[發明專利]一種低成本L80-1鋼級石油套管的生產方法

無效

• 申請號: 201210464121.2
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN102936686A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 郭智韜;賀景春;劉金;宋江波;喬愛云;石曉霞
• 申請（專利權）人: 內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司
• 主分類號: C22C38/18
• 分類號: C22C38/18;C21D1/18;C21D1/60;C21D8/10;C21D9/08
• 代理公司: 包頭市專利事務所 15101
• 代理人: 張少華

一、技術領域

本發明涉及一種低成本L80-1鋼級石油套管的生產方法，屬于黑色冶金技術領域。?

二、背景技術

按API?Spec?5CT標準石油套管分為不同的級別，L80鋼級有L80-1和9Cr以及13Cr，?是一種用于CO₂和Cl^-腐蝕（簡稱CO₂腐蝕）和H₂S腐蝕環境的一種抗腐蝕套管。其中L80鋼級1類，也即L80-1石油套管用于輕微CO₂腐蝕和H₂S腐蝕環境。國內外普遍采用含Cr、或Cr-Mo的低合金鋼來生產L80-1石油套管。L80-1鋼級石油套管對于化學成分只規定了磷硫含量，其余成分可以自行設計。?

現在很多鋼廠多采用鉻錳鉬鋼種，由于添加了鉬金屬，成本較高，在目前的市場條件下缺乏競爭力。?

三、發明內容

本發明的目的是公開一種L80-1鋼級（30MnCr22鋼種）石油套管的生產方法，本發明的方法用碳錳鋼加適當的鉻經過軋制以及熱處理工藝（熱處理工藝采用水淬加回火，水淬對環境沒有影響，成本較低），在保證強度的前提下大大提高鋼的塑性，使鋼管的沖擊韌性提高，可以使石油套管性能滿足API?Spec?5CT標準要求，同時具有較低的成本，有很強的市場競爭力。?

本發明的L80-1鋼級石油套管，其管坯的化學成分按重量百分比為：C?0.22-0.32；Si?0.20-0.35；Mn?1.30-1.50；P?≤0.020；S?≤0.015；Cr?0.15-0.30；Al?0.01-0.04。?

本發明的L80-1鋼級石油套管的生產工藝流程簡述為：?

鐵水預處理→頂底復吹轉爐冶煉→LF爐精煉→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→熱處理→矯直→探傷。?

套管的熱處理制度：在870℃±20℃+40min保溫水淬；690℃±20℃回火+70min保溫后空冷。?

將重量百分比90%的高爐鐵水與10%的廢鋼作為原料，以下述工藝流程進行生產：首先對上述鐵水進行預處理，然后與上述廢鋼一同加入頂底復吹轉爐進行冶煉，將冶煉好的鋼水裝入鋼水包進入LF爐工位進行精煉，精煉完成后進行VD工位進行真空脫氣處理，再進行圓坯連鑄，對連鑄管坯進行加熱，對加熱好?的管坯進行穿孔使其成為連軋管，對軋管進行定張減徑后送入冷床冷卻，然后實施鋸切，對切好的套管進行熱處理，然后進行矯直，最后經探傷檢測，合格者即為成品。?

其具體工藝過程詳述如下：?

1.將高爐鐵水經預處理，使得鐵水中的含S量（重量百分比）降低到0.010%以下；?

2.將預處理后的鐵水兌入頂底復吹轉爐，加入（重量百分比）10%廢鋼，采用單渣工藝冶煉，控制終渣堿度和終點目標：[C]_出鋼≥0.06%；點吹次數≤1次，出鋼過程中進行脫氧合金化，終脫氧采用有鋁脫氧工藝，出鋼過程必須擋渣或扒渣，出鋼過程中合金加完以后加入白灰塊；?

3.在LF爐進行精練：精煉全過程按要求正常吹氬，采用從低級數到高級數逐漸提高升溫速度的方式加熱提溫；根據轉爐鋼水成分及溫度進行造渣脫硫、成分調整及升溫操作；采用造白渣操作；?

4.LF爐精煉結束后保持底部軟吹Ar大于8分鐘；?

5.進行VD真空處理：真空度≤0.10Kpa，深真空時間≥13分鐘；?

6.喂入定長硅鈣絲，喂絲后進行8--10分鐘吹Ar。將經過VD真空處理后的鋼水進行圓坯連鑄，采用低拉速、恒拉速控制和電磁攪拌工藝；控制鋼水過熱度；鑄坯經過矯直后，切割為圓管坯。?

對檢驗合格及硫印不大于2.0級的鑄坯進行制管，其管坯材料的化學成分及有害雜質元素如下：?

按重量百分比為：C?0.22-0.32；Si?0.20-0.35；Mn?1.30-1.50；P?≤0.020；S?≤0.015；Cr?0.15-0.30；Al?0.01-0.04。?

制管過程如下；?

連續檢查預熱段、加熱段、均熱段等各段的溫度，環形爐各段溫度控制見下表1；?

表1??環形加熱爐各段溫度?

計算機系統在線記錄各段加熱溫度，要求控制好預熱段、均熱段溫度，保證加熱透徹均勻而不過燒。熱工具在使用前必須測量，軋前檢查處理輥道避免劃傷。加熱好的管坯在φ180mmMPM連軋管機組軋制成無縫鋼管，每批至少進行?一次熱取樣檢查幾何尺寸。??