CN109881095A - 一种b级抗酸管线钢板及冶炼工艺 - Google Patents
一种b级抗酸管线钢板及冶炼工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种B级抗酸管线钢板及冶炼工艺，其化学成分及质量百分比如下：C：0.010%～0.040%、Si：0.10%～0.30%、Mn：0.80%～0.90%、P≤0.015%、S≤0.0010%、Ni:0.10%～0.20%、Cu:0.10%～0.20%、Nb：0.020%～0.040%、Mo:0.08%～0.15%、Ti：0.010%～0.020%、Ca：0.001%～0.003%、Al：0.010%～0.040%、余量为Fe和不可避免的杂质，Ceq：0.16～0.23%，Pcm：0.07～0.13%。本发明开发了使用少量Nb合金元素，采用Mo元素进行退税处理，有效的降低了生产成本，同时满足产品抗酸耐腐蚀性能要求。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，特别是涉及一种B级抗酸管线钢板及冶炼工艺。
背景技术
由于钢铁市场的过度饱和，企业竞争力越趋于白热化，常规品种毛利越来越低，开发高等级产品成了企业生存与发展的关键，管线钢产品在国际市场上需求量相当大，抗酸管线由于生产难度大，产品质量要求苛刻，很少有企业具有供货资质，对于B级抗酸出口管线，一直都采用Nb进行退税，Nb对产品微合金化作用较大，能细化组织晶粒度，对抗酸性能没有副作用，但成本较高。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供一种B级抗酸管线钢板，其化学成分及质量百分比如下：C：0.010%～0.040%、Si：0.10%～0.30%、Mn：0.80%～0.90%、P≤0.015%、S≤0.0010%、Ni:0.10%～0.20%、Cu: 0.10%～0.20%、Nb：0.020%～0.040%、Mo: 0.08%～0.15%、Ti：0.010%～0.020%、Ca：0.001%～0.003%、Al：0.010%～0.040%、余量为Fe和不可避免的杂质，Ceq：0.16～0.23%，Pcm：0.07～0.13%。
技术效果：本发明开发了使用少量Nb合金元素，采用Mo元素进行退税处理，有效的降低了生产成本，由于钼元素在轧制冷却过程中易形成硬相组织，造成毒化剂H2S及CO2的阳极腐蚀，导致抗酸性能不合格，根据产品特点，对连铸工艺进行了技术改进，得到了发达柱状晶为主的低倍组织，提升了产品性能，同时满足产品抗酸耐腐蚀性能要求，提高了产品市场竞争力。
本发明进一步限定的技术方案是：
前所述的一种B级抗酸管线钢板，其化学成分及质量百分比如下，其化学成分及质量百分比如下：C：0.010%～0.017%、Si：0.10%～0.20%、Mn：0.80%～0.89%、P≤0.012%、S≤0.0008%、Ni：0.10%～0.18%、Cu：0.10%～0.15%、Nb：0.030%～0.040%、Mo：0.10%～0.15%、Ti：0.010%～0.016%、Ca：0.001%～0.002%、Al：0.010%～0.036%，余量为Fe和不可避免的杂质，Ceq：0.16～0.23%，Pcm：0.07～0.13%。
前所述的一种B级抗酸管线钢板，其化学成分及质量百分比如下，其化学成分及质量百分比如下：C：0.020%～0.030%、Si：0.20%～0.30%、Mn：0.80%～0.90%、P≤0.015%、S≤0.0010%、Ni：0.15%～0.20%、Cu：0.15%～0.20%、Nb：0.025%～0.035%、Mo：0.08%～0.13%、Ti：0.010%～0.020%、Ca：0.001%～0.003%、Al：0.020%～0.040%，余量为Fe和不可避免的杂质，Ceq：0.16～0.23%，Pcm：0.07～0.13%。
