一种石油炼化裂解炉无缝合金管的制备方法
【技术领域】
1.本发明涉及冶金的技术领域，特别是一种石油炼化裂解炉无缝合金管的制 备方法。
背景技术：
2.近年来，随着中国在石油化工方面的迅速发展，以及国家经济发展的需要， 石油行业炼化装置的能力不断增大，对石油行业炼化装置用乙烯裂解炉管的需 求也进一步增大。乙烯裂解炉管作为核心部件，需要满足在炼化装置中长时运 行的可靠性。
3.由于炼化装置中裂解炉管特殊的工况要求，装置设计中对炉管提出了晶粒 度、高温持久强度等产品技术指标。目前国内此类合金无缝管还没有在成熟工 艺保障下的可靠产品技术参数，导致装置的关键零部件只能被动依赖进口，制 约了乙烯炼化行业的发展。
技术实现要素：
4.本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种石油炼化裂解炉无缝 合金管的制备方法，可制备具有组织粗晶粒度、高温持久强度等特性的无缝合 金管，能够满足在炼化装置加热炉中使用的可靠性。
5.为实现上述目的，本发明提出了一种石油炼化裂解炉无缝合金管的制备方 法，包括以下步骤：
6.s1.冶炼：采用电炉+aod+电渣重熔冶炼工艺获得合金电渣锭；
7.s2.锻制管坯：合金电渣锭热锻后车光得到管坯；
8.s3.热穿孔：锯切管坯，对单支圆钢进行热穿孔获得荒管；
9.s4.表面处理：将荒管两端切成直角并清除毛刺，然后酸洗清除氧化皮；
10.s5.冷轧：采用两道次冷轧进行冷加工；
11.s6.热处理：每道次冷轧后分别进行加热固溶处理，固溶加热温度为 1150℃-1180℃，时间周期为30-55min；
12.s7.矫直与切割：对两道次冷轧固溶处理后的钢管进行预矫，然后进矫直机， 调整好行程和角度后整体矫直，管段锯切直角；
13.s8.酸洗：采用氢氟酸+硝酸+水对产品进行酸洗处理，通过浸泡、冲洗，使 钢管内外表面呈银白或银灰色。
14.作为优选，冶炼原料由以下组分组成：ni：30.5～32.5％、cr：20.5～22.5％、 mn：0～1.5％、c：0.06～0.1％、cu：0～0.75％、si：0～1.0％、s：0～0.015％、al+ti： 0.9～1.1％，n：80～115ppm，o：5～10ppm，余量为fe及不可避免杂质元素。
15.作为优选，步骤s3中，热穿孔温度为1130-1150℃，保温1.5-2h，热穿孔速 度15-25r/min。
16.作为优选，步骤s4中，清除氧化皮后，检查荒管内外表面，对内外表面进 行修磨或抛磨，使荒管表面无缺陷。
17.作为优选，步骤s5中，冷轧速度为30-40次/min，送进量为8-10mm/次， 第一道次冷轧后得到194*14mm轧制管，并且控制公差d+/-1mm，s+/-0.5mm， 第二道次冷轧后得到168.3*7.11mm轧制管，控制公差d+/-0.8mm，s+1.2，-0mm。
18.作为优选，步骤s5中，冷变形延伸率控制达到1.8。
19.作为优选，步骤s6中，在加热固溶处理之前，先将轧制管浸入去油缸去油 脱脂，然后用压力水冲洗钢管内外表面，使钢管表面无油污、残酸。
20.作为优选，步骤s6中，轧制管在去油缸浸泡40-50min去油脱脂，保持液 体温度50-60℃。
21.作为优选，步骤s7中，整体矫直控制直度指标1mm/m，总长度上弯曲度 6mm以内。
22.作为优选，步骤s8中，以5％氢氟酸+15％硝酸+余量水配比，对产品进行 酸洗处理。
23.本发明的有益效果：
24.1、本发明中冶炼采用电炉+aod+电渣重熔冶炼工艺。设计了材料各成分的 控制指标，实物产品主要成分指标：ni：30.5～32.5％、cr：20.5～22.5％、mn： 0～1.5％、c：0.06～0.1％、cu：0～0.75％、si：0～1.0％、s：0～0.015％、al+ti： 0.9～1.1％，n：80～115ppm，o：5～10ppm，fe：余量；非金属夹杂物：a、b、 c、d、ds分别≤1.0。通过上述指标含量及工艺技术的控制，为满足炉管产品 综合性能在原材料组织打好基础。
