[發(fā)明專利]一種熱核聚變堆用不銹鋼板的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110184466.8
• 申請(qǐng)日: 2011-07-01
• 公開（公告）號(hào): CN102312175A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉承志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/58
• 分類號(hào): C22C38/58;C22C38/52;C21C7/072
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司 14101
• 代理人: 王思俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熱核聚變堆(包括實(shí)驗(yàn)堆)用不銹鋼板的制造方法。

背景技術(shù)

熱核聚變是新型核電技術(shù)，其中ITER(International?Thermonuclear?Experimental?Reactor國際熱核聚變堆)是歐盟、美國、中國、日本、俄羅斯、印度、韓國七個(gè)國家地區(qū)參加的新型聚變核電實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，其需求的不銹鋼鋼板質(zhì)量要求很高，采用現(xiàn)有的制造工藝生產(chǎn)的鋼板，1)鋼水中Co、Nb、Ti元素難以滿足ITER要求范圍，其中產(chǎn)品Co含量一般在0.10％以上；2)采用氮化合金增加鋼水氮含量，如氮化錳鐵、氮化鉻鐵，會(huì)增加鋼水夾雜物含量，產(chǎn)品中的A、B、C、D類型(粗、細(xì))夾雜物都難以分別達(dá)到0級(jí)-1.5級(jí)，夾雜物總量級(jí)別難以控制在0級(jí)-6級(jí)；3)熱軋鋼板沿軋制方向和垂直軋制方向的抗拉強(qiáng)度、伸長率性能差異性大于15％，一般可達(dá)40％(用Y方向表示垂直于軋制方向，用X方向表示沿著軋制方向)。一般產(chǎn)品在X、Y方向的抗拉強(qiáng)度、伸長率性能存在很大的差異：[(X方向性能-Y方向性能)÷X方向性能]×100％的值大于等于15％，一般在40％左右，使其產(chǎn)品在各個(gè)方向受力時(shí)，安全性大大降低，影響產(chǎn)品使用。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有熱核聚變堆用不銹鋼板的制造方法的上述不足，本發(fā)明提供一種用于熱核聚變堆的不銹鋼板制造方法，本方法制造的不銹鋼板，沿軋制方向和垂直軋制方向的抗拉強(qiáng)度、伸長率性能差異性較小。

熱核聚變堆(ITER計(jì)劃屬于熱核聚變堆一個(gè)實(shí)驗(yàn)堆項(xiàng)目)用不銹鋼板材料成分的重量百分比為：

0＜C≤0.08％；0＜Si≤0.75％；0＜Mn≤2.00％；P≤0.03％；S≤0.01％；Cr?16.00％-22.50％；Ni?8.00％-14.00％；Mo?0.01％-3.00％；0＜Co≤0.10％；N?0.01％-0.25％；0＜Nb≤0.10％；0＜Ta≤0.10％；其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

熱核聚變堆用不銹鋼板規(guī)格范圍：(6-60)×(1500-3100)×(4000-12000)mm。

針對(duì)現(xiàn)有熱核聚變堆用不銹鋼板的制造方法的三點(diǎn)不足，本發(fā)明主要通過冶煉、軋制過程工藝設(shè)計(jì)，改善了以上不足。

本熱核聚變堆用不銹鋼板的制造方法包括下述依次的步驟：

I準(zhǔn)備原料：以鐵水、鉻鐵、鎳板、錳鐵、硅鐵與鉬鐵為原料。其中鎳板要求Co含量：0＜Co≤0.5％；鐵水中P要求為：P≤0.03％。

鐵水、鉻鐵、鎳板、錳鐵、硅鐵與鉬鐵的重量配比是使冶煉成的鋼水的成分，符合熱核聚變堆用不銹鋼板的中的鐵、鉻、鎳、錳、硅與鉬的重量百分比的要求。

II冶煉裝備、工藝：

采用VOD不銹鋼冶煉設(shè)備按不銹鋼冶煉工藝進(jìn)行冶煉，用電爐+VOD冶煉法、轉(zhuǎn)爐+VOD與電爐+AOD+VOD冶煉法的任一種冶煉。

將鐵水、鉻鐵、鎳板、錳鐵、硅鐵與鉬鐵加入電爐或轉(zhuǎn)爐中冶煉后，倒入VOD爐中冶煉，脫碳期頂吹氧氣3-10m³/t鋼水，底吹氮?dú)饬髁俊?L/min·t鋼水；脫碳完畢，底吹氮?dú)饬髁俊?0L/min·t，攪拌≥10min；加入硅鐵(主要是還原的原料，進(jìn)入鋼水硅含量約0.4％)3-10kg/t鋼水、石灰3-25kg/t鋼水進(jìn)行還原，還原后按(1)式底吹氮?dú)饬?，控制鋼水增氮量?/p>

Y＝2.5×f×X×t????(1)

式中：X——吹入鋼水氮?dú)饬髁?，單位?分鐘·噸；

t——吹氮?dú)鈺r(shí)間，單位分鐘；

f——系數(shù)，取值范圍0.60-1.0；

Y——產(chǎn)品需要增加氮含量值，ppm(百萬分之一)。

III?LF處理工藝：

將鋼水進(jìn)入LF爐工位，通過LF爐電極加熱調(diào)整鋼水溫度，出LF爐處理工位前，加入鋁，每噸鋼水的加入量為0.3-1.5kg(一般加入鋁丸(塊)或喂入鋁線0.3-1.5kg/t(鋼水)，或者在渣面加入0.3-1.5kg/t(鋼水)的鋁粉)；按吹氮量在1升-2升/分鐘·噸吹氮?dú)狻?分鐘后；加入Ca-Si線0.3-2.0公斤/噸鋼水，再次按吹氮量1升-2升/分鐘·噸吹氮?dú)狻?分鐘。鋼水的成分的質(zhì)量百分比達(dá)下述要求時(shí)出鋼：

0＜C≤0.08％；0＜Si≤0.75％；0＜Mn≤2.00％；P≤0.03％；S≤0.01％；Cr?16.00％-22.50％；Ni?8.00％-14.00％；Mo?0.01％-3.00％；0＜Co≤0.10％；N?0.01％-0.25％；0＜Nb≤0.10％；0＜Ta≤0.10％；其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。