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CN109930064A - 一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢及其生产方法 - Google Patents

一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢及其生产方法 Download PDF

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CN109930064A
CN109930064A CN201910180975.XA CN201910180975A CN109930064A CN 109930064 A CN109930064 A CN 109930064A CN 201910180975 A CN201910180975 A CN 201910180975A CN 109930064 A CN109930064 A CN 109930064A
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Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢及其生产方法,其化学成分wt%包括:C:0.13%~0.15%,Si:0.25%~0.30%,Mn:1.00%~1.20%,Cr:0.35%~0.45%,Mo:0.25%~0.30%,Ni:1.00%~1.10%,Cu:0.50%~0.55%,Nb:0.015%~0.030%,Al:0.015%~0.030%,P≤0.013%,S<0.003%,As≤0.010%,Sn≤0.010%,Pb≤0.010%,Sb≤0.010%,Bi≤0.010%,As+Sn+Sb+Pb+Bi≤0.035%,V≤0.02%,[H]≤0.00015%,[O]≤0.0020%,[N]≤0.0070%,余量为Fe。从上述组分可知,本发明的一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢及其生产方法,添加少量的Cr元素,利用Cu‑Cr复合效应,提升了高压锅炉管的高温强度、抗蠕变性能和抗H2S腐蚀能力。

Description

一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢的技术领域,具体涉及一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢及其生产方法。
背景技术
能源与人类的生产、生活息息相关。随着世界经济的发展,能源消耗迅猛增长,随之而来的环境问题也愈发严峻,大气污染、二氧化碳排放导致的温室效应纷至沓来。耐热钢作为能源领域的特殊钢,其发展与能源、动力、机械工业等密切相关。在火力发电、核电、石油化工、航空航天、应用化学等领域,耐热钢的性能寿命关系到行业的发展水平。
锅炉管用耐热钢主要用于发电站,其工作环境非常恶劣,在高温、高压、蒸汽腐蚀的环境下长期服役,钢材的组织会发生石墨化、蠕变,降低其高温强度,影响锅炉的安全使用。为提高锅炉发电效率,必须提高蒸汽温度和临界压力,这对耐热钢的材料高温性能要求势必提高。由于锅炉燃料煤或天然气中硫化物含量一般较高,在高温还原气氛下会生成H2S,对锅炉管造成应力腐蚀,必须全面提高高压锅炉管的耐腐蚀能力。
现有钢种15Ni1MnMoNbCu由于设计的限制,抗H2S腐蚀能力较差,高温强度和耐热性还可以提高,这就需要开发一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢。材料的抗腐蚀能力主要与材料的晶界强度有关,因此常常加入Cr、Mo、Nb、Ni、Cu等合金元素细化原始奥氏体晶粒度。超细晶粒原始奥氏体经淬火后,形成超细晶粒铁素体和分布良好的超细碳化物组织,是开发抗硫化氢应力腐蚀的高强度钢最有效的途径。采用有害元素[H]、[O]、[N]、As、Sn、Pb、Sb、Bi含量很低的纯净钢,尽可能减少非金属杂质点蚀造成的失效;设计良好的均匀细小的回火组织,使产品性能稳定;尽可能的降低钢中的S含量,减少硫化物夹杂,从根源防止H2S应力腐蚀。
