一种高压锅炉钢管制造工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及锅炉的制造，更具体的说是一种高压锅炉钢管制造工艺。
【背景技术】
[0002] 锅炉钢管是指两端开口并具有中空断面，其长度与周边之比较大的钢材，按生产 方法可分为无缝钢管和焊接钢管，锅炉钢管的规格用外形尺寸(如外径或边长）及壁厚表 示，其尺寸范围很广，从直径很小的毛细管直到直径达数米的大口径管。一般锅炉管主要用 来制造水冷壁管、沸水管、过热蒸汽管、机车锅炉用的过热蒸汽管，大、小烟管及拱砖管等。 申请号为201310031375. X公开了一种低合金高压锅炉钢管制造方法，由此方法制成的钢 管具有良好的强度韧性及力学性能，以及良好的耐高温机械性能，但是此工艺较为繁琐，采 用的材料是Cr-Mo合金钢，生产成本较高，管材的使用周期和安全性能还有待提高。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种高压锅炉钢管制造。
[0004] 为实现本发明的目的，本发明的技术方案如下： 1. 一种高压锅炉钢管制造工艺，其特征在于，制造钢管的材料为T23钢，其具体化学 成分如下： 碳 0· 04%-0· 10%，锰 0· 10%-0· 60%，磷 0· 01%-0· 03%，硫 0· 008%-0· 01%，硅 0· 3%-0· 5%, 铬 1. 90%-2· 60%，钥 0· 05%-0· 3%，钒 0· 2%-0· 3%，钨 1. 45%-1· 75%，铌 0· 02%-0· 08%，铝 0. 01%-0, 03% ； 2. -种使用权利要求1所述材料制造高压锅炉钢管的方法，其特征在于，其工艺步骤 如下： (1) 材料的冶炼工艺：原料经过高炉铁水冶炼、转炉冶炼、钢水冶炼后，连铸形成圆钢 坯； (2) 钢坯穿孔工艺：钢坯采用环形炉加热后，进入锥形穿孔机穿孔，其圆钢坯穿孔时的 温度为 1200°C -1260°C ; (3) 轧管与制管工艺：穿孔完成后采用微拉轧钢轧制，乳管时温度为1050°C -1150°C， 再经加热炉加热后经张力减径机轧制钢管到最终尺寸，张力减径温度控制在820°C -900°C; (4) 钢管热处理工艺：对轧管进行高温回火预处理，处理完成以后空冷至室温，之后将 钢管加热至完全奥氏体化温度AC3以上15°C，出炉后冷水淬火，淬火后的钢管再入回火炉 回火处理，然后出炉空冷至室温； (5) 钢管的无损检验、验收及包装入库。
[0005] 优选的，权利要求2所述步骤（1)中原料进入转炉后，进行吹氧脱氮升温，冶炼后 期加入硅铁、锰铁和钥铁脱氧合金化，控制磷和硫的成分，防止钢液过氧化，出钢温度控制 在 160(TC -163(TC。
[0006] 优选的，权利要求2所述步骤（1)钢水连铸成钢坯过程中，钢水温度控制在 1550°C -1580°C，过热度Λ T=30°C，拉速静止在0. 7m/min，矫直温度为950°C。
[0007] 优选的，权利要求2所述步骤（4)和（5)之间增加钢管矫直工序。
[0008] 优选的，权利要求2所述步骤（4)中高温回火预处理，处理温度控制在650°C，保温 30min〇
[0009] 优选的，权利要求2所述步骤（4)中淬火后进行回火的温度控制在580°C，保温 80min〇
[0010] 有益效果：本发明制造钢管的材料采用的是一种T23钢，并对其成分进行了优化 和控制，使材料具有更好的焊接性能及高温持久强度和塑形。本发明制造锅炉钢管的工艺 包括材料的冶炼、钢坯穿孔、乳管与制管、钢管热处理，对生产过程中各程序的参数有着严 格的规定，由此工艺制得的钢管各项技术指标和性能均能符合ASME SA-213标准要求，其抗 氧化性能优越，钢管再550°C、600°C、650°C，10万h持久强度外推值分别为123, 81，33MPa， 均超过ASME Code case 2199-1规定值范围，在各锅炉钢管生产工业中适于推广。
