一种气氛保护退火炉用耐热钢无缝管坯材料的制造工艺方法

技术领域

本发明涉及耐热钢无缝管坯材料的制造技术领域，特别是涉及一种气氛保护退火炉用耐热钢无缝管坯材料的制造工艺方法。

背景技术

无缝钢管，是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材。无缝钢管通常的制造方法是：用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成；耐热钢无缝管的研制与发展，是随着工业需求的发展而发展的，起始于上世纪三十年代。开始由于服役温度较低，一般≤450℃，强度要求不高，一般采用一些低碳钢，如10号、 20号优质碳素钢。随着动力工业的发展，为了适应锅炉蒸汽参数提高的需要，低碳钢已不能满足要求，开始出现了含Mo的低合金热强钢。

现有的耐热钢无缝管在冶炼后，金属中仍会含有少量的气体，使其被氧化，导致金属不纯，影响耐热钢无缝管的耐腐蚀性能；同时合金中各种元素的配入量控制的不好，会影像耐热钢无缝管在使用时的耐腐蚀性以及耐热性等。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种气氛保护退火炉用耐热钢无缝管坯材料的制造工艺方法。

为达到本发明的目的，本发明的一种气氛保护退火炉用耐热钢无缝管坯材料，其特征在于，该材料的元素组成及各成分的重量百分比含量为：C≤0.08％；Si：1.50-3.0％；Mn≤2.00％；P≤0.035％；S≤0.020％；Ni：19.0-21.0％；Cr：24.0-26.0％；Mo≤0.5％；Co≤0.5％；AL≤0.20％；其余为Fe。

优选地，该材料的元素组成及各成分的重量百分比含量为：C： 0.08％；Si：1.5％；Mn：2.00％；P：0.015％；S：0.020％；Ni：19.1％； Cr：26.0％；Mo：0.1％；Co：0.5％；AL：0.20％；其余为Fe。

优选地，该材料的元素组成及各成分的重量百分比含量为：C： 0.045％；Si：2.0％；Mn：0.60％；P：0.030％；S：0.015％；Ni：19.5％； Cr：25.0％；Mo：0.3％；Co：0.4％；AL：0.10％；其余为Fe。

优选地，该材料的元素组成及各成分的重量百分比含量为：C： 0.01％；Si：3.0％；Mn：0.10％；P：0.035％；S：0.005％；Ni：21.0％； Cr：24.0％；Mo：0.5％；Co：0.1％；AL：0.05％；其余为Fe。

一种气氛保护退火炉用耐热钢无缝管坯材料的制造工艺方法，包括以下步骤：

a、原料准备

(1)优选原料无油污、无杂质，材料干燥，符合冶炼技术要求；

(2)原材料、石灰、萤石、铁合金、按照工艺制度进行烘烤(大于600℃，烘烤大于2小时)；

(3)配料单经过审核签字方可执行生产。

b、中频冶炼

(1)当前熔炼钢种不得影响本钢种成分，炉内无残钢；

(2)加料顺序：返回钢料头→返回料→镍铁合金→高碳铬→钼铁→脱氧渣料，

(3)大功率熔化，熔清后加脱氧渣料石灰、萤石造渣，加脱氧剂进行脱氧；精炼温度1580℃～1600℃，精炼时间大于60分钟，脱氧造白渣保持30分钟以上；合金化调整主要成分至合格范围内，调整出钢温度1590℃～1630℃；

