專利名稱：一種含稀土r95鋼級石油套管生產方法
技術領域：
本發明涉及一種含稀土 R95鋼級石油套管生產方法，屬于黑色冶金技術領域。
背景技術：
API Spec 5CT標準對于R95鋼級石油套管只規定了部分元素的上限，可以自己設計化學成分，通過熱處理手段得到符合標準要求的石油套管。現在很多鋼廠多采用鉻錳鑰鋼種，由于添加了鑰金屬，成本較高，在目前的市場條件下缺乏競爭力。
發明內容
本發明的目的是提供一種含稀土 R95鋼級(27Mn2CrRE鋼種)石油套管的生產方法。本發明的方法采用碳錳鋼加稀土鋼種軋制后經過熱處理工藝(熱處理工藝采用水淬加回火，水淬對環境沒有影響，成本較低)，得到R95鋼級石油套管，在保證強度的前提下大大提高鋼的塑性，使鋼管的沖擊韌性提高，并且高溫力學性能很好，可以滿足石油套管在不同工況下的使用要求。本發明的管坯的化學成分按重量百分比為C O. 24-0. 30 ；Si O. 15-0. 35 ；Mn I. 35-1. 55 ；P ( O. 020 ；S ( 0. 010 ；Cr 0. 30-0. 40 ；A1 0. 02-0. 04 ;稀土元素 RE
0.0007-0. 0110 ;余量為基體 Fe ；本發明的含稀土 R95鋼級石油套管的生產工藝流程簡述為鐵水預處理一頂底復吹轉爐冶煉一LF爐精煉一VD真空處理一圓坯連鑄一管坯加熱一穿孔一連軋管一定張減徑一冷床一鋸切一矯直一熱處理一探傷。套管的熱處理制度為910°C ±20°C+50min保溫后水淬；630°C ±20°C回火+SOmin保溫后空冷生產，任何規格的鋼管均能滿足標準要求。所述稀土元素為Ce、La混合稀土金屬；它們的重量百分比分別為Ce 67%、La33%0將重量百分比90%的高爐鐵水與10%的廢鋼作為原料。以下述工藝流程進行生產首先對上述鐵水進行預處理，然后與上述廢鋼一同加入頂底復吹轉爐進行冶煉，將冶煉好的鋼水裝入鋼水包進入LF爐工位進行精煉，精煉完成后進行VD工位進行真空脫氣處理，再進行圓坯連鑄，對連鑄管坯進行加熱，對加熱好的管坯進行穿孔使其成為連軋管，對軋管進行定張減徑后送入冷床冷卻，然后實施鋸切，對切好的套管進行熱處理，然后進行矯直，最后經探傷檢測，合格者即為成品。其具體工藝過程詳述如下I.將高爐鐵水經預處理，使得鐵水中的含S量(重量百分比)降低到O. 010%以下；2.將預處理后的鐵水兌入頂底復吹轉爐，加入(重量百分比)10%廢鋼，采用單渣工藝冶煉，控制終洛堿度和終點目標[c] O. 06% ;點吹次數彡I次,出鋼過程中進行脫氧合金化，終脫氧采用有鋁脫氧工藝，出鋼過程必須擋渣或扒渣，出鋼過程中合金加完以后加入白灰塊；3.在LF爐進行精練精煉全過程按要求正常吹氬，采用從低級數到高級數逐漸提高升溫速度的方式加熱提溫；根據轉爐鋼水成分及溫度進行造渣脫硫、成分調整及升溫操作；采用造白渣操作；4. LF爐精煉結束后保持底部軟吹Ar，按材料配比加入量喂入稀土絲。5.進行VD真空處理真空度彡O. lOKpa，深真空時間彡13分鐘；6.喂入定長硅鈣絲，喂絲后進行8-10分鐘吹Ar。將經過VD真空處理后的鋼水進行圓坯連鑄，采用低拉速、恒拉速控制和電磁攪拌工藝；控制鋼水過熱度；鑄坯經過矯直后，切割為圓管坯。對檢驗合格及硫印不大于2. O級的鑄坯進行制管，其管坯材料的化學成分如下 按重量百分比為CO. 24-0. 30 ；Si O. 15-0. 35 ；Mn I. 35-1. 55 ；P ^ 0. 020 ；S(0. 010 ；Cr 0. 30-0. 40 ；A1 0. 02-0. 04 ;稀土元素 RE 0. 0007-0. 0110 ;余量為基體 Fe。所述稀土元素為Ce、La混合稀土金屬；它們的重量百分比分別為Ce 67%、La33%0制管過程如下；連續檢查預熱段、加熱段、均熱段等各段的溫度，環形爐各段溫度控制見下表I ;表I環形加熱爐各段溫度