【具体实施方式】
[0011] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合
【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0012] 实施例1 1. 一种高压锅炉钢管制造工艺，其特征在于，制造钢管的材料为T23钢，其具体化学 成分如下： 碳 0· 04%，锰 0· 10%，磷 0· 01%，硫 0· 008%，硅 0· 3%,铬 1. 90%，钥 0· 05%，钒 0· 2%，钨 1. 45%，铌 0· 02%，铝 0· 01% ; 2. -种使用权利要求1所述材料制造高压锅炉钢管的方法，其特征在于，其工艺步骤 如下： (1) 材料的冶炼工艺：原料经过高炉铁水冶炼、转炉冶炼、钢水冶炼后，连铸形成圆钢 坯，原料进入转炉后，进行吹氧脱氮升温，冶炼后期加入硅铁、锰铁和钥铁脱氧合金化，控制 磷和硫的成分，防止钢液过氧化，出钢温度控制在1600°C。钢水连铸成钢坯过程中，钢水温 度控制在1550°C，过热度Λ T=30°C，拉速静止在0. 7m/min，矫直温度为950°C ; (2) 钢坯穿孔工艺：钢坯采用环形炉加热后，进入锥形穿孔机穿孔，其圆钢坯穿孔时的 温度为1200°C ; (3) 轧管与制管工艺：穿孔完成后采用微拉轧钢轧制，乳管时温度为1050°C，再经加热 炉加热后经张力减径机轧制钢管到最终尺寸张力减径温度控制在820°C ; (4) 钢管热处理工艺：对轧管进行高温回火预处理，处理完成以后空冷至室温，之后 将钢管加热至完全奥氏体化温度AC3以上15°C，出炉后冷水淬火，淬火后的钢管再入回 火炉回火处理，然后出炉空冷至室温，其中高温回火预处理，处理温度控制在650°C，保温 30min。淬火后进行回火的温度控制在580°C，保温80min ; (5) 钢管的无损检验、验收及包装入库。
[0013] 实施例2: 其余与所述实施例1相同，不同之处在于，权利要求1所述制造钢管的材料为T23钢， 其体化学成分为： 碳 0. 06%，锰 0. 30%，磷 0. 02%，硫 0. 009%，硅 0. 4%,铬 2. 10%，钥 0. 1%，钒 0. 25%，钨 1. 65%，铌 0· 06%，铝 0· 02% ; 实施例3 : 其余与所述实施例1相同，不同之处在于，权利要求1所述制造钢管的材料为T23钢， 其体化学成分为：碳〇. 10%，锰〇. 60%，磷0. 03%，硫0. 01%，硅0. 5%，铬2. 60%，钥0. 3%，钒 0· 3%，钨 1. 75%，铌 0· 08%，铝 0· 03% ; 通过上述3个实施例，由上表中三组数据可知，实施例2中的T23钢在通过此工艺制 造出的钢管，高温屈服强度、抗拉强度、冲击功最高，力学性能最好，此时更有利于钢管的生 产。
[0014] 本发明制造钢管的材料采用的是一种T23钢，并对其成分进行了优化和控制，使 材料具有更好的焊接性能及高温持久强度和塑形。本发明制造锅炉钢管的工艺包括材料的 冶炼、钢坯穿孔、乳管与制管、钢管热处理，对生产过程中各程序的参数有着严格的规定，由 此工艺制得的钢管各项技术指标和性能均能符合ASME SA-213标准要求，其抗氧化性能优 越，钢管再550°C、600°C、650°C，10万h持久强度外推值分别为123, 81，33MPa，均超过ASME Code case 2199-1规定值范围，在各锅炉钢管生产工业中适于推广。
