[發明專利]生產超臨界高壓管用圓形鋼錠的澆鑄工藝

在審

• 申請號: 202211146568.5
• 申請日: 2022-09-21
• 公開（公告）號: CN115464107A
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 薛愛軍;宗健;程晃;羅道僑;李立新;靳存生;修春強;程景廣;李逍;劉科;張章;劉興;魏向軍
• 申請（專利權）人: 河南中原特鋼裝備制造有限公司
• 主分類號: B22D7/00
• 分類號: B22D7/00;C21D1/26;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/44;C22C38/42;C22C38/06;C22C38/50;C22C38/46;C22C38/54
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司 41102
• 代理人: 亢志民

本發明涉及一種在生產850L規格超臨界P92高壓管用圓形鋼錠時對互為對應關系的一組澆鑄工藝進行改進的生產超臨界高壓管用圓形鋼錠的澆鑄工藝,通過熔點計算，過熱度的合理取值，保證鋼液的可鑄性；澆鑄溫度的設定，錠模使用溫度的要求，錠身及帽口的澆注速度控制，在圓形鋼錠澆鑄過程中得到較厚且均勻的激冷層及致密的鑄態組織，鋼錠進入退火爐前保持待料溫度，避免鋼錠處于急冷急熱環境，克服組織應力,把專用于850L規格超臨界高壓管用圓形鋼錠的一組相互匹配對應的工藝參數固化并加以實施，實現圓形鋼錠表面發生0%的裂紋缺陷，滿足對鐵素體≤5%的要求,本組工藝參數僅適用850L規格超超臨界高壓管用圓形鋼錠澆鑄。

技術領域

本發明屬于鋼錠澆鑄技術領域，具體涉及一種在生產850L規格超臨界P92高壓管用圓形鋼錠時對互為對應關系的一組澆鑄工藝進行改進的生產超臨界高壓管用圓形鋼錠的澆鑄工藝。

背景技術

由于圓形鋼錠易出現表面開裂的固有缺陷，用于直接鍛造的鋼錠基本上以矩形或多棱形狀為主。850L規格超臨界高壓管（P92）采用的是穿孔+鍛造一火完成的生產工藝，要求必須是圓形鋼錠，以往所用圓形鋼錠全部依賴進口，國內沒有相關生產經驗和技術。而用于直接穿鍛加工的圓形鋼錠，表面一旦出現裂紋缺陷，就等于報廢，因此，必須有可靠的工藝保障，實現表面裂紋率為0%，同時滿足客戶對鐵素體≤5%的要求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足而提供一種成熟可靠、產業化生產850L規格用圓形鋼錠的生產超臨界高壓管用圓形鋼錠的澆鑄工藝。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種生產超臨界高壓管用圓形鋼錠的澆鑄工藝，其特征在于：該工藝采用LF爐出鋼溫度+澆鑄溫度+錠模使用溫度+退火爐待料溫度，相互對應形成一組澆鑄工藝，有效保證850L超臨界高壓管用圓形鋼錠表面和內在質量，具體采用如下步驟：

步驟1）、所述超臨界高壓管用圓形鋼錠的鋼種按照質量百分比包括如下成分：[C]:0.09%，[Si]:0.45%，[Mn]:0.55%，[P]≤0.01%，[S]≤0.003%，[Cr]:8.7%，[Mo]:1%，[Ni]：0.2%，[Cu]≤0.20%，[Al]:0.020%，[Ti]≤0.015%，[W]:1.65%，[V]:0.2%，[B]:0.004%，[N]:0.06%，余量為鐵，采用的熔點計算公式為：1536-｛100.3C-22.4C2-0.61+13.55Si-0.654Si2+5.82Mn+0.3Mn2+0.2Cu+4.18Ni+0.01[Ni]2+1.59Cr-0.007[Cr]2｝，計算得出生產超臨界高壓管用圓形鋼錠的鋼種的熔點1503℃，工藝過熱度45℃，考慮鋼包轉運過程中溫降4～5℃，LF工位過熱度確定為45+5=50℃，即LF爐出鋼溫度為1503+50℃±1；

步驟2）、大包就位鑄車工位，用提前檢測狀態良好的測溫槍測溫2次以上，確保測溫準確性，在溫度滿足熔點+過熱度1503+45℃±1時，開始澆鑄操作；

步驟3）、保證鋼液注入模腔后，形成較厚的激冷層和鑄態致密性，錠模溫度控制在30～40℃范圍；澆鑄速度控制是錠身為11Kg/S，帽口為7Kg/S；

步驟4）、計算鋼錠的完全凝固時間，確定脫模時間后，提前對退火爐預熱并保持750±10℃待料溫度，完全入爐后按既定工藝執行退火操作。

計算得出超臨界高壓管用圓形鋼錠采用P92鋼種的熔點為1503℃，考慮鋼包轉運過程中溫降4～5℃，過熱度確定為50℃，LF出鋼溫度為1503+50℃±1。

本發明的技術方案產生的積極效果如下：（1）合理的LF出鋼溫度能保證鋼包轉至鑄車工位過程中發生溫降后仍能滿足必要的澆鑄溫度；（2）準確的澆鑄溫度可保證鋼液流動性和可鑄性；（3）步驟1）～3）相互匹配對應，形成一組工藝參數體系，保障鋼錠生成較厚且均勻的激冷層和內部致密的鑄態組織，有效克服裂紋的產生；（4）合適的退火爐待料溫度避免鋼錠出現急冷急熱情況，有效防止組織應力導致鋼錠產生裂紋。

具體實施方式