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摘 要：本文介绍了天铁集团结合自身特点，根据市场需求，研发轧制出石油管线钢X52，具有很高的技术含量和附加值。通过X52管线钢的开发，使天铁集团具备了生产高端管线钢的技术，并积累了经验。相继开发了X60、X70、等钢种进一步开拓市场，提高市场份额。
关键词：X52；管线钢；轧制
中图分类号：TG335.5 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）15-0215-01
1 前 言
由于我国油汽资源具有埋藏深，地质条件复杂，油汽管道的输送压力和管径也不断地增大，以增加其输送效率。为提高输送效率，降低能耗，减少投资和降低管线运营费用。长输管线向高压，大口径发展已成趋势，这样采用高强度管线钢将更经济，同时由于管线钢途径的地理环境恶劣，对安全性要求高，需要采用焊接方式制管和施工。因而对管线钢在强度，韧性，焊接性和抗腐蚀性等方面不断提出更高的严格要求。
天铁1750mm热轧生产线于2007年8月5日全线投产，采用了“国内技术总负责，点菜式引进”方式，即：核心技术和关键设备由国外引进，国内部分均为国内知名品牌，整个技术装备水平达到国际同行业先进水平。目前能生产出多品种，多规格的产品，为了提高市场竞争力，充分发挥设备潜能，提高产品研发水平，生产出了X52，X60、X70、高性能的管线钢。
2 技术要求
管线钢主要用于输油气管道，在使用过程中，受力状态复杂，拉、压、弯、扭应力综合作用于管体，这对钢卷本身的质量提出了较高的要求。要求高强度、高冲击韧性、高连接强度和高抗挤毁性。此外钢的成分要求稳定、均匀，夹杂物、五害元素和气体含量低。
天铁根据管线钢标准以及下游客户需求，为了保证成品钢管的性能，对钢的化学成分做了严格要求。最终确定了X52钢的成分见表1。
3 工艺简介
天铁生产X52钢采用铁水预处理→转炉→LF精炼炉→板坯连铸→加热炉→轧线→产品质量檢验→出厂[2]。
3.1 转炉冶炼操作
冶炼条件：铁水[S]<0.035%，Sn、As、Sb、Pb、Bi五元素含量要低；废钢纯净，不得含有镍、铜、铅等有色金属；装入量为46±1t。为保证钢水磷含量达到0.020%以下的控制要求，采取了双渣法造渣，第1批加入石灰1000kg，白云石500kg，吹炼约4min，倒掉前期渣后，加入第2批料，1600～1900kg石灰，900kg白云石。全程化渣，终渣流动性良好，终渣碱度控制在3.0～3.5。终点成分控制在[C]0.05～0.08%，[P]≤0.015%，[S]≤0.030%，出钢温度控制在1635～1650℃。出钢时间在2′50″以上，使用挡渣标、挡渣球双挡渣出钢，杜绝大口下渣。钢包采用砖砌精炼专用钢包充分预热，底吹通畅。
3.2 板坯连铸机操作
中间包烘烤温度大于1250℃，中包水口周围异物必须清理干净。大包保护使用铝碳质水口，加密封垫并使用氩气密封。中包保护使用整体式铝碳质浸入式水口，结晶器使用专用保护渣。
拉速的提高，将导致板坯热流密度增加，坯壳表面平均温度升高，结晶器内初生坯壳薄弱。在一定过热度下采用恒拉速，低拉速操作，对于改善板坯质量，减小热应力，提高板坯对应力的抵抗力效果明显。
3.3 精轧操作
合理编排轧制计划，保证不同规格带钢合理过渡，合理分配各机架的压下量。现阶段要求在轧钢需要改规格时，提前通知自动化2级人员，对中间坯进行强制修改，从而保证精轧各项参数分配均匀。
在轧制计划安排中将轧制工况要求较高的品种钢作为主体材轧制，精轧支持辊换辊前后，尽量不轧制表面质量要求高的钢种，第一个单位为厚单位，之后不能连续轧制三个薄单位。轧制计划编排过程中应注意，带钢厚度跳跃应小于前一厚度的30%，主体材硬度跳跃应先软后硬，相邻钢种抗拉强度跳跃不超过100MPa。通过轧制规程的优化，保证变规格与变钢种时的稳定轧制。
4 结果分析
4.1 成分分析
首批天铁生产5卷X52钢卷共计130t，其主要化学成分见表2。
由表2可见钢水成分控制很好，碳的波动范围小于0.03%，P含量均控制在0.015%以下，S控制在0.005%以下，Cr、Mo的控制水平总体稳定，气体元素含量控制稳定，其含量达到技术要求。钢水质量能够满足钢卷的性能要求，从而得到性能稳定的最终产品。
4.2 力学性能分析
X52力学性能均达到了技术要求。过试验数据分析，屈服强度和抗拉强度均在设计指标范围内，延伸率均高出设计指标45%以上，冲击值更是达到设计范围3倍以上，冷弯试验未出现裂纹现象。
4.3 金相分析
通过抽取114861这个试验材号，做了金相分析，通过高倍显微镜分析，抽检结果晶粒度为9.5，带状为2A，合格。符合性能要求。
5 结束语
天铁1750mm热轧生产线通过保持轧件对中、良好的轧辊冷却制度和合理的机架压下量等，经轧制后其性能都达到了标准要求。X52的生产实践，解决了双渣法冶炼低磷钢的问题，以及X52钢生产过程中合金加入时机的问题。X52的开发，使天铁集团具备了生产高端管线钢的技术，并积累了经验，并在短时间内相继开发了X60，X70等钢种。
参考文献
[1]《石油天然气输送管用热连轧钢带》（TT013-2008）.
