[發明專利]φ280mm的30CrMo圓管坯等軸晶率控制方法

有效

• 申請號: 201610169744.5
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN105695658B
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 陳亮;陳天明;李紅光;郭華;李揚洲;郭奠榮;楊文中;李志強;馮遠超
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: B22D11/115
• 分類號: B22D11/115;C21C5/28;C21C7/00;B22D11/18;B22D11/16
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 許澤偉

本發明公開的是冶金領域的一種生產斷面為φ280mm的30CrMo圓管鋼鑄坯的等軸晶率控制方法。該方法包括轉爐冶煉、LF爐精煉鋼水、RH精煉以及連鑄鋼水等步驟，其中的關鍵技術在于在連鑄階段采用了結晶器電磁攪拌與凝固末端電磁攪拌相結合的技術。本發明的有益效果是：首先在鋼水冶煉階段按照合理的參數控制，提高了鋼水的純凈度并使其出站條件達到最佳，隨后在鋼水澆注的過程中，采用結晶器電磁攪拌與凝固末端電磁攪拌相結合的方式，使得鋼液成分和溫度均勻化，坯殼均勻生長，柱狀晶組織在攪拌過程中不斷沖刷熔斷，等軸晶形核率提高，柱狀晶生長被抑制，從而導致鑄坯等軸晶率提高。

技術領域

本發明涉及鋼鐵冶金領域，尤其涉及一種生產斷面為φ280mm的30CrMo圓管鋼鑄坯的等軸晶率控制方法。

背景技術

30CrMo管坯鋼主要用于生產油氣開采、運輸使用的油井管用鋼，化學組分按重量百分比為：C：0.27％～0.32％、Si：0.20％～0.35％、Mn：0.45％～0.65％、P≤0.020％、S≤0.010％、V≤0.015％、Cr：:0.85％～1.05％、Mo：0.17％～0.24％、Cu≤0.15％、Ni≤0.20％、Alt：0.020％～0.040％，殘余元素要求：Nb≤0.010％、Ti≤0.010％、B≤0.005％，且V+Nb+Ti+B+Zr≤0.15％；As≤0.015％、Sn≤0.010％Sb≤0.010％、Pb≤0.008％、Bi≤0.010％，且As+Sn+Sb+Pb+Bi≤0.045％，余量為Fe。在使用時在使用應力和硫化氫氣體的共同作用下，往往會在受力遠低于其本身屈服強度時突然發生脆斷(稱為硫化氫應力腐蝕)，容易造成生泄露等問題，對生產及環保造成不利影響。隨著社會經濟的發展，油氣運輸效率要求更高、開采難度增大等發展趨勢不斷對鑄坯質量提出更加苛刻的要求。尤其如鑄坯凝固組織比例及分布——等軸晶率，不少研究分析指出，圓坯等軸晶率對穿管成材率及成品質量有重要影響。因此，提高鑄坯等軸晶率，擴大中心等軸晶區，優化鑄坯凝固組織均勻性就顯極為重要。

對于30CrMo管坯鋼來說，鋼種成分中的高鉻、鉬含量本身決定了鑄坯柱狀晶發達趨勢較大，再者，由于鑄坯斷面相對較大且為圓坯，其比表面積較小鑄坯傳熱效率更低，凝固冷卻緩慢，結晶組織的控制更加困難，因此針對不同尺寸的圓管坯，控制其等軸晶率的方法也不盡相同。

發明內容

為克服現有較大斷面尺寸的30CrMo圓管鋼鑄坯等軸晶率普遍較低等不足，本發明所要解決的技術問題是：提供一種針對斷面為φ280mm的30CrMo圓管鋼鑄坯的等軸晶率控制方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

生產斷面為φ280mm的30CrMo圓管鋼鑄坯的等軸晶率控制方法，包括以下步驟：

Ⅰ、轉爐冶煉：轉爐終點按照以下質量百分比和溫度指標進行控制，終點碳0.05％～0.15％，終點磷≤0.010％，終點溫度≥1670℃；

Ⅱ、LF爐精煉鋼水：將步驟Ⅰ中得到的鋼水進行LF爐精煉，精煉全程吹氬攪拌，出站Alt按照0.040％～0.060％進行控制，精煉結束后繼續吹氬至少5min，出站溫度按1560～1620℃控制；

Ⅲ、RH精煉：將步驟Ⅱ中得到的鋼水進行RH精煉，RH精煉要求氬氣流量按1150～1450NL/min控制，真空度＜3mbar，處理時間≥10min，RH出站Alt按照質量百分比0.030％～0.055％控制，真空處理結束后繼續吹氬至少5min，出站溫度按1550～1580℃控制；

Ⅳ、連鑄鋼水：連鑄環節采用結晶器電磁攪拌與凝固末端電磁攪拌相結合的方式，其中，結晶器電磁攪拌的參數為：攪拌電流350～400A，2～4Hz；凝固末端電磁攪拌參數為：攪拌電流200～350A，頻率6.0～8.0Hz。

進一步的是，步驟Ⅱ和步驟Ⅲ中精煉過程采用中強度吹氬攪拌，以鋼液表面不出現大翻沸騰為準；精煉結束后采用弱吹氬攪拌，使鋼水有微弱攪動即可。