国家标准《高压锅炉用无缝钢管》(GB/T 5310~2017)对15Ni1MnMoNbCu材质进行了以下规定:C:0.10%~0.17%,Si:0.25%~0.50%,Mn:0.80%~1.20%,Mo:0.25%~0.50%,Ni:1.00%~1.30%,Cu:0.50%~0.80%,Nb:0.015%~0.045%,Al≤0.050%,P≤0.025%,S≤0.015%,V≤0.02%,[N]≤0.0200%。目前国内已经采用的此钢种,经冶炼+轧制+热穿管+880~980℃正火快速冷却+610~680℃回火,可以达到450℃高温屈服强度≥304Mpa,纵向A≥19%,横向A≥17%;非金属夹杂物A粗≤1.5级,A细≤1.5级,B粗≤1.5级,B细≤1.5级,C粗≤1.0级,C细≤1.0级,D粗≤1.5级,D细≤1.5级,Ds≤2.0级。这种钢生产的高压锅炉管比普通的20G、A106B高温强度提升80%,可以有效减重达50%~60%。而本发明生产的耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢由于对S含量进行了控制,添加了0.30~0.35%的Cr,通过Cu-Cr复合效应,提升了高压锅炉管的高温强度、抗蠕变性能和抗H2S腐蚀能力,提高了高压锅炉管的使用寿命,使综合成本显著降低。
发明内容
本发明的目的在于:克服现有技术的不足,提供一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢及其生产方法,最终产品具备较《高压锅炉用无缝钢管》(GB/T 5310~2017)标准15Ni1MnMoNbCu材质更高的高温强度、抗蠕变性能和抗H2S腐蚀能力。具有如下性能:450℃高温屈服强度≥330Mpa,纵向A≥25%,横向A≥20%;非金属夹杂物A粗≤1.0级,A细≤1.0级,B粗≤1.0级,B细≤1.0级,C粗≤0级,C细≤0级,D粗≤1.0级,D细≤1.0级,Ds≤1.0级;S≤0.002%,可以通过SSC(应力环法)和ISO 11114-4要求的氢脆试验。
本发明所采取的技术方案是:
一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢,其化学成分wt%包括:C:0.13%~0.15%,Si:0.25%~0.30%,Mn:1.00%~1.20%,Cr:0.35%~0.45%,Mo:0.25%~0.30%,Ni:1.00%~1.10%,Cu:0.50%~0.55%,Nb:0.015%~0.030%,Al:0.015%~0.030%,P≤0.013%,S<0.003%,As≤0.010%,Sn≤0.010%,Pb≤0.010%,Sb≤0.010%,Bi≤0.010%,As+Sn+Sb+Pb+Bi≤0.035%,V≤0.02%,[H]≤0.00015%,[O]≤0.0020%,[N]≤0.0070%,余量为Fe。
本发明进一步改进方案是,其化学成分中,As、Sn、Sb、Pb和Bi满足一下条件(wt%):As+Sn+Sb+Pb+Bi≤0.035%。
添加了0.35%~0.45%的Cr元素,在不影响钢材塑、韧性的前提下,有效提高了其高温强度和抗蠕变性能,还提高了一定的耐腐蚀性。
对S含量进行限定,要求S<0.003%,提高高压锅炉管的抗H2S腐蚀性能,可推广应用于CNG燃气锅炉管路和高硫燃煤蒸汽锅炉管路。
下面具体说明本发明耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢化学成分的限定理由:
C:C是提高强度最有效的元素之一,也是对焊接性能影响最大的元素,为确保韧性和焊接性能,一般高压锅炉管的C含量不大于0.20%,同时考虑耐硫化氢腐蚀性能和韧性的要求,应尽可能提高Mn/C比,综合考虑,将C含量控制在0.13%~0.15%之间;
Si:Si能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的强度和硬度,尤其是提高钢的屈服强度;硅还有脱氧的作用,但含量超过0.30%时不利于抗硫化氢腐蚀,因此本发明Si含量控制在0.25%~0.30%之间;
Mn:Mn有固溶强化的作用,可扩大奥氏体区、降低奥氏体向铁素体的转变温度,进而细化铁素体晶粒、提高钢的强韧性,并可补偿低碳所造成的强度损失,但Mn含量过高会产生偏析,容易产生对HIC裂纹敏感的MnS夹杂物,因此,将Mn含量控制在1.00%~1.20%之间;
Cr:Cr能提高钢的高温机械性能,提高强度和硬度,并能在钢表面形成一层钝化膜,具有抗氧化和抗腐蚀的能力;Cr可提高耐二氧化碳腐蚀,并能抑制S的吸附;Cr可以与C结合,提高了弥散强化的效果,改善石墨化倾向;Cr含量过高不利于高压锅炉管的焊接,综合考虑其他合金元素的配比,本钢种添加Cr元素0.35%~0.45%;
Mo:Mo对铁素体有固溶强化作用,能够提高钢的蠕变强度,能提高钢的回火稳定性,同时还能在表面形成致密的钝化膜,具有抗硫化氢腐蚀的能力,并可改善点腐蚀,但是Mo是一种贵重合金、稀缺资源,本发明将Mo含量控制在0.25%~0.30%;
Ni:Ni在钢中可以稳定奥氏体,在提高强度的同时,不降低塑性和韧性;Ni还拥有一定的耐腐蚀性,可以和钢中的铜元素结合,当Ni:Cu≥2:1时,在钢的表面形成铜镍富集层,抑制单一铜元素的富集,防止产生铜致裂纹。但是由于Ni是贵重合金,影响钢材生产成本,所以本钢种添加1.00%~1.10%的Ni。
Cu:Cu在钢中一般作为有害元素,当Cu含量超过0.20%且钢温超过1100℃时,钢材表面产生氧化脱碳,易在脱碳层晶界富集,形成铜脆、表面龟裂,严重影响钢材质量;但是Cu是提高钢耐腐蚀性最佳的元素之一,在钢材腐蚀过程中,铜能起到活化阴极的作用,使钢阳极发生钝化,减缓腐蚀,同时铜会在钢的表面富集,形成一层薄薄的耐蚀层,减缓腐蚀;含铜0.20%的钢耐腐蚀性比不含铜钢高20%以上,铜还可以改善海水和H2S环境的腐蚀;铜能细化奥氏体晶粒,提高钢的强度;但是铜在我国属于稀缺资源,使用成本较高,综合以上优缺点,本发明将Cu含量限制在0.50%~0.55%。
Nb:Nb在钢中可以提高奥氏体的再结晶温度,扩大未再结晶区温度范围,促使奥氏体晶粒形变和缺陷的积累,细化铁素体晶粒,仅需添加0.020%的Nb就能起到细化晶粒作用,提高钢的强韧性。所以本钢种加入0.015%~0.030%的Nb。
Al:Al作为脱氧剂、细化晶粒元素,可以抑制低碳钢的时效;铝还可以提高抗H2S腐蚀能力,但是Al含量过高易产生大量非金属夹杂物,不利于钢疲劳寿命的提高,本钢种将Al含量控制在0.015%~0.030%。
P:P在钢中一般作为有害元素,P能提高钢的强度,但使塑性和韧性降低,同时P还会造成严重的微观偏析,容易导致淬火马氏体形成显微裂纹,成为氢的聚集源,因此,将P含量控制在0.013%以下;
S:S含量的增加会显著增加HIC的敏感性,为了达到理想的抗硫化氢腐蚀效果,钢中S含量应控制在0.003%以下,且尽可能的低,从根源上提高抗H2S腐蚀能力;
As、Sn、Pb、Sb、Bi:五害元素As、Sn、Pb、Sb、Bi位于元素周期表的第四和第五主族,氧化性低于铁,在冶炼环节无法去除;原子半径大,且易在晶界和表面富集,分布极不均匀,增加钢的热脆倾向,造成低温脆性,降低钢的热塑性,导致铸坯表面开裂,降低钢材的抗腐蚀性能。本钢种中控制As≤0.010%,Sn≤0.010%,Pb≤0.010%,Sb≤0.010%,Bi≤0.010%,As+Sn+Sb+Pb+Bi≤0.035%。
V:V元素在高温时能够细化晶粒,提高钢的强韧性,但是显著降低蠕变性能,所以本钢种V含量控制在≤0.02%。
