[发明专利]一种X70管线钢无缺陷连铸板坯生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种X70管线钢无缺陷连铸板坯生产方法。

背景技术

随着石油、天然气工业的发展，管线钢的需求量日益增大，石油、天然气其开采区一般在偏远地区，环境比较恶劣，运输到工业发达地区距离长，地貌结构复杂，服役条件日益恶化，如：石油出产地西伯利亚和阿拉斯加地处严寒地区，对材料的低温韧性提出较高的要求，同时为减少管道工程的造价，长距离管线向高压、大口径发展，这样采用高钢级管线钢更经济合理。以上两个因素决定管线钢朝着厚规格、高钢级方向发展。

现有的X70管线钢成分是以Mn、Nb、V、Cu、Ni、Ti复合强化。首先使用的合金种类多，添加量大，钢材成本高，其次由于Nb、Cu等裂纹敏感性元素的大量加入，连铸板坯的内在偏析和表面质量（主要是板坯的角部裂纹出现的频率增大）难以保证，增大了板坯的清理量，带来了物流不畅、交货周期延长等一系列问题，降低了钢材的成材率，增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种X70管线钢无缺陷连铸板坯生产方法，通过优化化学成分设计，采用Nb、V、Ti微合金化强化，连铸时采用强冷手段，使板坯校直前的温度降低，避开脆性区，使板坯表面裂纹缺陷消除。

本发明的目的是这样实现的，一种X70管线钢无缺陷连铸板坯生产方法，包括下列步骤：1、成分设计：X70管线钢成分含量，质量百分数%，C 0.03-0.06、Si 0.15-0.25、Mn 1.6-1.7、P≤0.015、S≤0.003、Nb 0.065-0.075、V 0.04-0.05、Ti 0.015-0.025、Mo 0.18-0.25、Cr 0.2-0.3； 2、X70管线钢的热轧控制参数，加热温度1160 ^oC -1240 ^oC，精轧入口温度950 ^oC -1000^oC，终轧温度 820 ^oC -860 ^oC，冷却模式为常规前冷模式，卷取温度为520^{oC-560 oC，中间坯厚度至少为48mm、试验规格为15.9mm；3、实施步骤包括铁水脱硫预处理→转炉吹炼→LF精炼→RH真空精炼→板坯连铸→板坯清理→板坯再加热→1750mm控制轧制与冷却→成品检验；4、炼钢熔炼：}

① 铁水预处理后的[S]含量小于0.001%；转炉出钢时[N]的含量小于0.003%，

② 转炉吹炼时，参数为供氧压力0.8～0.85MPa,流量32000～33000m³/h，强度为0.4～0.6Nm³/t·min，吹氧时间20min；底吹氩搅拌供气强度为0.05～0.08Nm³/t.min，压力为1.0～1.2Mpa；转炉出钢温度为1640-1670℃， [C]含量小于0.03%，[P]含量小于0.008%；

③ LF精炼及造渣、脱硫，需添加AL-Ca精炼剂，再有钢包底吹氩弱搅拌，控制时间为15-20分钟；精炼的终渣Al₂O₃ 的含量为29～31%；钢水[N]含量小于0.005%，钢中A、B类非金属夹杂小于1.0级；

④ RH真空精炼，最低真空度200Pa，保持时间大于15min，以利去除夹杂，钢水[H]≤1.5PPm；

⑤连铸保护浇铸，大包长水口采用密封圈+氩封的保护；连铸时钢水[N]增量小于0.001%；中间报包钢水过热度控制在20℃～30℃，连铸拉坯速度在1.1 m/min～1.2m/min；低倍检验，板坯中心偏析小于C0.5级。

为保证Nb、V等合金的固溶，充分发挥合金的轧后析出、固溶、细晶等强化效果，加热均热段保证炉膛温度在1220℃±30℃，且保证均热时间在30分钟以上以保证板坯的出钢温度在1160℃以上。增加第二阶段轧制的总压缩比，中间坯厚尽量大，考虑1750mm轧机的设计能力，中间坯厚度≥48mm。控制奥氏体未再结晶区的温度控制，保证进精轧温度1010℃以下，终轧温度820～860℃，卷曲温度520～560℃。为细化晶粒和增加组织中的针状铁素体含量比例及少量的贝氏体，并使M/A组织弥散分布在铁素体基体上，轧后采用快速前段冷却。