前所述的一种B级抗酸管线钢板，其化学成分及质量百分比如下，其化学成分及质量百分比如下：C：0.030%～0.040%、Si：0.15%～0.25%、Mn：0.80%～0.90%、P≤0.015%、S≤0.0010%、Ni：0.10%～0.15%、Cu：0.10%～0.15%、Nb：0.020%～0.030%、Mo：0.10%～0.15%、Ti：0.010%～0.020%、Ca：0.001%～0.003%、Al：0.010%～0.030%%，余量为Fe和不可避免的杂质，Ceq：0.16～0.23%，Pcm：0.07～0.13%。
前所述的一种B级抗酸管线钢板，其化学成分及质量百分比如下，其化学成分及质量百分比如下：C：0.025%～0.035%、Si：0.15%～0.25%、Mn：0.80%～0.90%、P≤0.015%、S≤0.0010%、Ni：0.12%～0.18%、Cu：0.13%～0.18%、Nb：0.016%～0.026%、Mo：0.08%～0.13%、Ti：0.010%～0.020%、Ca：0.001%～0.003%、Al：0.015%～0.035%，余量为Fe和不可避免的杂质，Ceq：0.16～0.23%，Pcm：0.07～0.13%。
前所述的一种B级抗酸管线钢板，其化学成分及质量百分比如下，其化学成分及质量百分比如下：C：0.015%～0.035%、Si：0.13%～0.23%、Mn：0.80%～0.90%、P≤0.015%、S≤0.0010%、Ni：0.13%～0.19%、Cu：0.15%～0.20%、Nb：0.030%～0.040%、Mo：0.10%～0.15%、Ti：0.010%～0.020%、Ca：0.001%～0.003%、Al：0.020%～0.040%，余量为Fe和不可避免的杂质，Ceq：0.16～0.23%，Pcm：0.07～0.13%。
本发明的另一目的在于提供一种B级抗酸管线钢板冶炼工艺，包括以下步骤：
S1、采用KR法进行脱硫处理，确保入炉铁水S≤0.002%；
S2、转炉采用顶底复吹模式，吹炼终点温度1680℃以上，出钢C≤0.04%，P≤0.013%，采用副枪进行终点定氧，根据定氧情况进行出钢脱氧合金化，确保出钢后钢水氧含量在100～200ppm；
S3、转炉出钢结束后钢水吊运至RH进行真空处理，真空度≤3.0mbar的情况下进行脱碳处理，脱碳结束后进行微合金化，合金化结束真空保持15min，去气去夹杂；
S4、真空处理结束后到LF炉，进行脱硫处理、合金化操作，当S≤0.0010%、合金满足规定要求后进行钙处理操作，钙处理使用无缝纯钙线，头炉200米/炉，其它炉次180米/炉；
S5、连铸过程采用全程保护浇注，过热度控制在30～40度，通过调整拉速保证动态轻压下在七段前进行压下。
进一步的，步骤S5，压下区间控制在3米，压下量10mm。
本发明的有益效果是：
（1）本发明采用超低碳、低磷、低硫设计更有利于铸坯芯部组织，减少了偏析元素对产品质量的影响，超低碳设计有效降低了硬相组织对产品的不利影响，保证了低Nb并添加Mo元素满足产品性能的可能性；
（2）本发明采用高过热度，缩短动态轻压下压下区间，提高动态轻压下压下量，改善了依靠电磁搅拌提高低倍组织评级的情况，得到了发达的柱状晶组织，减少了等轴晶比列，在钢板冷却过程中更容易形成均匀细小的铁素体组织，硬相组织更容易固溶和贝氏体转变，从而得到的以低温铁素体为主、少量的贝氏体组织，满足了产品抗HIC、SSC性能要求，满足了产品强度与韧性良好匹配的问题；
（3）本发明通过合理的成份设计，有效降低了偏析元素对HIC、SSC性能不利影响元素的危害，用发达的柱状晶代替细小均匀的等轴晶组织，有利提高了轧制冷却过程中铁素体对碳、钼等硬性组织固溶效果，成功解决了B级抗酸管线添加Mo元素的不利影响，降低了产品的制造成本，提高了经济效益。
附图说明