H:H元素使钢的塑性降低,在钢中会产生“发纹”或形成应力区,在钢进行轧制加工时发纹扩展而形成裂纹,使钢的力学性能特别是塑性恶化,甚至断裂,在钢断口上呈现“白点”。同时氢还会引起点状偏析、氢脆,以及焊缝热影响区内的裂缝等。因此,本发明及工艺将H控制在0.00015%以下。
O:O元素在室温时对钢的强度影响不大,但使钢的伸长率和面缩率显著的降低。随着O含量的增加,材料的氧化夹杂物出现几率大大增加,从而降低材料的疲劳寿命。本发明及生产工艺可以将O含量稳定控制在0.0020%以内。
N:N元素能使钢材强化,但显著降低钢材塑性、韧性,增加时效倾向和冷脆性。国家标准要求含量小于0.0200%。本发明及生产工艺将N含量控制在0.0070%以内。
生产如上所述的一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢的方法,包括下列步骤:
1)铁水转运:
采用一种铁水包及其加盖保温装置对铁水进行转运,减少热量损失,便于铁水预处理,提高冶炼温度条件;
2)KR脱硫:
采用搅拌头在铁水包中进行搅拌,加入脱硫剂,使脱硫剂与铁水中的硫充分反应,再通过扒渣器去除脱硫产物,降低铁水S含量,确保脱硫后铁水S≤0.003%;
3)转炉冶炼:
在100吨以上的顶底复吹式转炉中冶炼,以85%铁水、15%优质废钢为原料进行初炼,实现脱C和预脱P;采用挡渣锥和滑板进行复合挡渣,确保无渣出钢,防止回P;
4)精炼:
在100吨以上的LF炉中进行钢水深脱氧及合金化,造碱度R:5.0~8.0的精炼渣;精炼过程全程底吹氩搅拌,精炼前期大搅拌,通过钢渣反应强化脱S、去除夹杂,精炼后期采用弱搅拌,防止钢水二次氧化,促进夹杂物上浮;
5)真空脱气:
在LF精炼后采用RH循环脱气设备进行真空脱气和去除夹杂物处理,保证[H]≤0.00015%,[O]≤0.0006%,[N]≤0.0030%,所有成分进入要求的内控范围;
6)夹杂物变性与软吹:
真空处理之后喂100m~150m硅钙丝线对夹杂物变性并持续进行软吹,软吹时间保持在20~25分钟,确保夹杂物充分上浮去除;
7)连铸:
采用大圆坯连铸机,使用无碳中间包覆盖剂、专用结晶器保护渣,采用保护渣自动烘烤、自动添加装置确保均匀及时添加,实行全程全保护浇铸生产连铸圆坯;采用M-EMS+S-EMS+F-EMS三段电磁搅拌装置,充分均匀组织,提高内部质量;
8)缓冷:
入坑缓冷,消除内应力,降低钢材硬度,免去了退火的工序,降低了生产成本;
9)精整:
采用人工检查修磨进行消缺,确保连铸坯表面质量。
本发明更进一步改进方案是,所述步骤2)中,通过搅拌使铁水形成漩涡,一次性向漩涡中心投入450~900Kg脱硫剂,根据铁水硫含量搅拌12~15分钟。
本发明更进一步改进方案是,所述步骤3)中,随废钢加入镍铁,进行转炉合金化;出钢加入石灰、含铜钢专用精炼渣及多种高纯合金进行预脱氧及成分初调。
本发明更进一步改进方案是,所述高纯合金包括金属锰和低碳铬铁。
本发明更进一步改进方案是,所述步骤4)中,加石灰100~300Kg/炉,控制石灰与精炼渣的配比在2:1,进行少渣冶炼。
本发明更进一步改进方案是,所述步骤5)中,在<100Pa的真空度下保持20~25分钟。
本发明更进一步改进方案是,所述步骤8)中,采用600~650℃高温夹持入内壁设有保温材料的坑内进行缓冷。
本发明更进一步改进方案是,所述缓冷的过程中,起初圆钢表面温度维持入坑时的温度,圆钢芯部温度快速靠近至圆钢表面温度;当圆钢芯部温度与圆钢表面温度相等的时候,圆钢芯部和表面同时缓慢冷却。
本发明更进一步改进方案是,用于圆钢缓冷的坑内仅放置一根缓冷的圆钢,并且夹持固定于坑的中心,使圆钢与坑内壁之间的距离相等。
