CN105349750A - 高温退火炉底板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高温退火炉底板,高温退火炉底板中化学成分及质量百分比为:C≤0.08%、Si≤1.00%、Mn≤2.00%、Ni:12.00~15.00%、Cr:22.00~24.00%、P≤0.040%、S≤0.010%、稀土RE:0.04~0.06%,其余为Fe和不可避免的杂质。本发明还涉及这种高温退火炉底板的制造方法。本发明有效避免高温退火炉底板在使用过程中热疲劳裂纹源的产生;通过锻造消除钢锭内部缺陷,压实疏松,打碎粗大的铸态组织,并使非金属夹杂物沿变形方向分布,同时产生有利的纤维组织,避免热应力导致底板径向开裂;中频炉冶炼可回收利用废旧底板及0Cr23Ni13返回料,生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及装备制造技术,特别是指一种高温退火炉底板,本发明还涉及这种高温退火炉底板的制造方法。
背景技术
环形退火炉(ROF炉)是对钢卷进行高温退火的热处理设备,炉底板是在ROF炉内1200℃高温下直接承受压力的设备,承载钢卷最大15t,平均为12.77t,并处于一个高低温反复变化的温度环境中。彭娟在论文“ROF炉底板热应力模拟与结构优化”中介绍,炉底板不仅要经受压缩和拉伸交变载荷的作用,还要经受高温氧化性气体的侵蚀,在经过几个周期的使用后,就开始产生裂纹,裂纹以构件的边缘萌生向心部扩展,最终失效报废。因此,制造炉底板一般都采用耐热钢,如SUS309S、0Cr23Ni13、1Cr18Ni9Ti等高镍铬钢,价格昂贵。按生产工艺的不同底板可分为铸造、轧制和锻造三种,铸造0Cr23Ni13炉底板平均寿命6-8个月左右,日本轧制SUS309S(相当于中国的0Cr25Ni20)炉底板平均寿命2.16年,锻造0Cr23Ni13炉底板平均寿命更长。提高炉底板寿命,降低炉底板成本,对降低冷轧取向硅钢的退火成本具有重要的意义。
因此,提供一种高温退火炉底板及其制造方法,显得十分必要。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有背景技术的不足之处,而提供一种高温退火炉底板及其制造方法,其不仅能降废,而且能产生一定的经济价值。
本发明的目的是通过如下措施来达到的:一种高温退火炉底板,高温退火炉底板中化学成分及质量百分比为:C≤0.08%、Si≤1.00%、Mn≤2.00%、Ni:12.00~15.00%、Cr:22.00~24.00%、P≤0.040%、S≤0.010%、稀土RE:0.04~0.06%,其余为Fe和不可避免的杂质。
优选地,高温退火炉底板中化学成分及质量百分比为:C≤0.08%、Si:0.80~0.95%、Mn:1.20~1.60%、Ni:12.50~13.50%、Cr:22.50~23.50%、P≤0.030%、S≤0.005%、稀土RE:0.04~0.06%,其余为Fe和不可避免的杂质。
进一步地,高温退火炉底板中化学成分及质量百分比为:C:0.06%、Si:0.88%、Mn:1.40%、Ni:13.00%、Cr:23.00%、P:0.020%、S:0.003%、稀土RE:0.05%,其余为Fe和不可避免的杂质。
上述高温退火炉底板的制造方法,包括如下步骤:
1)中频炉冶炼:回收利用废旧底板及0Cr23Ni13返回料,将超低碳带钢压块、微碳铬铁、镍板、金属锰球、硅铁按一定比例放入中频炉中和废旧底板、0Cr23Ni13返回料一起熔化,出钢目标控制为:C≤0.06%、Si:0.80~0.95%、Mn:1.20~1.60%、Ni:12.50~13.50%、Cr:22.50~23.50%、P≤0.030%、出钢温度为1650~1670℃;
