[發明專利]一種含稀土低成本耐H2S腐蝕L320NS管線用無縫鋼管及其生產方法

在審

• 申請號: 201410620607.X
• 申請日: 2014-11-06
• 公開（公告）號: CN104313474A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 豐小冬;賀景春;王克忠;康利明;王慶敏;趙美英;劉淼;劉紅霞
• 申請（專利權）人: 內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司
• 主分類號: C22C38/28
• 分類號: C22C38/28;C22C33/04;B21C37/06
• 代理公司: 北京愛普納杰專利代理事務所(特殊普通合伙) 11419
• 代理人: 何自剛

技術領域

本發明屬于黑色金屬冶煉及金屬壓力加工領域，涉及一種含稀土低成本耐H₂S腐蝕L320NS管線用無縫鋼管及其生產方法。

背景技術

管道運輸因其具有經濟高效，不間斷和無污染等特點而得到廣泛應用，為了實現管線的長距運輸，需要高鋼級管線管，由于我國油氣資源中部分存在水和H₂S氣體，這對輸送管道帶來嚴重的腐蝕問題，而且難以預測。低溫濕硫化氫腐蝕主要有應力腐蝕(SSC)和氫致開裂(HIC)兩種破壞形式。這兩種破壞形式在石油天然氣輸送管道中均產生過嚴重的事故。為此，國內外相繼開發了抗濕H₂S腐蝕管線管，這些材料的應用有效的防止了濕硫化氫腐蝕的產生和破壞。

經檢索，中國發明專利“一種超低碳高韌性抗硫化氫用輸氣管線鋼”(專利申請號：CN?1351189A)，其存在以下問題和缺點：

雜質元素Cu(重量％≤0.20％)含量高。這是以廢鋼為原料用電爐生產工藝所無法克服的不足，由于Cu元素的熔點低，這會給冶煉、軋制過程造成一定的難度。

發明內容

本發明的目的是提供一種生產成本低、強韌性能匹配高、晶粒細小、耐H₂S應力腐蝕性能高的含稀土低成本管線用無縫鋼管及其生產方法。

為達以上目的，本發明一種含稀土低成本耐H₂S腐蝕L320NS管線用無縫鋼管，所述無縫鋼管化學成分按重量百分比含量分別為：C?0.07％-0.12％；Si?0.05％-0.25％；Mn?0.90％-1.20％；P?0％-0.015％；S?0％-0.005％；Cr?0.20％-0.50％；Mo?0.10％-0.30％；Nb?0.02％-0.06％；Ti?0.01％-0.03％；Al?0.01％-0.04％；稀土元素RE?0.0005％-0.0100％；Cu?0％-0.10％；余量為基體Fe和微量雜質元素；其中稀土元素RE組分為：67％的Ce和33％的La制成。

其中所述含稀土低成本耐H₂S腐蝕L320NS管線用無縫鋼管，包括以下重量份的組分制備而成：

高爐鐵水：90份；

廢鋼：10份；

預脫氧合金：1.5-2.3份；

鋁鐵合金：0.03-0.12份；

白灰塊：0.2份；

鉬鐵合金：0.17-0.50份；

鈮鐵合金：0.03-0.10份

鈦鐵合金：0.04-0.12份；

稀土絲：0.02份；

硅鈣線：0.06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。

其中所述預脫氧合金選自硅錳合金、錳鐵合金和鉻鐵合金中的兩種或兩種以上任意比例的混合物。

一種生產所述含稀土低成本耐H₂S腐蝕L320NS管線用無縫鋼管的方法，包括如下步驟：

(1)高爐鐵水預處理：將所述高爐鐵水中S含量降低到重量百分比0.010％以下；

(2)頂底復吹轉爐冶煉：將所述處理后的高爐鐵水和所述廢鋼加入頂底復吹轉爐冶煉，出鋼過程中采用所述預脫氧合金進行預脫氧合金化，終脫氧采用鋁鐵合金進行有鋁脫氧工藝，出鋼過程進行擋渣或扒渣，出鋼過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，精煉時吹氬氣，采用從低級數到高級數逐漸提高升溫速度的方式加熱升溫將溫度從1530℃升至1630℃；采用造白渣操作并加入所述鉬鐵合金、所述鈮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≤0.10KPa，深真空時間≥13分鐘后，喂入所述硅鈣絲，喂絲后進行≥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熱度≤30℃進行圓坯連鑄：鑄坯出二次冷卻區域后進行矯直，然后切割為圓管坯；

(6)之后進行管坯加熱→穿孔→連軋→再加熱→定徑→矯直→冷卻→鋸切→探傷→倒棱，其中再加熱的再加熱爐溫度控制在900～930℃之間，終軋溫度控制在860～900℃之間，定徑后管體溫度控制在830～880℃之間，以達到軋制正火的功效；執行帶溫矯直，矯直溫度≥500℃，然后將鋼管在冷床上冷卻之后進行定尺鋸切；然后對鋼管逐支進行探傷檢測，合格者在兩端進行倒棱加工。