图1为本发明实施例1低倍组织图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种B级抗酸管线钢板，其化学成分及质量百分比如下：C：0.010%～0.017%、Si：0.10%～0.20%、Mn：0.8%～0.89%、P≤0.012%、S≤0.0008%、Ni：0.10%～0.18%、Cu：0.10%～0.15%、Nb：0.03%～0.040%、Mo：0.10%～0.15%、Ti：0.01%～0.016%、Ca：0.001%～0.002%、Al：0.010%～0.036%，余量为Fe和不可避免的杂质，Ceq：0.16～0.23%，Pcm：0.07～0.13%。
上述B级抗酸管线钢板冶炼工艺，包括以下步骤：
S1、采用KR法进行脱硫处理，确保入炉铁水S≤0.002%；
S2、转炉采用顶底复吹模式，吹炼终点温度1680℃以上，出钢C：0.031%，P：0.009%，采用副枪进行终点定氧，根据定氧情况进行出钢脱氧合金化，确保出钢后钢水氧含量在180ppm；
S3、转炉出钢结束后钢水吊运至RH进行真空处理，真空度≤3.0mbar的情况下进行脱碳处理，脱碳结束后进行微合金化，合金化结束真空保持15min，去气去夹杂；
S4、真空处理结束后到LF炉，进行脱硫处理、合金化操作，当S：0.0006%、合金满足规定要求后进行钙处理操作，钙处理使用无缝纯钙线，头炉200米/炉，其它炉次180米/炉；
S5、连铸过程采用全程保护浇注，过热度控制在36度，通过调整拉速保证动态轻压下在七段前进行压下，压下区间控制在3米，压下量10mm，缩短压下区间，提高压下量。
实施例2
本实施例提供的一种B级抗酸管线钢板，与实施例1的区别在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.020%～0.030%、Si：0.20%～0.30%、Mn：0.8%～0.9%、P≤0.015%、S≤0.0010%、Ni：0.15%～0.20%、Cu：0.15%～0.20%、Nb：0.025%～0.035%、Mo：0.08%～0.13%、Ti：0.01%～0.02%、Ca：0.001%～0.003%、Al：0.02%～0.04%，余量为Fe和不可避免的杂质，Ceq：0.16～0.23%，Pcm：0.07～0.13%。
实施例3
本实施例提供的一种B级抗酸管线钢板，其化学成分及质量百分比如下：C：0.030%～0.040%、Si：0.15%～0.25%、Mn：0.8%～0.9%、P≤0.015%、S≤0.0010%、Ni：0.10%～0.15%、Cu：0.10%～0.15%、Nb：0.020%～0.030%、Mo：0.10%～0.15%、Ti：0.01%～0.02%、Ca：0.001%～0.003%、Al：0.01%～0.03%，余量为Fe和不可避免的杂质，Ceq：0.16～0.23%，Pcm：0.07～0.13%。
上述B级抗酸管线钢板冶炼工艺，包括以下步骤：
S1、采用KR法进行脱硫处理，确保入炉铁水S≤0.002%；
S2、转炉采用顶底复吹模式，吹炼终点温度1680℃以上，出钢C：0.038%，P：0.011%，采用副枪进行终点定氧，根据定氧情况进行出钢脱氧合金化，确保出钢后钢水氧含量在160ppm；
S3、转炉出钢结束后钢水吊运至RH进行真空处理，真空度≤3.0mbar的情况下进行脱碳处理，脱碳结束后进行微合金化，合金化结束真空保持15min，去气去夹杂；
S4、真空处理结束后到LF炉，进行脱硫处理、合金化操作，当S≤0.0010%、合金满足规定要求后进行钙处理操作，钙处理使用无缝纯钙线，头炉200米/炉，其它炉次180米/炉；
S5、连铸过程采用全程保护浇注，过热度控制在33度，通过调整拉速保证动态轻压下在七段前进行压下，压下区间控制在3米，压下量10mm，缩短压下区间，提高压下量。
实施例4
