T/P91.92细晶耐热钢钢管制造工艺制造技术

一种Ｔ／Ｐ９１．９２细晶耐热钢钢管的制造工艺，包括以下步骤：１）精选钢料；２）高炉粗炼：采用顶底复合吹炼工艺；３）碱性炉脱Ｓ、Ｐ；４）电炉精炼：在电炉中进行冶炼的过程：真空处理、吹氩搅拌、加热控温、微合金化；５）真空炉脱气及渗部分合金：在真空炉中真空脱氧、脱碳、脱氢、脱氮；６）精轧：采用连续铸造，对钢锭分块进行不断的来回压延。本发明专利技术能提高钢的纯净度、去除有害夹杂、使微量元素化学成分指标满足设计要求；Ｓ．Ｐ．Ｎ等有害杂质得到有效控制；钢材的晶粒度达到９级及以上；钢材的冲击韧性和高温持久强度满足超超临界发电锅炉的设计参数要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种T/P91.92细晶耐热钢钢管的制造工艺。
技术介绍
细晶粒化即要求钢的铸态组织充分细化，原始晶粒能被充分破 碎，最终晶粒尺寸达到9级以下。实践证明，在保证上述技术指标的 条件下可使钢的强韧性获得大幅度提高。众所周知，金属的强化方 式有固溶强化、析出强化、位错强化、热处理强化、沉淀强化和晶粒 细化强化等。在这些强化方式中，晶粒细化是唯一能够同时提高强度 和韧性的有效方法。其它方法都是在强度提高的同时，冲击韧性下降， 因此，获得细晶粒金属材料的加工工艺是T/P91.92钢生产过程中的 关键技术。而在实际生产中，根据材料成分和性能不同，获得细晶粒 组织的工艺有(1) ECAP工艺；(2) ARB工艺；(3) CSP技术； (4)弛豫析出控制相关技术。目前，国内外细晶钢生产中普遍采用 的晶粒细化技术为弛豫析出控制相关技术。现有工艺；高炉—炼钢炉 (电炉或转炉)—铸锭—制管，不能满足微量元素化学成分指标；S.P.N 等有害杂质不能进行有效的控制；钢材的冲击韧性和高温持久强度无 法适应超超临界发电锅炉的特有参数要求。
技术实现思路
为了克服已有的T/P91.92细晶耐热钢钢管的制造工艺的工艺落 后，微量元素化学成分指标无法精确控制，硫、磷等杂质的含量还很 高，钢材的冲击韧性和高温持久强度还不高，钢材的晶粒度还比较粗大等诸多不足，本专利技术提供一种提高钢的纯净度、去除有害夹杂，使微量元素化学成分指标满足设计要求；S.P.N等有害杂质得到有效控 制；钢材的晶粒度达到9级及以上；钢材的冲击韧性和高温持久强度 满足超超临界发电锅炉的设计参数要求的T/P91.92细晶耐热钢钢管 的制造工艺。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种T/P91. 92细晶耐热钢钢管的制造工艺，包括以下步骤 1)、精选钢料；2)、高炉粗炼采用顶底复合吹炼工艺，以铁水和固 体铁料为原料，铁水和固体铁料的重量百分比为铁水85%_95%， 固体铁料5-15%，铁水脱硅、脱磷和脱碳的三脱预处理和脱碳精炼同 在一转炉内进行，即前期为铁水预处理期，后期为脱碳精炼期，预处 理结束时，进行倒炉排渣，倒掉1/2—2/3的初期渣，随即进入脱碳精 炼期；3)、碱性炉脱S、 P:预处理期开吹时加入脱磷剂，采用顶底复 合吹炼，顶吹采用变流量供氧，中后期采用弱供氧；脱碳精炼期加入 石灰，重新造渣，并采用大供氧量顶底复合吹炼，直至炼钢终点；4)、 电炉精炼在电炉中进行冶炼的过程真空处理、吹氩搅拌、加热控 温、微合金化；5)、真空炉渗部分合金在真空炉中真空脱氧、脱碳、 脱氢、脱氮以及渗部分合金6)、精轧采用连续铸造，对钢锭分块 进行不断的来回压延，然后对T/P91.92钢使用倾斜穿孔法，采用心轴 轧制工艺使之钢管光滑；对P91.92大口径钢管选用大钢锭用压力穿孔 法进行制管，然后进行细晶化调质热处理，用机械加工法对管子进行 内外壁加工，到达规定尺寸。进一步，在所述步骤4)中，出钢前除去氧化渣，保持钢包内还原性气氛。本专利技术的技术构思为冶金精选钢料一高炉粗炼一碱性炉脱S、 P—电炉精炼一真空炉渗部分合金，把各种合金元素控制在预先设计 的范围内，同时严格控制碳的含量(不致于引起高硬度使焊接性下降)， 控制有害元素硫的含量(硫几乎不溶解于钢，与铁生成低熔点的FeS 硫化铁，焊接时低熔点化合物导致产生热裂缝和在热影响区产生液化 裂缝。同时，硫以薄膜形式存在于晶界使钢的韧塑性下降)。磷使钢 的韧塑性下降同时提高钢的脆性转变温度高温时强烈促使奥氏体晶粒的快速长大使之造成冷裂缝。为提高抗蠕变能力降低s铁素体的敏 感性，在冶金中加入了铜及钴等合金元素使T/P91.92钢具有更优越的抗蠕变性能，并进行沉淀强化。精轧工艺为提高抗腐蚀能力，提高塑性、韧性及高温强度。采用连续铸造，对钢锭分块进行不断的来回压延，然后对T/p91.92钢使 用国内钢厂广泛使用的倾斜穿孔法，采用心轴轧制工艺使之钢管光滑， 晶粒度细；而对P91.92大口径钢管则选用大钢锭用压力穿孔法即平台 推压法工艺进行制管，然后进行细晶化调质热处理，用机械加工法对 管子进行内外壁加工，到达规定尺寸，成为目前USC (超超临界)锅 炉的新型主蒸汽，再热器过热器管的主要材料之一。