一种Φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法与流程

一种
φ
430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法
技术领域
1.本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法。


背景技术：

2.氢能具有储运便捷、来源多样、洁净环保的突出优点，是21世纪新能源结构中的重要组成部分，许多国家均把发展氢能作为重要的能源战略。氢的输送是氢能利用的重要环节，安全高效的输氢技术是氢能大规模商业化发展的前提。依据氢在输送时所处状态的不同，可分为气态输氢、液态输氢和固态输氢，其中高压气态输氢是现阶段最为成熟的输氢方式。根据氢的输送距离、用氢要求以及用户的分布情况，高压氢气可以通过氢气管道和长管拖车进行输送，对于输送量大且距离较远的场合，利用管道输送是最为高效的方式。
3.管道输送是实现氢能大规模、长距离输运的重要方式。随着氢能产业的规模化发展，氢气输送管道规模越来越大。据统计，全球范围内氢气输送管道总里程已超过4600km，与油气管道相比，是几个数量级的差别，目前国内外低压氢气管道运输尚处于初步发展阶段，我国仅有300～400km输氢管道，主要分布在环渤海湾、长三角等地，按照《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书》预计，到2030年，我国氢气管道将达到3000km。
4.包钢钢管凭借自身的装备优势和技术优势，逐渐跳出普碳钢产品的无序竞争，向特殊钢领域寻求发展空间。包钢采用自产的φ430mm圆管坯生产输氢用无缝钢管的方法，采用热连轧无缝钢管工艺生产，同时填补包钢无缝管这一产品领域的空白。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问，本发明的目的是提供一种φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法。
6.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
7.本发明一种φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法，包括铁水预处理、转炉冶炼、lf精炼、vd脱气和圆坯连铸；转炉冶炼铁水全部采用预脱硫铁水：铁水要求s≤0.05％，p≤0.10％，铁水温度≥1300℃；转炉终点控制要求：c≥0.06％、p≤0.007％，出钢温度≥1610℃；lf精炼就位要求：钢水al控制在0.040％左右；lf精炼过程炉渣碱度控制在3.0～4.5，控制渣中(feo+mno)含量＜1％，白渣保持时间≥20分钟；vd真空处理要求：在真空度≤0.kpa下保持时间≥20分钟，软吹时间≥15min；连铸工艺控制要求：浇铸前先对中间包进行氩气置换、浇注过程采用保护浇注、中间包覆盖剂采用碱性覆盖剂、二冷水采用弱冷、结晶器和凝固末端采用电磁搅拌、连铸拉速控制在0.35m/min～0.55m/min、钢水的过热度≤25℃。
8.进一步的，所述管坯的化学成分质量百分比为：c0.08～0.11％、si0.15～0.35％、mn0.90～1.0％、cr0.15～0.25％、mo0.08～0.15％、ti0.01～0.02％、p≤0.010％、s≤0.003％其余为铁及微量杂质元素。
9.进一步的，连铸坯快速下线，铸坯进缓冷坑进行冷却，缓冷时间≥72小时；连铸坯温度＜150℃方可出缓冷坑。
10.进一步的，管坯硫印检验结果均为0～1级；管坯非金属夹杂物为0～1级；管坯中气体氧含量为10～30ppm；管坯中气体氢含量为0.5～1ppm。
11.进一步的，所述管坯的化学成分质量百分数为：c0.08～0.11％、si0.15～0.35％、mn0.90～1.0％、cr0.15～0.25％、mo0.08～0.15％、ti0.01～0.02％、p≤0.010％、s≤0.003％其余为铁及微量杂质元素。
12.进一步的，所述管坯的的化学成分质量百分含量为c0.10％、si0.25％、mn1.0％、cr0.20％、mo0.10％、ti0.015％、p0.004％、s0.002％其余为铁及微量杂质元素。
13.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
14.本发明制备的一种φ430mm输氢管线圆管坯，钢坯硫印检验结果均为0～1级；钢坯非金属夹杂物为0～1级；钢坯中气体氧含量为10～30ppm；钢坯中气体氢含量为0.5～1ppm。材料具有良好的深加工性能和使用的安全性。
附图说明
15.下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
16.图1为实施例1酸侵低倍组织照片结果；
17.图2为实施例2酸侵低倍组织照片结果。
具体实施方式
18.以下结合实施例，对本发明的技术特征和优点作更详细的说明。
19.一种φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法，包括铁水预处理、转炉冶炼、lf精炼、vd脱气和圆坯连铸；
20.转炉冶炼铁水全部采用预脱硫铁水：铁水s：0.03％，p：0.10％，铁水温度：1305℃；转炉终点控制要求：c：0.08％、p：0.004％，出钢温度：1610℃；