2)扒渣:扒掉钢水上面的一层中频炉炉衬脱落产生的酸性渣,便于重新造碱性渣;
3)LF炉精炼:将中频炉冶炼后的钢水送入LF精炼炉中精炼,精炼时,全程开氩气搅拌,先按照7~10kg/吨钢加入活性石灰,送电,加萤石30kg化渣3~5min后,再按照1.0~1.5kg/吨钢加入铝粉进行扩散脱氧;白渣后取样,根据钢水成分进行预调,控制质量百分比:C≤0.008%;S≤0.005%;Si、Mn、Cr、Ni按照所述化学成分质量百分比范围的中线控制,LF炉离站温度为1555~1565℃,吊包进VD炉;
4)VD炉真空处理:钢包入VD炉后,控制氩气流量为80~100ml/min,使钢液面具有明显波动,待真空度降至67Pa时进行保压18~20min,真空完毕后破空,测温取样;
5)按照0.8~1.2kg/吨钢向钢水中插入稀土棒,进行微合金化处理;
6)软吹:软吹时间控制为8~10min,使夹杂物充分上浮、稀土元素扩散均匀;
7)铸锭:浇注成5.3t的电极坯母材,开浇温度为1465~1475℃,锭身浇注时间为5.5~7.5min,帽口浇注时间为4.5~6.5min;
8)缓冷:模冷3~4h后,600~650℃脱模入缓冷坑缓冷至常温;
9)电渣重熔冶炼:电极坯母材采用固定式电渣炉冶炼;
a.引锭板材质为所重熔电极坯钢种或低碳钢;
b.渣料由质量分数为70%的CaF2和质量分数为为30%的Al2O3组成,渣料在700~750℃的温度下烘烤4~5h,随用随取;渣料按照70~80kg/吨钢加入垫有引锭板的结晶器中进行化渣处理,化渣时间为1~1.5h;
c.将电极坯母材接入电渣炉,形成自耗电极回路开始重熔冶炼;
d.熔速控制在650~700kg/h进行重熔,每隔20分钟向炉中加铝粉30g直至重熔结束;重熔中,控制质量百分比:C≤0.008%;S≤0.003%;控制钢中非金属夹杂物A、B、C、D类夹杂物总量不超过1.0级;控制氧浓度≤30ppm、氮浓度≤70ppm;
e.电极坯母材重熔铸成电渣钢锭;
f.重熔结束,电渣钢锭在炉内置冷80~100min后,脱模及时入退火炉缓冷至50℃以下出炉,即得电渣钢锭;
10)加热:将步骤9)得到的电渣钢锭加热到1190~1210℃;
11)锻造:对步骤10)加热后的电渣钢锭进行镦粗成型,即得底板毛坯;
12)固溶热处理:将步骤11)中的底板毛坯放入到加热炉中,以40~50℃/h的升温速度升到720℃,保温1~2h后再以80~100℃/h的升温速度升到1050~1150℃,保温4~6h后取出,用鼓风机风冷或水冷至常温,即完成对底板毛坯的固溶热处理;
13)对固溶热处理后的底板毛坯进行精加工,即得高温退火炉底板。
优选地,步骤1)中,超低碳带钢压块、微碳铬铁、镍板、金属锰球、硅铁的质量比为46.0︰39.0︰12.7︰1.6︰0.7。
进一步地,步骤9)中,选用的10t结晶器。
更进一步地,步骤9)中,引锭板规格为直径600mm、厚度30mm。
再更进一步地,步骤9)中,电极坯母材重熔铸成直径为900mm电渣钢锭。
本发明的优点在于:
其一,本发明通过对高温退火炉底板材料成分进行合格设计,采用电渣重熔大幅降低材料中S含量及非金属夹杂物的含量,有效避免高温退火炉底板在使用过程中热疲劳裂纹源的产生;
其二,本发明通过锻造消除钢锭内部缺陷,压实疏松,打碎粗大的铸态组织,并使非金属夹杂物沿变形方向分布,同时产生有利的纤维组织,避免热应力导致底板径向开裂;
其三,中频炉冶炼可回收利用废旧底板及0Cr23Ni13返回料,生产成本低。
具体实施方式