提高工作温度和压力可以改善电站锅炉和汽轮机的热效率，增加 电站设备的发电量，对电站锅炉用耐热钢的钢材提出了更高的要求。 高温、高压条件下工作的钢材必须具有足够高的高温蠕变断裂强度、 抗氧化性能和抗烟气腐蚀性能。此外还应有较好的焊接性，以及具有 良好的冷、热加工成形性能。 一般采用高温蠕变断裂强度、蠕变极限、抗蒸汽腐蚀和抗燃气腐蚀等技术性能指标来评价耐热钢材的性能，这 些数据可以在有关钢材标准中找到。制造电站设备用新型细晶耐热钢(工作温度为600 630°C) T/P91.92钢经过化学成分优化之后，其钢管的冲击韧性也非常满意。当钢材的工作温度高于45(TC时，低合金耐热钢容易发生蠕变， 十万小时高温蠕变断裂强度取决于温度和钢材性能。钢材中强化合金 元素越多蠕变断裂强度越高。工作温度越高，蠕变断裂强度越低。钢材的高温蠕变断裂强度取决于钢材中的强化合金元素含量，以 及钢材的组织状态。在钢材中增加Cr、 Mo、 V、 Nb、 W等合金元素， 可以提高低合金元素耐热钢和马氏体耐热钢105或者2X10S小时的高 温蠕变断裂强度。对于一般低合金铁素体耐热钢的厚壁焊件，最高工作温度仅限于 550°C。如工作温度高于550。C，除了蠕变断裂强度之外，还必须考虑 抗蒸汽腐蚀和抗烟气腐蚀问题。试验结果和实践证明，新开发的细晶 T/P91.92钢材具有非常好的室温冲击韧性、高温蠕变断裂强度抗蒸汽 腐蚀性能。可以将T/91.P92钢材的工作温度提高600 630°C 。本专利技术的有益效果主要表现在a)低的含碳量。以前所有的热强 钢都是通过弥散分布的合金碳化物获得高温强度的，因此总是把碳保 持在0.1%以上的较高水平。新型的1-12%0"热强钢冲破了这一界限， 把碳降到了 0.1%以下。说明这一类钢的常温强度和高温强度都不是完 全依赖于弥散分布的合金碳化物而获得的。b)低的P、 S含量。如果仔细阅读这一类钢的标准，可以发现对 这些钢成分中的杂质元素含量的限定比以前所有的热强钢都严格得多。例如美国国家橡树岭实验室推荐的成分中P 、 s的控制目标值分 别都为小于0.010%;其商用材料控制的允许范围分别为《0.020%和《 0.010%;除P、 S以外还对Cu、 Sb、 Sn、 As等的允许范围也分别作 出了规定。c)具有微量的Nb、 Al、 N含量和较低的V含量。 (1)这些元素是作为对钢进行微合金化处理的目的而加入的。 .(2)在常温力学性能方面的共同特点是具有较高的和明显优越 的冲击韧性。(3)在具有较高的常温的同时，具有明显高于传统热强钢的高温强度。 具体实施例方式下面对本专利技术作进一步描述。一种T/P91. 92细晶耐热钢钢管的制造工艺，所述制造工艺包括以 下步骤1) 、精选钢料；2) 、高炉粗炼采用顶底复合吹炼工艺，以铁水和固体铁料为原料，铁水和固体 铁料的重量百分比为铁水85%—95。％，固体铁料5-15%。铁水脱硅、 脱磷和脱碳的三脱预处理和脱碳精炼同在一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｔ／Ｐ９１．９２细晶耐热钢钢管的制造工艺，其特征在于：所述制造工艺包括以下步骤：　１）、精选钢料；　２）、高炉粗炼：　采用顶底复合吹炼工艺，以铁水和固体铁料为原料，铁水和固体铁料的重量百分比为：铁水８５％－９５％，固体 铁料５－１５％，铁水脱硅、脱磷和脱碳的三脱预处理和脱碳精炼同在一转炉内进行，即前期为铁水预处理期，后期为脱碳精炼期，预处理结束时，进行倒炉排渣，倒掉１／２－２／３的初期渣，随即进入脱碳精炼期；　３）、碱性炉脱Ｓ、Ｐ：　预处理期开 吹时加入脱磷剂，采用顶底复合吹炼，顶吹采用变流量供氧，中后期采用弱供氧；脱碳精炼期加入石灰，重新造渣，并采用大供氧量顶底复合吹炼，直至炼钢终点；　４）、电炉精炼：　在电炉中进行冶炼的过程：真空处理、吹氩搅拌、加热控温、微合金化； 　５）、真空炉渗部分合金：　在真空炉中真空脱氧、脱碳、脱氢、脱氮以及渗部分合金；　６）、精轧：采用连续铸造，对钢锭分块进行不断的来回压延，然后对Ｔ／Ｐ９１．９２钢使用倾斜穿孔法，采用心轴轧制工艺使之钢管光滑；对Ｐ９１．９２ 大口径钢管选用大钢锭用压力穿孔法进行制管，然后进行细晶化调质热处理，用机械加工法对管子进行内外壁加工，达到规定尺寸。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘刚，张昌信，于洋，李静怡，刘晓伟，傅晓华，张胜，黄永德，赵思朋，包镇回，
申请(专利权)人：沈阳东管电力科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]