(4)兑钢包烘烤大于800℃，钢包暗红烘烤到位，浇铸电极棒。

c、电渣重熔

(1)电极清理表面杂质和端部切平，渣料按工艺烘烤；

(2)渣系为CaF2：AL2O3：CaO：MgO＝65：20：10：5；

(3)电压55-60V，电流：6500-8500A；

(4)电渣锭直径

d、锻造

(1)钢锭加热工艺：1160℃～1180℃，保温大于5小时；

(2)始锻造温度≥1100℃，终锻温度≥950℃；

(3)锻造方棒空冷却。

e、热轧棒材

(1)棒检查质量，修磨去除表面重皮，裂纹等缺陷；

(2)装炉加热制度1180℃～1200℃，保温大于4小时，根据锭型规格尺寸做保温时间调整；

(4)开轧温度≥1100℃；终轧温度≥900℃，轧棒规格Φ65mm，空冷；

(5)棒材做超声波探伤检测，切除缺陷。

f、剥皮、机加工

(1)棒材剥皮去除表面氧化皮和裂纹缺陷；

(2)光棒检查合格后，定尺寸切断根据管坯要求确定；

(3)用机床将定尺寸好的光棒一头端部打引孔Φ18～25mm，深度 30-50mm。

g、制管加工

(1)穿管加热工艺制度1150℃～1180℃，保温大于40分钟，开始穿管温度≥1100℃，终穿管温度≥980℃；

(2)穿管时每支出炉穿管前用红外测温枪测量温度，控制温度满足加工穿管的要求；

(3)穿管规格尺寸外径Φ70mm*壁厚9-10mm*长度大于2000mm，水冷；

(4)分批号做好管坯标志。

采用本发明所设计的气氛保护退火炉用耐热钢无缝管坯材料的制造工艺方法与现有技术相比，具有如下优点：

1.该种气氛保护退火炉用耐热钢无缝管坯材料的制造工艺方法，合理的控制各元素的配比，使得生产出来的耐热钢无缝管的耐腐蚀性以及耐热性均为较优状态。

2.该种气氛保护退火炉用耐热钢无缝管坯材料的制造工艺方法，在冶炼后，继续采用电渣重熔来提高金属的纯度，避免金属中少量的气体使得金属被氧化，影响耐热钢无缝管的耐腐蚀性能。

3.该种气氛保护退火炉用耐热钢无缝管坯材料的制造工艺方法，制造工艺步骤简练，成本低，便于推广。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

实施例1：

一种气氛保护退火炉用耐热钢无缝管坯材料，该材料的元素组成及各成分的重量百分比含量为：C：0.08％；Si：1.5％；Mn：2.00％；P： 0.015％；S：0.020％；Ni：19.1％；Cr：26.0％；Mo：0.1％；Co：0.5％； AL：0.20％；其余为Fe。

实施例2：

一种气氛保护退火炉用耐热钢无缝管坯材料，该材料的元素组成及各成分的重量百分比含量为：C：0.045％；Si：2.0％；Mn：0.60％； P：0.030％；S：0.015％；Ni：19.5％；Cr：25.0％；Mo：0.3％；Co：0.4％； AL：0.10％；其余为Fe。

实施例3：

一种气氛保护退火炉用耐热钢无缝管坯材料，该材料的元素组成及各成分的重量百分比含量为：C：0.01％；Si：3.0％；Mn：0.10％；P： 0.035％；S：0.005％；Ni：21.0％；Cr：24.0％；Mo：0.5％；Co：0.1％； AL：0.05％；其余为Fe。

上述三个实施例的耐热钢无缝管坯材料的制备工艺包括以下步骤：

a、原料准备

(1)优选原料无油污、无杂质，材料干燥，符合冶炼技术要求；

(2)原材料、石灰、萤石、铁合金、按照工艺制度进行烘烤(大于600℃，烘烤大于2小时)；

(3)配料单经过审核签字方可执行生产。

b、中频冶炼

(1)当前熔炼钢种不得影响本钢种成分，炉内无残钢；

(2)加料顺序：返回钢料头→返回料→镍铁合金→高碳铬→钼铁→脱氧渣料，

(3)大功率熔化，熔清后加脱氧渣料石灰、萤石造渣，加脱氧剂进行脱氧；精炼温度1580℃～1600℃，精炼时间大于60分钟，脱氧造白渣保持30分钟以上；合金化调整主要成分至合格范围内，调整出钢温度1590℃～1630℃；

(4)兑钢包烘烤大于800℃，钢包暗红烘烤到位，浇铸电极棒。

c、电渣重熔

(1)电极清理表面杂质和端部切平，渣料按工艺烘烤；

(2)渣系为CaF2：AL2O3：CaO：MgO＝65：20：10：5；

(3)电压55-60V，电流：6500-8500A；

(4)电渣锭直径

d、锻造

(1)钢锭加热工艺：1160℃～1180℃，保温大于5小时；

(2)始锻造温度≥1100℃，终锻温度≥950℃；

(3)锻造方棒空冷却。

e、热轧棒材

(1)棒检查质量，修磨去除表面重皮，裂纹等缺陷；

(2)装炉加热制度1180℃～1200℃，保温大于4小时，根据锭型规格尺寸做保温时间调整；

(4)开轧温度≥1100℃；终轧温度≥900℃，轧棒规格Φ65mm，空冷；

(5)棒材做超声波探伤检测，切除缺陷。

f、剥皮、机加工

(1)棒材剥皮去除表面氧化皮和裂纹缺陷；

(2)光棒检查合格后，定尺寸切断根据管坯要求确定；

(3)用机床将定尺寸好的光棒一头端部打引孔Φ18～25mm，深度 30-50mm。

g、制管加工

(1)穿管加热工艺制度1150℃～1180℃，保温大于40分钟，开始穿管温度≥1100℃，终穿管温度≥980℃；

(2)穿管时每支出炉穿管前用红外测温枪测量温度，控制温度满足加工穿管的要求；

(3)穿管规格尺寸外径Φ70mm*壁厚9-10mm*长度大于2000mm，水冷；

(4)分批号做好管坯标志。

本发明，成分设计合理，合理的控制各元素的配比，使得生产出来的耐热钢无缝管的耐腐蚀性以及耐热性均为较优状态；在冶炼后，继续采用电渣重熔来提高金属的纯度，避免金属中少量的气体使得金属被氧化，影响耐热钢无缝管的耐腐蚀性能；制造工艺步骤简练，成本低，便于推广。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。