[发明专利]一种低压缩比厚规格高级别管线钢的生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于冶炼技术领域，具体涉及一种低压缩比厚规格高级别管线钢的生产工艺。 

背景技术

     近年来随着石油、天然气工业的快速发展，为进一步提高输送效率，管道运输正向大口径、高钢级、大壁厚和高压输送的方向发展。同时，长距离输气管线对管线钢的强韧性的要求越来越高。为达到上述目的，厚规格高级别管线钢的生产必须保证钢板再结晶区轧制的奥氏体细化晶粒效果，未再结晶区的低温大压下轧制、和轧后的准确均匀的控制冷却技术。从传统工艺控制的角度，管线钢的生产必须要满足10倍以上的压缩比，才能获得强韧性的良好匹配。在这种情况下，250mm的连铸坯只能生产25mm以下规格的管线钢才能达到工艺要求。 

2008年8月6日公开的中国专利申请CN100408211C中记载了一种低压缩比高级别管线钢生产工艺，其中只说明了22mm以下X70的生产工艺。 

2012年9月19日公开的中国专利申请CN102676937A中记载了一种低成本高强度X80管线用钢板的生产工艺，未提及钢板的规格，且再结晶区和未再结晶区轧制压下率均高于本发明。另外，本发明再结晶区轧制温度区间较低且注重最后道次的压下量和温度控制，精轧阶段大的累积变形量保证变形渗透到钢板的心部，与上述发明有明显区别。 

2012年12月19日公开的中国专利申请CN101845596B中记载了一种X80管线钢用宽厚板及其制造方法中的未提及低压缩比工艺方法。另外，该专利终冷温度较高，为400-600℃，与本发明的终冷温度100-400℃，有明显差异，且终冷温度高不利于钢板的板型控制。 

2013年05月10日公开的中国专利申请CN103225047A中记载了了厚度大于26.5mm X80管线用钢及其生产方法，其生产工艺粗轧阶段累积压下率≥60%，精轧阶段累积压下率≥65%。该文献存在的不足是，压缩比较大，不利于常规连铸机生产厚规格X80管线钢，且粗轧开轧温度高于本发明，不利于晶粒的细化控制。 

2013年7月2日公开的中国专利申请CN103343297A中说明了一种低成本X80管线钢宽厚板及其生产方法，虽然采用超快冷与层流冷却联动工艺路线，但压缩比仍在14以上。 

综上来看，上述的方法均存在一定的缺陷，需要针对上述的缺陷进行改进，改进低压缩比厚规格高级别管线钢的生产工艺。 

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种低压缩比生产厚规格高级别管线钢的生产工艺，本发明采用250mm连铸坯，通过采用控制加热温度，再结晶变形阶段的温度区间和末道次压下量与温度的合理匹配，最大程度细化奥氏体晶粒尺寸；同时在再结晶变形结束后利用粗轧机除鳞水进行中间坯降温，以减少奥氏体晶粒尺寸的长大；未再结晶区变形采用大压下量轧制的技术手段，将变形渗透到心部的同时提高奥氏体的压扁程度，增加相变形核位置，细化相变后钢板的晶粒尺寸，提高了钢板的性能稳定性。 

本发明的低压缩比厚规格高级别管线钢的生产工艺是通过下述的技术方案来解决以上的技术问题的： 

一种低压缩比厚规格高级别管线钢的生产工艺，所述的工艺包括下述的步骤：

冶炼、精炼、板坯连铸、板坯加热，粗除鳞、粗轧、中间坯冷却、精轧、冷却、热矫直；

所述的冶炼和精炼过程中，控制S、P、O、N、H这五种元素之和小于150ppm；

在板坯连铸过程中，生产的板坯厚度245-255mm，铸坯中心偏析小于C类1.5；板坯连铸后的连铸坯缓冷45-50小时；

在板坯的加热步骤中，板坯加热温度1100℃-1220℃，均热段保温时间大于30分钟，总加热时间大于等于250分钟；

粗除鳞步骤中，板坯粗除鳞的温度范围为1030-1050℃；

粗轧步骤中，粗轧工序的再结晶区控制轧制的温度范围为980-1050℃，变形过程采用轧机最大能力，保证道次压下率，将变形渗透至钢板心部；最后一道次在满足变形温度范围的下限时进行，保证压下率和变形温度的有效结合，使得最后一道次压下率≥15%且变形温度较低，变形后晶粒尺寸不过分长大，待温中间坯厚度为80-120mm，累计压下率50-70%；

中间坯冷却步骤中，利用机架除鳞高压水对中间坯进行冷却，降温至880-930℃，减少再结晶变形后的晶粒长大；