大型原油储罐用钢试制实践

《大型原油储罐用钢试制实践》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、大型原油储罐用钢试制实践【摘要】本文介绍了鄂钢4300mm宽厚板厂采用先进的轧钢设备、辐射管加热氮气保护气氛无氧化辊底式热处理炉和辊压式淬火机试制12MnNiVR钢板的过程。通过控制轧制和调质处理，钢板金相组织为回火索氏体；各项指标均满足GB19189-2003的要求，外形、尺寸均满足GB709-2006。【关键词】12MnNiVR试制调质1.前言大型原油储罐用钢12MnNiVR系以C-Mn钢为基础，适量添加合金化元素且抗拉强度不低于610MPa的低合金高强度钢板。能承受大线能量焊接，主要用于制作10

2、m3大型石油储蓄罐。【1，2】其安全可靠性要求很高，在选材方面要综合考虑钢板的强度、韧性、焊接性及压力容器选用的安全系数等。12MnNiVR钢属于大型原油储罐用钢中的大线能量焊接钢板，通过调质热处理使合金化元素充分固溶、析出，可以满足高强度、高韧性、低屈强比的性能要求。目前，国内生产12MnNiVR钢主要通过在线淬火+高温回火和离线淬火+高温回火两种模式，本文介绍鄂钢4300mm宽厚板厂采用控制轧制技术，结合辐射管加热氮气保护气氛无氧化辊底式热处理炉和辊压式淬火机，进行12MnNiVR试制。2.主要工

3、艺技术及装备鄂钢4300mm宽厚板厂广泛采用当今宽厚板领域最新技术及装备：包括双排布料步进式加热炉、高精度轧制技术(厚度自动控制技术AGC、SmartCrown技术)及高刚性四辊可逆式精轧机、TMCP技术及钢板快速冷却装置MULPIC、矫直自动化控制技术及四重9辊全液压可逆式热矫直机、自动化剪切技术及滚切式剪切机、在线自动化探伤技术、无氧化热处理技术及辐射管加热氮气保护气氛无氧化辊底式热处理炉和辊压式淬火机、自动标记等，以满足用户对高等级宽厚钢板的高尺寸精度、高性能的要求。3.试制工艺先后对12MnN

4、iVR进行3轮小批量试制，经检验性能合格率为100%，板型良好，按照JB/T4730.3要求探伤，合格等级为一级，合格率为100%。3.1试制规格及工艺流程为熟悉新设备的功能和技术参数，摸索出适合鄂钢4300mm宽厚板厂设备的生产工艺，试制钢板规格按照目前通行的10万m3、15万m3大型原油储蓄罐用钢板的尺寸，见表1。生产工艺流程为：板坯验收→板坯加热→高压水除磷→轧制→冷却→矫直→探伤→淬火+回火→精整→检验入库。表112MnNiVR试制板坯及产品规格坯料钢板厚度(mm)宽度（mm）长度（mm）厚度

5、(mm)宽度（mm）长度（mm）250155030704030001000025015503120322440128603.2化学成分大型原油储罐用钢板以低C-Mn钢为基础，低硫低磷，合金化，钢质纯净【3】。为使该钢种保持较高的强度、韧性以及良好的焊接性能，在化学成分设计时对添加的各元素含量也进行了控制，限制碳当量Ceq≤0.42%和焊接裂纹敏感性组成Pcm≤0.22%。具体化学成分见表2。表212MnNiVR化学成分（质量分数%）化学元素CSiMnPSNiCrMoVPcmCeq12MnNiVR≤0.

6、150.15～0.41.2～1.6≤0.015≤0.0070.15～0.4≤0.3≤0.30.02～0.06≤0.24≤0.443.3加热工艺12MnNiVR含有Ni、V等合金元素，因此对529加热温度和加热时间进行了合理设计，保证合金元素充分固溶到奥氏体基体中，为控轧控冷提供合适的轧制温度。3.4控制轧制和控制冷却采用控制轧制技术，用横轧展宽、纵轧到底的方式，同时对钢板的轧制温度、压下量都进行了控制。轧制分为两阶段，其中Ⅰ阶段轧制终轧温度控制在Tnr以上，轧制道次为5道次，利用四辊精轧机的9000K

7、N轧制力使Ⅰ阶段实现单道次高温大压下，Ⅱ阶段开轧温度控制在Tnr以下，轧制道次6道次，累计压下量为60%。轧后利用快速冷却设备对钢板进行控制冷却，以得到良好的组织，缩短轧制后的冷却时间，提高轧机产能。3.5热处理热处理制度对钢板组织和性能的影响很大，不同区域的淬火温度、在炉时间、冷却速度或回火温度、回火时间等对钢板组织和性能的影响规律不同【4】，因此合理的热处理工艺对钢板的组织和性能有很大的影响。鄂钢4300mm宽厚板厂1#热处理炉长63米，分为加热段和保温段，其后设有辊压式淬火机，长36米，由高压段

8、和低压段组成。调质工艺：（1）淬火加热温度为Ac3+30～50℃，在炉时间根据板厚进行控制，冷却方式为水冷。（2）回火温度低于Ar3，在炉时间也按照板厚进行控制。对12MnNiVR钢板先后进行了3轮调质实验，首轮实验利用德国LOI公司设计的淬火处方进行淬火，然后高温回火，分别取淬火态和调质态试样进行金相分析、力学性能检验，发现钢板表层淬火马氏体较浅，力学性能虽符合GB19189-2003要求，但富裕量不大。随后对淬火水量进行调整，同时设定了不同的辊速。经