通碳鋼材質(zhì)管坯；

(2).環(huán)形爐裝料及加熱

φ48-89mm超級13Cr油管生產(chǎn)時(shí)采用混合裝料方式，超級13Cr材質(zhì)管坯與普通碳鋼材質(zhì)管坯混合裝爐布料，在入爐軌道上，通過夾鉗將步驟(1)備好的管坯逐支裝入環(huán)形爐加熱，先裝6支超級13Cr材質(zhì)管坯，空一步環(huán)形爐料位，再裝6支普通碳鋼材質(zhì)管坯，再空一步環(huán)形爐料位，再裝6支超級13Cr材質(zhì)管坯，再空一步環(huán)形爐料位，再裝6支普通碳鋼材質(zhì)管坯，依此類推，直到將步驟(1)備好的管坯全部裝入環(huán)形爐；

環(huán)形爐加熱采用六區(qū)溫度加熱控制，加熱燃料使用天然氣，通過環(huán)形爐控制臺，設(shè)定環(huán)形爐溫度：一區(qū)設(shè)定不點(diǎn)燃、二區(qū)溫度1040-1080℃、三區(qū)溫度1120-1150℃、四區(qū)溫度1180-1200℃、五區(qū)溫度1220-1260℃、六區(qū)溫度1220-1280℃，管坯在環(huán)形爐六個(gè)區(qū)的加熱總時(shí)間為2.5-3.5小時(shí)，管坯出爐溫度控制在1220-1280℃；

(3).穿孔