[2]GB/T709-2006国标.
[3]项程云.合金结构钢.北京：冶金工业出版社，1983：89～90.
收稿日期：2018-4-23
关键词：X52；管线钢；轧制
中图分类号：TG335.5 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）15-0215-01
1 前 言
由于我国油汽资源具有埋藏深，地质条件复杂，油汽管道的输送压力和管径也不断地增大，以增加其输送效率。为提高输送效率，降低能耗，减少投资和降低管线运营费用。长输管线向高压，大口径发展已成趋势，这样采用高强度管线钢将更经济，同时由于管线钢途径的地理环境恶劣，对安全性要求高，需要采用焊接方式制管和施工。因而对管线钢在强度，韧性，焊接性和抗腐蚀性等方面不断提出更高的严格要求。
天铁1750mm热轧生产线于2007年8月5日全线投产，采用了“国内技术总负责，点菜式引进”方式，即：核心技术和关键设备由国外引进，国内部分均为国内知名品牌，整个技术装备水平达到国际同行业先进水平。目前能生产出多品种，多规格的产品，为了提高市场竞争力，充分发挥设备潜能，提高产品研发水平，生产出了X52，X60、X70、高性能的管线钢。
2 技术要求
管线钢主要用于输油气管道，在使用过程中，受力状态复杂，拉、压、弯、扭应力综合作用于管体，这对钢卷本身的质量提出了较高的要求。要求高强度、高冲击韧性、高连接强度和高抗挤毁性。此外钢的成分要求稳定、均匀，夹杂物、五害元素和气体含量低。
天铁根据管线钢标准以及下游客户需求，为了保证成品钢管的性能，对钢的化学成分做了严格要求。最终确定了X52钢的成分见表1。
3 工艺简介
天铁生产X52钢采用铁水预处理→转炉→LF精炼炉→板坯连铸→加热炉→轧线→产品质量檢验→出厂[2]。
3.1 转炉冶炼操作
冶炼条件：铁水[S]<0.035%，Sn、As、Sb、Pb、Bi五元素含量要低；废钢纯净，不得含有镍、铜、铅等有色金属；装入量为46±1t。为保证钢水磷含量达到0.020%以下的控制要求，采取了双渣法造渣，第1批加入石灰1000kg，白云石500kg，吹炼约4min，倒掉前期渣后，加入第2批料，1600～1900kg石灰，900kg白云石。全程化渣，终渣流动性良好，终渣碱度控制在3.0～3.5。终点成分控制在[C]0.05～0.08%，[P]≤0.015%，[S]≤0.030%，出钢温度控制在1635～1650℃。出钢时间在2′50″以上，使用挡渣标、挡渣球双挡渣出钢，杜绝大口下渣。钢包采用砖砌精炼专用钢包充分预热，底吹通畅。
3.2 板坯连铸机操作
中间包烘烤温度大于1250℃，中包水口周围异物必须清理干净。大包保护使用铝碳质水口，加密封垫并使用氩气密封。中包保护使用整体式铝碳质浸入式水口，结晶器使用专用保护渣。
拉速的提高，将导致板坯热流密度增加，坯壳表面平均温度升高，结晶器内初生坯壳薄弱。在一定过热度下采用恒拉速，低拉速操作，对于改善板坯质量，减小热应力，提高板坯对应力的抵抗力效果明显。
3.3 精轧操作
合理编排轧制计划，保证不同规格带钢合理过渡，合理分配各机架的压下量。现阶段要求在轧钢需要改规格时，提前通知自动化2级人员，对中间坯进行强制修改，从而保证精轧各项参数分配均匀。
在轧制计划安排中将轧制工况要求较高的品种钢作为主体材轧制，精轧支持辊换辊前后，尽量不轧制表面质量要求高的钢种，第一个单位为厚单位，之后不能连续轧制三个薄单位。轧制计划编排过程中应注意，带钢厚度跳跃应小于前一厚度的30%，主体材硬度跳跃应先软后硬，相邻钢种抗拉强度跳跃不超过100MPa。通过轧制规程的优化，保证变规格与变钢种时的稳定轧制。
4 结果分析
4.1 成分分析
首批天铁生产5卷X52钢卷共计130t，其主要化学成分见表2。
由表2可见钢水成分控制很好，碳的波动范围小于0.03%，P含量均控制在0.015%以下，S控制在0.005%以下，Cr、Mo的控制水平总体稳定，气体元素含量控制稳定，其含量达到技术要求。钢水质量能够满足钢卷的性能要求，从而得到性能稳定的最终产品。
4.2 力学性能分析
X52力学性能均达到了技术要求。过试验数据分析，屈服强度和抗拉强度均在设计指标范围内，延伸率均高出设计指标45%以上，冲击值更是达到设计范围3倍以上，冷弯试验未出现裂纹现象。
4.3 金相分析
通过抽取114861这个试验材号，做了金相分析，通过高倍显微镜分析，抽检结果晶粒度为9.5，带状为2A，合格。符合性能要求。
5 结束语
天铁1750mm热轧生产线通过保持轧件对中、良好的轧辊冷却制度和合理的机架压下量等，经轧制后其性能都达到了标准要求。X52的生产实践，解决了双渣法冶炼低磷钢的问题，以及X52钢生产过程中合金加入时机的问题。X52的开发，使天铁集团具备了生产高端管线钢的技术，并积累了经验，并在短时间内相继开发了X60，X70等钢种。
参考文献
[1]《石油天然气输送管用热连轧钢带》（TT013-2008）.
[2]GB/T709-2006国标.
[3]项程云.合金结构钢.北京：冶金工业出版社，1983：89～90.
收稿日期：2018-4-23