[0015] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技 术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种高压锅炉钢管制造工艺，其特征在于，制造钢管的材料为T23钢，其具体化学成 分如下： 碳0· 04%-0· 10%，锰0· 10%-0· 60%，磷0· 01%-0· 03%，硫0· 008%-0· 01%，硅0· 3%-0· 5%,铬1. 90%-2· 60%，钥0· 05%-0· 3%，钒0· 2%-0· 3%，钨1. 45%-1· 75%，铌0· 02%-0· 08%，铝 0. 01%-0, 03%〇2. -种使用权利要求1所述材料制造高压锅炉钢管的方法，其特征在于，其工艺步骤 如下： (1) 材料的冶炼工艺：原料经过高炉铁水冶炼、转炉冶炼、钢水冶炼后，连铸形成圆钢 坯； (2) 钢坯穿孔工艺：钢坯采用环形炉加热后，进入锥形穿孔机穿孔，其圆钢坯穿孔时的 温度为 1200°C-1260°C; (3) 轧管与制管工艺：穿孔完成后采用微拉轧钢轧制，乳管时温度为1050°C-1150°C， 再经加热炉加热后经张力减径机轧制钢管到最终尺寸，张力减径温度控制在820°C-900°C; (4) 钢管热处理工艺：对轧管进行高温回火预处理，处理完成以后空冷至室温，之后将 钢管加热至完全奥氏体化温度AC3以上15°C，出炉后冷水淬火，淬火后的钢管再入回火炉 回火处理，然后出炉空冷至室温； (5) 钢管的无损检验、验收及包装入库。3. 根据权利要求2所述的一种高压锅炉钢管制造工艺，其特征在于，所述步骤（1)中原 料进入转炉后，进行吹氧脱氮升温，冶炼后期加入硅铁、锰铁和钥铁脱氧合金化，控制磷和 硫的成分，防止钢液过氧化，出钢温度控制在1600°C-1630°C。4. 根据权利要求2所述的一种高压锅炉钢管制造工艺，其特征在于，所述步骤（1)钢水 连铸成钢坯过程中，钢水温度控制在1550°C-1580°C，过热度AT=30°C，拉速静止在0. 7m/ min，矫直温度为950°C。5. 根据权利要求2所述的一种高压锅炉钢管制造工艺，其特征在于，所述步骤（4)和 (5)之间增加钢管矫直工序。6. 根据权利要求2所述的一种高压锅炉钢管制造工艺，其特征在于，所述步骤（4)中高 温回火预处理，处理温度控制在650°C，保温30min。7. 根据权利要求2所述的一种高压锅炉钢管制造工艺，其特征在于，所述步骤（4)中淬 火后进行回火的温度控制在580°C，保温80min。
【专利摘要】本发明公开了一种高压锅炉钢管制造工艺，其工艺步骤为：（1）材料的冶炼工艺：原料经过高炉铁水冶炼、转炉冶炼、钢水冶炼后，连铸形成圆钢坯；（2）钢坯穿孔工艺；（3）轧管与制管工艺；（4）钢管热处理工艺；（5）钢管的无损检验、验收及包装入库。本发明制造钢管的材料采用的是一种T23钢，并对其成分进行了优化和控制，使材料具有更好的焊接性能及高温持久强度和塑形，由此工艺制得的钢管各项技术指标和性能均能符合ASMESA-213标准要求，其抗氧化性能优越，钢管再550℃、600℃、650℃，10万h持久强度外推值分别为123,81,33MPa，均超过ASMECodecase2199-1规定值范围，在各锅炉钢管生产工业中适于推广。
【IPC分类】C21D8/10, C21D9/08, C22C38/26
【公开号】CN105441810
【申请号】CN201410425252
【发明人】谭美俊
【申请人】谭美俊
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年8月27日