[发明专利]模铸空心钢锭轧制无缝钢管的方法

说明书

技术领域

本发明涉及模铸空心钢锭轧制无缝钢管的方法，属于冶金领域。

背景技术

轧无缝钢管一般采用连铸坯、轧制(或锻制)坯料以及模铸钢锭，有少数不锈钢类高合金钢品种也使用离心浇铸钢锭。轧管的基本变形工序为“钢锭加热→穿孔→轧管→定径→成品”。其中，钢锭加热工序在环形炉内进行，根据钢种及锭型的不同采取适宜的加热制度；穿孔工序有斜轧穿孔和压力冲孔+延伸两种工艺，这两种穿孔工艺对管坯的要求有所不同。

压力冲孔+延伸工艺的工艺步骤为：钢锭→加热→水压冲孔→再加热→延伸机延伸→周期轧管机轧制→定径→钢管精整。该工艺比较适合生产大口径的中厚壁合金、高合金无缝钢管。其缺点为冲孔后钢锭还需再加热，工艺步骤较多，生产成本较高。

随着铸锭工艺和斜轧穿孔工艺的技术进步，开始采用钢锭直接斜轧穿孔来取代传统的“水压冲孔+延伸”工艺，从而达到减少工艺步骤、降低生产成本的目的。斜轧穿孔工艺的步骤为：钢锭→加热→斜轧穿孔(顶前压下率为7％～9％)→周期轧管机轧制→定径→钢管精整。该工艺优点是可以减少生产工序、提高轧制节奏，同时能够在很大程度上改善钢管壁厚不均的问题；缺点是在穿制模铸合金钢锭以及容易产生晶界裂纹的低中碳铬钼钢、中碳硅锰钢等模铸钢锭时，毛管内表面易出现内裂及内折等致命的质量缺陷。

目前，也有采用空心钢锭轧制无缝钢管的工艺。空心钢锭轧制无缝钢管一般是采用离心浇注钢锭和锻坯(或轧坯)机加工镗孔的空心坯进行轧管，对某些特殊的品种(如：有特殊要求的军工产品等)也有采用空心电渣钢锭进行轧管的。上述方法都存在一些缺陷，具体为：离心浇注的空心钢锭不能直接用于轧管，必须在轧管前采用内镗外拔的机加工方法将其内外表面的“夹渣层”去掉，而且由于变形系数的限制，其仅适用于轧中薄壁管；锻坯机加工镗孔的生产效率低、工艺复杂，成本很高，除了不锈钢类高合金钢品种偶尔采用该工艺生产外，一般的低中碳铬钼钢、中碳硅锰钢因成本原因都不采用；而空心电渣钢锭的生产工艺尚不成熟，且生产成本较高。因此，开发一种工艺简单、成本低廉的空心钢锭轧制无缝钢管的方法成为本领域目前的迫切需要。

目前，未见使用模铸空心钢锭轧制无缝钢管的相关报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺简单、成本低廉的模铸空心钢锭轧制无缝钢管的方法。

本发明模铸空心钢锭轧制无缝钢管的方法，包括如下步骤：

a、钢锭加热：选择与轧制产品的品种规格相适应的模铸空心钢锭，模铸空心钢锭先逐渐升温，然后分6个阶段进行加热：预热I段1080℃～1150℃，预热II段1180℃～1240℃，加热I段1240℃～1260℃，加热II段1250℃～1280℃，均热I段1270℃～1280℃，均热II段1270℃～1280℃；模铸空心钢锭逐渐升温至加热结束的总时间为6～12h；具体加热时间根据模铸空心钢锭规格、钢种的不同作相应的调整；

b、钢锭延伸：加热后的钢锭进入延伸工序，制成毛管；其中，延伸工序中控制顶前压下率为2％～4％；

c、轧管：毛管经过轧管工序制成荒管；

d、定径：将荒管的外径定径为需要的尺寸；

e、钢管精整：定径后的钢管进行精整，即得。

其中，上述的空心钢锭可以是低碳铬钼钢、中碳硅锰钢或合金含量大于5％的高合金钢钢锭。所述的低碳铬钼钢如：1Cr5Mo、P22或P5等；所述的中碳硅锰钢比如：27SiMn或30CrMnSi等；所述的高合金钢如：P91、P9等。

b步骤钢锭延伸时的其它参数，如轧辊距、导盘距等可以根据所需毛管的规格按常规方法进行调整。

本发明模铸空心钢锭采用申请号为2007102032308，发明名称为“空心钢锭的浇铸模及其生产方法”的专利申请中的方法制备。

本发明模铸空心钢锭轧制无缝钢管的方法的加热步骤中，加热段的温度控制为1240℃～1290℃，与实心模铸钢锭轧制加热阶段相似，但由于其为空心，更容易加热，加热段的温度可以降低10℃～20℃，高温加热段(即加热I段～均热II段)的加热时间也有所减少，减少时间约为30～60min，采用该加热条件加热后的管坯完全能满足穿孔要求，减少了因加热温度过高、加热时间过长出现内、外表面缺陷的几率，同时降低了加热能耗。