本实施例提供的一种B级抗酸管线钢板，与实施例3的区别在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.025%～0.035%、Si：0.15%～0.25%、Mn：0.8%～0.9%、P≤0.015%、S≤0.0010%、Ni：0.12%～0.18%、Cu：0.13%～0.18%、Nb：0.016%～0.026%、Mo：0.08%～0.13%、Ti：0.01%～0.02%、Ca：0.001%～0.003%、Al：0.015%～0.035%，余量为Fe和不可避免的杂质，Ceq：0.16～0.23%，Pcm：0.07～0.13%。
实施例5
本实施例提供的一种B级抗酸管线钢板，其化学成分及质量百分比如下：C：0.015%～0.035%、Si：0.13%～0.23%、Mn：0.8%～0.9%、P≤0.015%、S≤0.0010%、Ni：0.13%～0.19%、Cu：0.15%～0.20%、Nb：0.030%～0.040%、Mo：0.10%～0.15%、Ti：0.01%～0.02%、Ca：0.001%～0.003%、Al：0.02%～0.04%，余量为Fe和不可避免的杂质，Ceq：0.16～0.23%，Pcm：0.07～0.13%。
上述B级抗酸管线钢板冶炼工艺，包括以下步骤：
S1、采用KR法进行脱硫处理，确保入炉铁水S≤0.002%；
S2、转炉采用顶底复吹模式，吹炼终点温度1680℃以上，出钢C：0.035%，P≤0.0010%，采用副枪进行终点定氧，根据定氧情况进行出钢脱氧合金化，确保出钢后钢水氧含量在170ppm；
S3、转炉出钢结束后钢水吊运至RH进行真空处理，真空度≤3.0mbar的情况下进行脱碳处理，脱碳结束后进行微合金化，合金化结束真空保持15min，去气去夹杂；
S4、真空处理结束后到LF炉，进行脱硫处理、合金化操作，当S≤0.0010%、合金满足规定要求后进行钙处理操作，钙处理使用无缝纯钙线，头炉200米/炉，其它炉次180米/炉；
S5、连铸过程采用全程保护浇注，过热度控制在39度，通过调整拉速保证动态轻压下在七段前进行压下，压下区间控制在3米，压下量10mm，缩短压下区间，提高压下量。
实施例1得到图1的低倍组织，由图可知， B级抗酸管线钢组织均匀细小，组织主要以铁素体组织为主同时含有少量的贝氏体组织，晶粒度评级10级。
本发明提出一种B级抗酸管线钢的冶炼工艺，通过连铸高过热度、缩短动态轻压下压下区间，凝固末端采用大压下量进行压下，有效改善了低倍中心部位组织，摆脱了依靠电磁搅拌改善铸坯低倍组织的历史，粗大的柱状晶组织比细小的等轴晶组织更利于对偏析元素的固溶，减轻了毒化剂H2S及CO2对心部硬相组织腐蚀速度，解决了Mo元素对产品的不利影响，从而达到了B级抗酸管线抗酸耐腐蚀的性能要求。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种B级抗酸管线钢板，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.010%～0.040%、Si：0.10%～0.30%、Mn：0.80%～0.90%、P≤0.015%、S≤0.0010%、Ni:0.10%～0.20%、Cu: 0.10%～0.20%、Nb：0.020%～0.040%、Mo: 0.08%～0.15%、Ti：0.010%～0.020%、Ca：0.001%～0.003%、Al：0.010%～0.040%、余量为Fe和不可避免的杂质，Ceq：0.16～0.23%，Pcm：0.07～0.13%。
2.根据权利要求1所述的一种B级抗酸管线钢板，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.010%～0.017%、Si：0.10%～0.20%、Mn：0.80%～0.89%、P≤0.012%、S≤0.0008%、Ni：0.10%～0.18%、Cu：0.10%～0.15%、Nb：0.030%～0.040%、Mo：0.10%～0.15%、Ti：0.010%～0.016%、Ca：0.001%～0.002%、Al：0.010%～0.036%，余量为Fe和不可避免的杂质，Ceq：0.16～0.23%，Pcm：0.07～0.13%。