按照本发明生产的一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢,具有高温强度、抗蠕变性能和抗H2S腐蚀能力等特点,材料性能可以达到如下水平:450℃高温屈服强度≥330Mpa,纵向A≥25%,横向A≥20%;非金属夹杂物A粗≤1.0级,A细≤1.0级,B粗≤1.0级,B细≤1.0级,C粗≤0级,C细≤0级,D粗≤1.0级,D细≤1.0级,Ds≤1.0级;晶粒度≥10级,S≤0.002%,可以通过SSC(应力环法)和ISO 11114-4要求的氢脆试验。
本发明的有益效果在于:
第一、本发明的一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢及其生产方法,本发明通过对C、Si、Mn、Mo、Ni、Cu、Nb、Al等合金元素进行优化,添加少量的Cr元素,利用Cu-Cr复合效应,提升了高压锅炉管的高温强度、抗蠕变性能和抗H2S腐蚀能力。
第二、本发明的一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢及其生产方法,对S含量进行严格限定,要求S<0.003%,提高高压锅炉管的抗H2S腐蚀性能,可推广应用于CNG燃气锅炉管路和高硫燃煤蒸汽锅炉管路。
第三、本发明的一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢及其生产方法,对As、Sn、Pb、Sb、Bi、As+Sn+Sb+Pb+Bi≤0.035%、[H]、[O]等有害元素进行了严格限定,有利于高温强度、抗蠕变性能和抗H2S腐蚀能力的提高。
第四、本发明的一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢及其生产方法,铁水转运时,采用一种新型铁水包及其加盖保温装置对铁水进行保温,减少热量损失,提高冶炼温度条件。
第五、本发明的一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢及其生产方法,针对钢种特性及其使用环境,采用450~900Kg自制脱硫剂进行KR预脱硫,根据铁水硫含量搅拌12~15分钟,确保脱硫后铁水S≤0.003%,为精炼脱硫创造有利条件。
第六、本发明的一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢及其生产方法,以85%铁水、15%优质废钢为原料进行初炼,随废钢加入镍铁,进行转炉合金化;出钢加入石灰、含铜钢专用精炼渣及多种高纯合金(金属锰、低碳铬铁)进行预脱氧及成分初调。
第七、本发明的一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢及其生产方法,使用100~300Kg/炉的石灰和50~150Kg/炉的精炼渣,进行少渣冶炼,提高精炼效率,提升钢的纯净度。
第八、本发明的一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢及其生产方法,本钢种采用BOF+LF+VD+CCM工艺,在<100Pa的真空度下保持20~25分钟,保证了较低的气体以及有害残余元素的含量,使得材料具有优异综合力学性能。
第九、本发明的一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢及其生产方法,本钢种采用600~650℃高温夹持入坑缓冷,充分消除内应力,降低钢材硬度,免去了退火的工序,降低了生产成本。
第十、本发明的一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢及其生产方法,入坑缓冷的圆钢采用单根单坑,消除了其它后入坑的圆钢对先入坑缓冷圆钢的缓冷干扰;并且通过夹持使圆钢与缓冷坑的内壁之间的距离相等,使得入坑缓冷的圆钢能够表面和芯部最终在相同温度下同时缓冷。
第十一、本发明的一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢及其生产方法,缓冷坑内壁的保温材料,使得缓冷坑对圆钢表面的温度降低减慢,从而使芯部温度能够靠近表面温度,进而同时缓冷,进一步保证了内部应力的消除。