*畫機 Hire)預 Π (°C)加 I (°C) M CO II 均(sC) I 均(sC) Π IM 980-1100 1100 1200 1200-1280 1240-1290 1240-1290 1240-1290 Φ400Λ Ii熱一段加熱段加熱一.段 Ijfl熱網段均一均二
II 800-1100 900-1240 丨 20CM280 1240-1290 1250-1290 1280-1290計算機系統在線記錄各段加熱溫度，要求控制好預熱段、均熱段溫度，保證加熱透徹均勻而不過燒。熱工具在使用前必須測量，軋前檢查處理輥道避免劃傷。加熱好的管坯在Φ ISOmmMPM連軋管機組軋制成無縫鋼管，每批至少進行一次熱取樣檢查幾何尺寸。經過上述工藝過程，可以生產出本發明所述的含稀土 R95鋼級石油套管(27Mn2CrRE鋼種)軋態鋼管，熱處理方法見具體實施方式
。本發明的優點是本發明采用碳錳鋼加稀土的27Mn2CrRE鋼種，材料成分設計合理，套管的材料中不含鑰等貴金屬元素，成本低，熱處理工藝采用水淬加回火，水淬對環境沒有影響，成本較低，得到R95鋼級石油套管，在保證強度的前提下大大提高了鋼的塑性，使鋼管的沖擊韌性提高，并且高溫力學性能很好，可以滿足石油套管在不同工況下的使用要求。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明作進一步詳細描述。實施例II.冶煉試驗參數
下表2-5分別為冶煉的化學成分、氣體含量、五害元素控制以及連鑄圓管坯硫印檢驗結果，由表中結果可知對鋼的冶煉控制很好，為下廠進一步生產創造了良好的原料條件。表2 氣體含量
權利要求
1.一種含稀土 R95鋼級石油套管生產方法，其特征是管坯的化學成分按重量百分比為C O. 24-0. 30 ；Si O. 15-0. 35 ；Mn I. 35-1. 55 ；P ( 0. 020 ；S ( 0. 010 ；Cr 0. 30-0. 40 ；Al 0.02-0. 04 ;稀土元素RE 0. 0007-0. 0110 ;余量為基體Fe ;套管的生產工藝流程為鐵水預處理一頂底復吹轉爐冶煉一LF爐精煉一VD真空處理一圓坯連鑄一管坯加熱一穿孔一連軋管一定張減徑一冷床一鋸切一矯直一熱處理一探傷；套管的熱處理制度為9100C ±20°C +50min保溫后水淬；630°C ±20°C回火+80min保溫后空冷生產，任何規格的鋼管均能滿足標準要求。
2.根據權利要求I所述的含稀土R95鋼級石油套管生產方法，其特征是所述稀土元素為Ce、La混合稀土金屬；它們的重量百分比分別為Ce 67%、La33%。
3.根據權利要求I或2所述的含稀土R95鋼級石油套管生產方法，其特征是所述管坯以重量百分比90%的高爐鐵水與10%的廢鋼作為原料制作。
全文摘要
本發明涉及一種含稀土R95鋼級石油套管生產方法，其特征是管坯的化學成分按重量百分比為C 0.24-0.30；Si 0.15-0.35；Mn 1.35-1.55；P≤0.020；S≤0.010；Cr 0.30-0.40；Al 0.02-0.04；稀土元素RE 0.0007-0.0110；余量為基體Fe；套管的熱處理制度為910℃±20℃+50min保溫后水淬；630℃±20℃回火+80min保溫后空冷生產，任何規格的鋼管均能滿足標準要求。其優點是本發明采用碳錳鋼加稀土的27Mn2CrRE鋼種，材料成分設計合理，套管的材料中不含鉬等貴金屬元素，成本低，熱處理工藝采用水淬加回火，水淬對環境沒有影響，成本較低，得到R95鋼級石油套管，在保證強度的前提下大大提高了鋼的塑性，使鋼管的沖擊韌性提高，并且高溫力學性能很好，可以滿足石油套管在不同工況下的使用要求。
文檔編號C21D1/18GK102936691SQ20121046398
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月16日 優先權日2012年11月16日
發明者郭智韜, 劉金, 賀景春, 姜海龍, 董珍, 豐小冬 申請人:內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司