[發明專利]一種厚度≥80毫米的鍋爐汽包用鋼及其生產方法

有效

• 申請號: 201210223523.3
• 申請日: 2012-07-02
• 公開（公告）號: CN102732802A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 董漢雄;熊濤;王世森;梁寶珠;熊玉彰;李德發;邱文濤;洪君;張新宇;陳勇;王孝東;余宏偉;李銀華;李偉;韋澤洪
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C22C38/48
• 分類號: C22C38/48;C21C5/52;C22B9/18
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 段姣姣

技術領域

本發明涉及壓力容器鋼及其生產方法，具體屬于一種厚度≥80毫米的鍋爐汽包用鋼及其生產方法。

背景技術

鍋爐汽包作為一種壓力容器，其工作環境是在高溫、高壓下進行，因此，對材料純凈度、抗脆化能力、內部質量等一系列主要技術指標要求極為苛刻。目前，其所用鋼種為13MnNiMoR。

越來越多廠家使用1000t/h以上鍋爐汽包，對于使用厚度小于80mm以下的汽包鋼已經不能滿足要求，因此，制造鍋爐汽包使用大單重超厚（大于80毫米）鋼板的需求量越來越大，而且從降低制造成本考慮，趨向于大型化及更可靠的安全性。從目前特厚板生產的方式來講，除了采用原有的鍛造法之外，還有較為經濟的連鑄法，但是連鑄生產受技術條件的限制無法生產特厚板，目前鋼廠連鑄板坯厚度普遍為300mm，由于該厚度連鑄坯中心偏析嚴重，鑄坯內部質量滿足不了鋼板的質量要求，鋼板探傷合格率較低，因此只能生產厚度小于100mm的厚板。隨著冶金技術裝備的進步，電渣爐寬板坯的誕生為生產高質量的特厚板創造了條件，由此開展了使用電渣重熔生產寬板坯冶煉工藝的技術研究。

目前國內生產超過100mm厚鍋爐汽包鋼13MnNiMoR的廠家較少，國內市場只有舞陽鋼廠能夠提供；但是舞陽鋼廠采用轉爐冶煉+模鑄澆注的方式煉鋼，雖然保證了大單重鋼板有足夠的壓下量和成材原料，但是無法保證高純度，并且模鑄澆注成材率較低，操作環境較差。如果能利用電渣重熔冶煉工藝生產具有高質量的鍋爐汽包用特厚鋼板，則對企業實現差異化戰略，增強企業競爭力具有十分重要的意義；且電渣重熔冶煉設備投資少，場地占用小，操作環境整潔且環保。

發明內容

本發明在于解決現有鍋爐汽包用鋼的夾雜多、成材率低、工藝不能滿足厚度大于80毫米，尤其不能生產厚度超過100毫米的鋼板的不足，提供一種鋼質潔凈度高，即鋼中非金屬(A、B、C、D)類夾雜物均應不大于1.0級，各類總和≤3.5，鋼中[H]≤0.0002%、[O]?≤0.001%、[N]?≤0.005%，鋼板的力學性能穩定、使用安全可靠的厚度≥80毫米的鍋爐汽包用鋼及其生產方法。

實現上述目的的措施：

一種厚度≥80毫米的鍋爐汽包用鋼，其組分及重量百分比含量為：C:?0.11～0.145%、Si：0.22～0.42%、Mn:1.24～1.49%、P:≤0.010%、S:≤0.010%、Cr：0.22～0.38%、Ni：0.68～0.90%、Mo：0.22～0.38%、Nb：0.005～0.016%，并控制[H]≤0.0002%、[O]?≤0.001%、[N]?≤0.005%,其余為Fe及不可避免的雜質。

生產一種厚度≥80毫米的鍋爐汽包用鋼的方法，其步驟：

1）進行電爐冶煉，控制出鋼溫度在1620～1640℃；

2）將鋼水預熱3～5分鐘；

3）進行LF爐處理：按照45～70Kg/噸鋼加入活性石灰，按照0.03～0.05Kg/噸鋼加入硅鈣或硅鐵粉，按照0.015～0.025Kg/噸鋼加入AD15脫氧劑；

4）進行扒渣，控制鋼水中Si的重量百分比含量在：0.05～0.15%；

5）在VD真空爐中進行真空處理及吹氬，按照80～100ml/分鐘吹入氬氣；控制真空度不超過67Pa,并進行至少25分鐘的保壓，真空處理時間不少于25分鐘并同時停止吹氬氣；

6）按照2.7～3.0米/噸鋼一次性喂入Si—Ca線；

7）進行再次吹氬，按照80～100ml/分鐘吹入，吹氬時間不低于8分鐘；

8）進行連鑄，控制拉坯速度在1.6～1.7米/分鐘，并控制鑄坯厚度不少于150毫米；

9）堆冷至室溫；

10）采用低頻雙極串聯板坯電渣爐進行電渣重熔冶煉、抽錠、補縮：

a)將由電爐冶煉的鑄坯進行拼接裝入電渣爐，并形成自耗極回路；并將預熔渣按照按照20～30Kg/噸鋼裝入電渣爐的結晶器中；

b）進行抽錠并同時采用保護罩進行緩冷：當電渣爐中的鋼水液面高度達到60～＜70毫米時，抽錠速度控制在3.5～＜4.5毫米/分鐘；當電渣爐中的鋼水液面高度達到70～＜80毫米時，抽錠速度控制在4.5～＜6.5毫米/分鐘；當電渣爐中的鋼水液面高度達到80毫米及以上后，抽錠速度控制在6.5～8.5毫米/分鐘；?

c）抽錠速度控制在7.5～8.5毫米/分鐘時，進行重熔，并按照32～36g/分鐘加入鋁粒直至重熔結束；