25.2、通过热穿孔工艺获取荒管，取加热温度1130-1150℃，保温1.5-2h，热穿 孔速度15-25r/min的控制，使荒管在尺寸、内外表面、离层得到质量效果。
26.3、通过冷变形尺寸的设计，明确了冷变形延伸率达到1.8，使组织晶粒充 分再变形，明确了匹配的冷轧装备型号，使目标产品规格得到保障。
27.4、规定了热处理温度1150℃-1180℃，保温周期30-55min，水喷淋冷却。 使产品室温状态力学性能指标满足rm≥450mpa，rp0.2≥170mpa，a≥30％；525℃ 状态下力学性能rm≥432mpa，rp0.2≥108mpa。组织晶粒度g2-5级。
28.本发明的特征及优点将通过实施例进行详细说明。
【具体实施方式】
29.一种石油炼化裂解炉无缝合金管的制备方法，该方法公开了一种以冶炼-热 穿孔-冷加工-热处理的工艺路线制造石油炼化裂解炉无缝合金管的工艺，具体包 括以下步骤：
30.s1.冶炼：采用电炉+aod(氩氧脱碳法)+电渣重熔冶炼工艺获得合金电渣 锭，冶炼原料由以下组分组成：ni：30.5～32.5％、cr：20.5～22.5％、mn：0～1.5％、 c：0.06～0.1％、cu：0～0.75％、si：0～1.0％、s：0～0.015％、al+ti：0.9～1.1％， n：80～115ppm，o：5～10ppm，余量为fe及不可避免杂质元素。通过电渣冶炼 及气体元素的控制使材料组织夹杂物得到控制，通过c元素的控制提升材料高 温强度，通过合金元素cr、ni等的控制提升材料抗高温氧化，通过al、ti控制 提升材料热强性能。
31.s2.锻制管坯：合金电渣锭热锻后车光至直径235mm状态，得到管坯，车光 状态下材料表面无裂纹、折叠、结疤、杂质等缺陷。
32.s3.热穿孔：锯切管坯，按单支重量360-365kg/支切断圆钢，对单支圆钢进 行热穿
孔获得荒管；热穿孔温度为1130-1150℃，保温1.5-2h，热穿孔速度 15-25r/min，穿孔后在浸水池冷却，荒管尺寸控制为235*21mm，然后检验尺寸、 内外表面(可适当修磨)。
33.s4.表面处理：将荒管两端切成直角并清除毛刺，然后酸洗清除氧化皮，检 查荒管内外表面，对内外表面进行修磨或抛磨，使荒管表面无缺陷(如壁厚偏 差不均，应进行针对性修磨纠偏)。
34.s5.冷轧：本实施例中，在g280-g350和g180设备完成冷轧，采用两道次 冷轧进行冷加工，冷轧速度为30-40次/min(优选35次/min)，送进量为8-10mm/ 次；在本实施例中，第一道次冷轧，将φ235*21mm规格的管坯轧为194*14mm 轧制管，并且控制公差d+/-1mm，s+/-0.5mm，第二道次冷轧，将194*14mm轧 制管轧为168.3*7.11mm轧制管，控制公差d+/-0.8mm，s+1.2，-0mm。轧制过 程首件检测及中间抽查尺寸公差及内外表面质量。
35.s6.热处理：每道次冷轧后先将轧制管浸入去油缸去油脱脂，保持液体温度 50-60℃，浸泡45min，用压力水冲洗钢管内外表面，使钢管表面无油污、残酸， 然后分别对每道次冷轧后的轧制管进行加热固溶处理，温度1150℃-1180℃，时 间周期为30-55min；在本实施例中，采用天然气连续热处理炉。并且在热处理 后分别取试样，测定室温力学、硬度、晶粒度。
36.s7.矫直与切割：对两道次冷轧固溶处理后的钢管进行预矫，使钢管整体没 有大的弯曲，然后进矫直机，调整好行程和角度后整体矫直，控制直度指标 1mm/m，总长度上弯曲度6mm以内，然后管段锯切直角；
37.s8.酸洗：采用5％氢氟酸+15％硝酸+余量水配比，对产品进行酸洗处理，通 过浸泡、冲洗，使钢管内外表面呈银白或银灰色。
38.上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单 变换后的方案均属于本发明的保护范围。