21.lf精炼就位：钢水al控制在0.035％；lf精炼过程炉渣碱度(r＝cao/sio2)控制在4.0，控制渣中(feo+mno)含量＜0.9％，白渣保持时间22分钟；vd真空处理：在真空度40pa下保持时间19分钟，软吹时间14min；连铸工艺控制：浇铸前先对中间包进行氩气置换、浇注过程采用保护浇注、中间包覆盖剂采用碱性覆盖剂、二冷水采用弱冷、结晶器和凝固末端采用电磁搅拌、连铸拉速控制在0.45m/min、钢水的过热度25℃。连铸坯快速下线，铸坯进缓冷坑进行冷却，缓冷时间72小时；连铸坯温度120℃出缓冷坑。
22.上述过程生产的一种φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法，其化学成分质量百分数为：c0.08～0.11％、si0.15～0.35％、mn0.90～1.0％、cr0.15～0.25％、mo0.08～0.15％、ti0.01～0.02％、p≤0.010％、s≤0.003％其余为铁及微量杂质元素。
23.表1各示例化学成分质量百分含量(％)
24.实施例csimnpscrmoti实施例10.090.250.950.0070.0020.210.120.021实施例20.100.260.940.0050.0010.220.110.019
25.表2各示例气体含量(ppm)
26.实施例ho实施例10.518实施例21.020
27.各实施例热酸检验评级如表3所示。
28.表3各示例酸侵低倍组织检验评级结果，(级)
[0029][0030]
各实施例非金属夹杂物检测结果如表4所示。
[0031]
表4各示例非金属夹杂物检测评级结果，(级)
[0032]
实施例a类细系b类细系c类细系d类细系ds类系实施例10.51.000.50实施例20.50.500.50
[0033]
各实施例酸侵低倍组织照片结果见图1、图2。
[0034]
制备的一种φ430mm输氢管线圆管坯，钢坯硫印检验结果均为0～1级；钢坯非金属夹杂物为0～1级；钢坯中气体氧含量为10～30ppm；钢坯中气体氢含量为0.5～1ppm。材料具有良好的深加工性能和使用的安全性。
[0035]
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法，其特征在于，包括铁水预处理、转炉冶炼、lf精炼、vd脱气和圆坯连铸；转炉冶炼铁水全部采用预脱硫铁水：铁水要求s≤0.05％，p≤0.10％，铁水温度≥1300℃；转炉终点控制要求：c≥0.06％、p≤0.007％，出钢温度≥1610℃；lf精炼就位要求：钢水al控制在0.040％左右；lf精炼过程炉渣碱度控制在3.0～4.5，控制渣中(feo+mno)含量＜1％，白渣保持时间≥20分钟；vd真空处理要求：在真空度≤0.kpa下保持时间≥20分钟，软吹时间≥15min；连铸工艺控制要求：浇铸前先对中间包进行氩气置换、浇注过程采用保护浇注、中间包覆盖剂采用碱性覆盖剂、二冷水采用弱冷、结晶器和凝固末端采用电磁搅拌、连铸拉速控制在0.35m/min～0.55m/min、钢水的过热度≤25℃。2.根据权利要求1所述的φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法，其特征在于，所述管坯的化学成分质量百分比为：c0.08～0.11％、si0.15～0.35％、mn0.90～1.0％、cr0.15～0.25％、mo0.08～0.15％、ti0.01～0.02％、p≤0.010％、s≤0.003％其余为铁及微量杂质元素。3.根据权利要求1所述的φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法，其特征在于，连铸坯快速下线，连铸坯进缓冷坑进行冷却，缓冷时间≥72小时；连铸坯温度＜150℃方可出缓冷坑。4.根据权利要求1所述的φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法，其特征在于，管坯硫印检验结果均为0～1级；管坯非金属夹杂物为0～1级；管坯中气体氧含量为10～30ppm；管坯中气体氢含量为0.5～1ppm。5.根据权利要求2所述的φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法，其特征在于，所述管坯的化学成分质量百分数为：c0.08～0.11％、si0.15～0.35％、mn0.90～1.0％、cr0.15～0.25％、mo0.08～0.15％、ti0.01～0.02％、p≤0.010％、s≤0.003％其余为铁及微量杂质元素。6.根据权利要求2所述的φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法，其特征在于，所述管坯的的化学成分质量百分含量为c0.10％、si0.25％、mn1.0％、cr0.20％、mo0.10％、ti0.015％、p0.004％、s0.002％其余为铁及微量杂质元素。

技术总结
本发明公开了一种Φ430mm输氢管线圆管坯的生产冶炼方法，包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD脱气和圆坯连铸。本发明制备的一种Φ430mm输氢管线圆管坯，钢坯硫印检验结果均为0～1级；钢坯非金属夹杂物为0～1级；钢坯中气体氧含量为10～30PPm；钢坯中气体氢含量为0.5～1PPm。材料具有良好的深加工性能和使用的安全性。性。性。


技术研发人员：余泽金 左宏志 张行刚 裴福莉 魏淼 贾冬梅
受保护的技术使用者：包头钢铁（集团）有限责任公司
技术研发日：2023.05.11
技术公布日：2023/8/24