[發明專利]厚度≥120mm的熱套容器鋼及其生產方法

在審

• 申請號: 201510341397.5
• 申請日: 2015-06-18
• 公開（公告）號: CN104894473A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 梁寶珠;董漢雄;王世森;洪君;卜勇;余宏偉;李德發;李銀華;易勛;陳勇;王孝東;鮑海燕
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C22C38/12
• 分類號: C22C38/12;C22C33/04;C21D8/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西

技術領域

本發明涉及壓力鍋爐和壓力容器鋼超厚鋼板制造技術，具體地指一種厚度≥120mm的熱套容器鋼及其生產方法。

背景技術

鍋爐和壓力容器鋼用途極廣，被廣泛用于石油、化工、電站、鍋爐等行業，一般用于制作反應器、熱換器、分離器、導氣管、鍋爐汽包等。熱套容器鋼板是低溫壓力容器中使用量最大的一個鋼號，廣泛用于制造單層卷焊容器、整體多層夾緊容器、多層包扎容器、熱套容器和球形容器。與此同時，制造這些大型裝置所使用的大單重超厚(大于100mm)鋼板的需求量也越來越大，為降低各種裝置的制造成本，這些裝置都趨向于大型化；為提高大型裝置的安全可靠性，對使用的鋼板內部質量要求越來越嚴格。從目前特厚板生產的方式來講，除了采用原有的模鑄法之外，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厚度過大的特厚板，目前世界上最大的轉爐連鑄板坯厚度為390mm，由于轉爐連鑄坯內部偏析和壓縮比的限制，只能生產厚度小于100mm的特厚板，由此帶來了使用電渣重熔冶煉工藝生產連鑄板坯。經過電渣爐冶煉的鋼，具有純度高、硫含量低、非金屬夾雜物少、鋼錠表面光滑、結晶均勻致密、金屬組織和化學成分均勻的優點。

目前國內生產超過100mm厚壓力容器用熱套容器鋼的廠家較少，且國內市場上規格為120mm的鋼板，因廠家無法保證探傷、性能，市場供應量幾乎沒有；如果依賴進口，不僅價格貴，而且進貨周期長，無法保證工程的正常運行。因此，生產探傷合格、性能優異的超厚規格熱套壓力容器鋼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。

未解決上述問題，公告號CN102345054B的中國發明專利公開了一種120mm低溫壓力容器16MnDR厚板及其生產方法，所述厚板包含如下質量百分比的化學成分(單位：wt％)：C:0.10～0.17、Si:0.25～0.45、Mn：1.10～1.40、P≤0.015、S≤0.005、Als：0.015～0.055、Nb：0.015～0.04、Ti:0.010～0.020，其它為Fe和不可避免的殘留元素。碳當量[Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]≤0.40。其生產方法為：通過KR鐵水預處理、轉爐冶煉、吹氬處理、LF精煉、VD精煉、模鑄、加熱、控軋控冷、對冷、熱處理工藝，在保證16MnDR成分的基礎上，嚴格控制鋼中P、S等影響鋼板塑韌性的有害元素含量，同時嚴格控制軋鋼的加熱制度，軋制過程中嚴格控制終軋溫度、返紅溫度及冷卻速度，采用鋼板堆垛緩冷等方法，從而保證了16MnDR鋼種120mm厚度鋼板的各項性能指標達到標準要求。但是，該專利中利用了轉爐冶煉和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，操作環境也較差。

公告號CN102605241A的中國發明專利申請文件公開了一種正火型16MnDR壓力容器鋼板及其制造方法，鋼板的化學成分按質量百分比為(單位：wt％)：C：0.15～0.17、Si：0.25～0.40、Mn：1.4～1.55、P≤0.015、S≤0.005、V：0.05～0.07、Als：0.020～0.030、O≤0.0040、N≤0.0060，余量為Fe和不可避免的雜質。制造方法是：采用經過脫硫預處理的鐵水和廢鋼作為原料，經過冶煉、連鑄、加熱、軋制和冷卻、正火熱處理等工序得到正火型16MnDR低溫壓力容器鋼板。其優點是：具有良好的強塑性匹配、優良的低溫沖擊韌性，且生產成本較低，規格可控，該鋼板主要用于低溫壓力容器設備的制造領域。但是該方法生產的鋼板厚度僅為10～60mm。

因此，提供一種生產探傷合格、性能優異的超厚規格熱套壓力容器鋼的方法顯得十分必要。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有背景技術的不足之處，而提供一種厚度≥120mm的熱套容器鋼及其生產方法。

本發明的目的是通過如下措施來達到的：一種厚度≥120mm的熱套容器鋼，鋼中化學成分及質量百分比為：C：0.13～0.18％、Si：0.25～0.50％、Mn：1.30～1.60％、P≤0.015％、S≤0.005％、Nb：0.020～0.040％、Alt：0.025～0.050％，其余為Fe和不可避免的殘留元素。

優選地，鋼中化學成分及質量百分比為：C：0.14～0.16％、Si：0.32～0.42％、Mn：1.34～1.43％、P≤0.01％、S≤0.004％、Nb：0.034～0.036％、Alt：0.04～0.045％，其余為Fe和不可避免的殘留元素。