[发明专利]石油化工用加热炉炉管的不锈钢管坯的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制作石油化工用加热炉炉管的不锈钢管坯制造方法，具体讲是一种规格在210mm～400mm，用于制作石油化工行业中加氢裂化装置、蜡油加氢装置、重油重整装置用加热炉炉管的不锈钢管坯制造方法。

背景技术

近年来，随着我国国民经济高速发展，石油石化行业中加氢裂化装置、蜡油加氢装置、重油重整装置使用的加热炉炉管需求与日俱增。这些苛刻环境下使用的加热炉炉管不仅规格大，而且对冶金质量、尺寸精度、表面质量以及组织和力学性能等方面的技术要求非常高，尤其对P、Cu元素含量以及钢管夹杂物方面做出了严格限定。虽然我国轧管机组已达到国际先进水平，钢管的尺寸精度也可与国外进口钢管媲美，但生产该类用途的钢管难度很高，原因之一是缺少专用于制作石油化工用加热炉炉管的不锈钢管坯。传统的不锈钢管坯主要以废钢为原料，采用“电炉+AOD”或“电炉+VOD”冶炼，轧制或锻造成型的方法生产，由不锈钢废钢中带来的P和Cu元素在冶炼中去除非常困难，如果将成品中的P≤0.020％、Cu≤0.20％范围内，就需要采用低P、Cu的纯铁作为原料冶炼，制造成本无形增加。此外，对于夹杂物中硫化物(A类)、氧化物(B类)、硅酸盐(C类)、点状或球状(D类)夹杂物分别控制小于2.0级或更低，通常需要采用电渣的方法，不仅增加了冶炼工序，而且质量控制也不稳定，合格率非常低。

发明内容

为了克服现有石油化工用加热炉炉管的不锈钢管坯制造方法的上述不足，本发明提供合格率高、工艺难度小的石油化工用加热炉炉管的不锈钢管坯的制造方法。采用本方法可以生产的规格210mm～400mm之间的大直径不锈钢管坯。

本石油化工用加热炉炉管的不锈钢管坯的制造方法包括下述依次的步骤：

本高纯净度大直径不锈钢管坯的制造方法包括下述依次的步骤：

I预处理铁水；          IIK-OBM-S炉粗炼；

IIIVOD炉精炼；         IVLF炉深处理；

V模注或连铸；          VI加热；

VII轧制或锻造成型；    VIII精整；

IX检验；    X包装      XI交库；

其步骤特征是：

在步骤I预处理铁水时；

处理后铁水中C、Si、P、Mn与S的质量百分比与温度满足下述要求：

C：3.70～4.00％    Si：≤0.01％    P≤0.005％

Mn：0.05～0.10％   S≤0.025％

温度：1260～1360℃。以保证后续成品中对P和Cu控制要求。

在步骤II K-OBM-S炉粗炼时，将预处理铁水装入K-OBM-S复吹转炉，经过氧化、合金化和还原三步冶炼，达到出所需冶炼品种主要合金成分要求。

在步骤III VOD精炼时，钢水到站条件：温度≥1600℃，渣厚≤50mm。VOD吹氧前先预抽真空≥3min；在真空度为150～200mbar下，底吹供气单嘴流量控制在最大值的25％～40％，用顶枪吹氧将钢中碳含量脱到0.09％以下；吹氧结束后，将真空度提到2mbar以下，底吹流量开至600L/min，底吹Ar气，沸腾时间≥5min。还原期使用硅铁和铝，还原强搅拌时间≥10min，其中真空度≤3mbar连续保持时间≥5min。

在步骤IV LF炉深处理时，进站调渣，每吨钢水加铝粉0.2-1.0Kg，升温，温度升至1530-1550℃，每吨钢水喂CaSi线3-5m(φ13mm含Si为57％)，之后弱搅拌，时间≥15min。

在步骤V轧制或锻造成型时，要求从钢锭到管坯成品的压缩比不小于4.0。

本石油化工用加热炉炉管的不锈钢管坯的制造方法制造的不锈钢管坯P、Cu含量低，夹杂物含量少、热穿孔性能良好，其中硫化物(A类)、氧化物(B类)、硅酸盐(C类)、点状或球状(D类)夹杂物分别小于1.0级，总和小于3.5级，特别适合于制作加氢裂化装置、蜡油加氢装置、重油重整装置以及超(超)临界电站锅炉过热器和再热器等苛刻环境下使用的无缝钢管。可满足苛刻环境下使用的不锈钢无缝钢管对钢质高纯净度以及良好热穿孔性能的要求。本方法可制造规格210mm～400mm之间的大直径不锈钢管坯，热穿孔后的荒管内外表面良好。克服了采用废钢对P、Cu控制难难度大，采用低P、Cu纯铁冶炼成本高，采用电渣方法不仅增加冶炼工序，质量控制也不稳定的难题。

具体实施方式