3.根据权利要求1所述的一种B级抗酸管线钢板，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.020%～0.030%、Si：0.20%～0.30%、Mn：0.80%～0.90%、P≤0.015%、S≤0.0010%、Ni：0.15%～0.20%、Cu：0.15%～0.20%、Nb：0.025%～0.035%、Mo：0.08%～0.13%、Ti：0.010%～0.020%、Ca：0.001%～0.003%、Al：0.020%～0.040%，余量为Fe和不可避免的杂质，Ceq：0.16～0.23%，Pcm：0.07～0.13%。
4.根据权利要求1所述的一种B级抗酸管线钢板，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.030%～0.040%、Si：0.15%～0.25%、Mn：0.80%～0.90%、P≤0.015%、S≤0.0010%、Ni：0.10%～0.15%、Cu：0.10%～0.15%、Nb：0.020%～0.030%、Mo：0.10%～0.15%、Ti：0.010%～0.020%、Ca：0.001%～0.003%、Al：0.010%～0.030%%，余量为Fe和不可避免的杂质，Ceq：0.16～0.23%，Pcm：0.07～0.13%。
5.根据权利要求1所述的一种B级抗酸管线钢板，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.025%～0.035%、Si：0.15%～0.25%、Mn：0.80%～0.90%、P≤0.015%、S≤0.0010%、Ni：0.12%～0.18%、Cu：0.13%～0.18%、Nb：0.016%～0.026%、Mo：0.08%～0.13%、Ti：0.010%～0.020%、Ca：0.001%～0.003%、Al：0.015%～0.035%，余量为Fe和不可避免的杂质，Ceq：0.16～0.23%，Pcm：0.07～0.13%。
6.根据权利要求1所述的一种B级抗酸管线钢板，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.015%～0.035%、Si：0.13%～0.23%、Mn：0.80%～0.90%、P≤0.015%、S≤0.0010%、Ni：0.13%～0.19%、Cu：0.15%～0.20%、Nb：0.030%～0.040%、Mo：0.10%～0.15%、Ti：0.010%～0.020%、Ca：0.001%～0.003%、Al：0.020%～0.040%，余量为Fe和不可避免的杂质，Ceq：0.16～0.23%，Pcm：0.07～0.13%。
7.一种B级抗酸管线钢板冶炼工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、采用KR法进行脱硫处理，确保入炉铁水S≤0.002%；
S2、转炉采用顶底复吹模式，吹炼终点温度1680℃以上，出钢C≤0.04%，P≤0.013%，采用副枪进行终点定氧，根据定氧情况进行出钢脱氧合金化，确保出钢后钢水氧含量在100～200ppm；
S3、转炉出钢结束后钢水吊运至RH进行真空处理，真空度≤3.0mbar的情况下进行脱碳处理，脱碳结束后进行微合金化，合金化结束真空保持15min，去气去夹杂；
S4、真空处理结束后到LF炉，进行脱硫处理、合金化操作，当S≤0.0010%、合金满足规定要求后进行钙处理操作，钙处理使用无缝纯钙线，头炉200米/炉，其它炉次180米/炉；
S5、连铸过程采用全程保护浇注，过热度控制在30～40度，通过调整拉速保证动态轻压下在七段前进行压下。
8.根据权利要求7所述的一种B级抗酸管线钢板及冶炼工艺，其特征在于：所述步骤S5，压下区间控制在3米，压下量10mm。
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