附图说明:
图1为现有的15Ni1MnMoNbCu高压锅炉管用钢与本发明的成分对比表(wt%)。
图2为本申请各实施例的成分对比表(wt%)。
图3为本申请各实施例与现有技术的高压锅炉管用钢的气体含量对比表。
图4为本申请各实施例与现有技术的高压锅炉管用钢的力学性能对比表。
图5为本申请各实施例非金属夹杂物控制水平对比表。
具体实施方式:
1)铁水转运:采用一种新型铁水包及其加盖保温装置对铁水进行转运,减少热量损失,便于铁水预处理,提高冶炼温度条件;
2)KR脱硫:采用搅拌头在铁水包中进行顺时针搅拌,使铁水形成漩涡,一次性向漩涡中投入450~900Kg自制脱硫剂,根据铁水硫含量搅拌12~15分钟,使脱硫剂与铁水中的硫充分反应,再通过扒渣器去除脱硫产物,降低铁水S含量,确保脱硫后铁水S≤0.003%;
3)转炉冶炼:在100吨以上的顶底复吹式转炉中冶炼,以85%铁水、15%优质废钢为原料进行初炼,实现脱C和预脱P;随废钢加入镍铁,进行转炉合金化;出钢加入石灰、含铜钢专用精炼渣及多种高纯合金(金属锰、低碳铬铁)进行预脱氧及成分初调,采用挡渣锥和滑板进行复合挡渣,确保无渣出钢,防止回P;
4)精炼:在100吨以上的LF炉中进行钢水深脱氧及合金化,造碱度R:5.0~8.0的精炼渣;加石灰100~300Kg/炉,控制石灰与精炼渣的配比在2:1,进行少渣冶炼;精炼过程全程底吹氩搅拌,精炼前期大搅拌,通过钢渣反应强化脱S、去除夹杂,精炼后期采用弱搅拌,防止钢水二次氧化,促进夹杂物上浮;
5)真空脱气:在LF精炼后采用RH循环脱气设备进行真空脱气和去除夹杂物处理,在<100Pa的真空度下保持20~25分钟,保证[H]≤0.00015%,[O]≤0.0006%,[N]≤0.0030%,所有成分进入要求的内控范围;
6)夹杂物变性与软吹:真空处理之后喂100m~150m硅钙丝线对夹杂物变性并持续进行软吹,软吹时间保持在20~25分钟,确保夹杂物充分上浮去除;
7)连铸:采用大圆坯连铸机,使用无碳中间包覆盖剂、专用结晶器保护渣,采用保护渣自动烘烤、自动添加装置确保均匀及时添加,实行全程全保护浇铸生产连铸圆坯;采用M-EMS+S-EMS+F-EMS三段电磁搅拌装置,充分均匀组织,提高内部质量;
8)缓冷:采用600~650℃高温夹持入坑缓冷,消除内应力,降低钢材硬度,免去了退火的工序,降低了生产成本;
9)精整:采用人工检查修磨进行消缺,确保连铸坯表面质量。
以上制备方法中未加限定的工艺条件均可参照本领域常规技术。
根据上述工艺制备得到实施例1~4,各实施例1~4的成分如图2所示。
各实施例1~4与现有技术的气体含量对比如图3所示。
各实施例1~4与现有技术的力学性能对比如图4所示。
各实施例的非金属夹杂控制水平情况如图5所示。
由图5可知,本发明非金属类夹杂物已稳定控制在≤1.0级,本发明工艺控制水平已达到国际先进水平。

Claims (10)

1.一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢,其特征在于:其化学成分wt%包括:C:0.13%~0.15%,Si:0.25%~0.30%,Mn:1.00%~1.20%,Cr:0.35%~0.45%,Mo:0.25%~0.30%,Ni:1.00%~1.10%,Cu:0.50%~0.55%,Nb:0.015%~0.030%,Al:0.015%~0.030%,P≤0.013%,S<0.003%,As≤0.010%,Sn≤0.010%,Pb≤0.010%,Sb≤0.010%,Bi≤0.010%,As+Sn+Sb+Pb+Bi≤0.035%,V≤0.02%,[H]≤0.00015%,[O]≤0.0020%,[N]≤0.0070%,余量为Fe。
2.生产如权利要求1所述的一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢的方法,其特征在于包括下列步骤:
1)铁水转运:
采用一种铁水包及其加盖保温装置对铁水进行转运;
2)KR脱硫:
采用搅拌头在铁水包中进行搅拌,加入脱硫剂,使脱硫剂与铁水中的硫充分反应,再通过扒渣器去除脱硫产物,降低铁水S含量,确保脱硫后铁水S≤0.003%;
3)转炉冶炼:
在100吨以上的顶底复吹式转炉中冶炼,以85%铁水、15%优质废钢为原料进行初炼,实现脱C和预脱P;采用挡渣锥和滑板进行复合挡渣,确保无渣出钢,防止回P;
4)精炼:
在100吨以上的LF炉中进行钢水深脱氧及合金化,造碱度R:5.0~8.0的精炼渣;精炼过程全程底吹氩搅拌,精炼前期大搅拌,通过钢渣反应强化脱S、去除夹杂,精炼后期采用弱搅拌,防止钢水二次氧化,促进夹杂物上浮;
5)真空脱气:
在LF精炼后采用RH循环脱气设备进行真空脱气和去除夹杂物处理,保证[H]≤0.00015%,[O]≤0.0006%,[N]≤0.0030%,所有成分进入要求的内控范围;
6)夹杂物变性与软吹:
真空处理之后喂100m~150m硅钙丝线对夹杂物变性并持续进行软吹,软吹时间保持在20~25分钟,确保夹杂物充分上浮去除;
7)连铸:
采用大圆坯连铸机,使用无碳中间包覆盖剂、专用结晶器保护渣,采用保护渣自动烘烤、自动添加装置确保均匀及时添加,实行全程全保护浇铸生产连铸圆坯;采用M-EMS+S-EMS+F-EMS三段电磁搅拌装置,充分均匀组织,提高内部质量;
8)缓冷:
入坑缓冷,消除内应力,降低钢材硬度,免去了退火的工序,降低了生产成本;
9)精整:
采用人工检查修磨进行消缺,确保连铸坯表面质量。
3.如权利要求2所述的一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢的生产方法,其特征在于:所述步骤2)中,通过搅拌使铁水形成漩涡,一次性向漩涡中心投入450~900Kg脱硫剂,根据铁水硫含量搅拌12~15分钟。
4.如权利要求2所述的一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢的生产方法,其特征在于:所述步骤3)中,随废钢加入镍铁,进行转炉合金化;出钢加入石灰、含铜钢专用精炼渣及多种高纯合金进行预脱氧及成分初调。
5.如权利要求4所述的一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢的生产方法,其特征在于:所述高纯合金包括金属锰和低碳铬铁。
6.如权利要求2所述的一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢的生产方法,其特征在于:所述步骤4)中,加石灰100~300Kg/炉,控制石灰与精炼渣的配比在2:1,进行少渣冶炼。
7.如权利要求2所述的一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢的生产方法,其特征在于:所述步骤5)中,在<100Pa的真空度下保持20~25分钟。
8.如权利要求2所述的一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢的生产方法,其特征在于:所述步骤8)中,采用600~650℃高温夹持入内壁设有保温材料的坑内进行缓冷。
9.如权利要求8所述的一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢的生产方法,其特征在于:所述缓冷的过程中,起初圆钢表面温度维持入坑时的温度,圆钢芯部温度快速靠近至圆钢表面温度;当圆钢芯部温度与圆钢表面温度相等的时候,圆钢芯部和表面同时缓慢冷却。
10.如权利要求8所述的一种耐腐蚀高压锅炉管用耐热钢的生产方法,其特征在于:用于圆钢缓冷的坑内仅放置一根缓冷的圆钢,并且夹持固定于坑的中心,使圆钢与坑内壁之间的距离相等。
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