下面结合实施例详细说明本发明的实施情况,但它们并不构成对本发明的限定,仅作举例而已。同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
实施例1
一种高温退火炉底板,高温退火炉底板中化学成分及质量百分比为:C:0.06%、Si:0.88%、Mn:1.40%、Ni:13.00%、Cr:23.00%、P:0.020%、S:0.003%、稀土RE:0.05%,其余为Fe和不可避免的杂质。
上述高温退火炉底板的制造方法,包括如下步骤:
1)中频炉冶炼:回收利用废旧底板及0Cr23Ni13返回料,将超低碳带钢压块、微碳铬铁、镍板、金属锰球、硅铁按质量比为46.0︰39.0︰12.7︰1.6︰0.7放入中频炉中和废旧底板、0Cr23Ni13返回料一起熔化,出钢目标控制为:C≤0.06%、Si:0.80~0.95%、Mn:1.20~1.60%、Ni:12.50~13.50%、Cr:22.50~23.50%、P≤0.030%、出钢温度为1650℃;
2)扒渣:扒掉钢水上面的一层中频炉炉衬脱落产生的酸性渣,便于重新造碱性渣;
3)LF炉精炼:将中频炉冶炼后的钢水送入LF精炼炉中精炼,精炼时,全程开氩气搅拌,先按照7kg/吨钢加入活性石灰,送电,加萤石30kg化渣3min后,再按照1.0kg/吨钢加入铝粉进行扩散脱氧;白渣后取样,根据钢水成分进行预调,控制质量百分比:C≤0.008%;S≤0.005%;Si、Mn、Cr、Ni按照所述化学成分质量百分比范围的中线控制,LF炉离站温度为1555℃,吊包进VD炉;
4)VD炉真空处理:钢包入VD炉后,控制氩气流量为80ml/min,使钢液面具有明显波动,待真空度降至67Pa时进行保压18min,真空完毕后破空,测温取样;
5)按照0.8kg/吨钢向钢水中插入稀土棒,进行微合金化处理;
6)软吹:软吹时间控制为8min,使夹杂物充分上浮、稀土元素扩散均匀;
7)铸锭:浇注成5.3t的电极坯母材,开浇温度为1465℃,锭身浇注时间为5.5min,帽口浇注时间为4.5min;
8)缓冷:模冷3h后,600℃脱模入缓冷坑缓冷至常温;
9)电渣重熔冶炼:电极坯母材采用固定式电渣炉冶炼,选用的10t结晶器;
a.引锭板材质为所重熔电极坯钢种或低碳钢,引锭板规格为直径600mm、厚度30mm;
b.渣料由质量分数为70%的CaF2和质量分数为为30%的Al2O3组成,渣料在700℃的温度下烘烤4h,随用随取;渣料按照70kg/吨钢加入垫有引锭板的结晶器中进行化渣处理,化渣时间为1h;
c.将电极坯母材接入电渣炉,形成自耗电极回路开始重熔冶炼;
d.熔速控制在650kg/h进行重熔,每隔20分钟向炉中加铝粉30g直至重熔结束;重熔中,控制质量百分比:C≤0.008%;S≤0.003%;控制钢中非金属夹杂物A、B、C、D类夹杂物总量不超过1.0级;控制氧浓度≤30ppm、氮浓度≤70ppm;
e.电极坯母材重熔铸成直径为900mm电渣钢锭;
f.重熔结束,电渣钢锭在炉内置冷80min后,脱模及时入退火炉缓冷至50℃以下出炉,即得电渣钢锭;
10)加热:将步骤9)得到的电渣钢锭加热到1190℃;
11)锻造:对步骤10)加热后的电渣钢锭进行镦粗成型,即得底板毛坯;
12)固溶热处理:将步骤11)中的底板毛坯放入到加热炉中,以40℃/h的升温速度升到720℃,保温1h后再以80℃/h的升温速度升到1050℃,保温4h后取出,用鼓风机风冷或水冷至常温,即完成对底板毛坯的固溶热处理;
13)对固溶热处理后的底板毛坯进行精加工,即得高温退火炉底板。
实施例2
一种高温退火炉底板,高温退火炉底板中化学成分及质量百分比为:C:0.08%、Si:1.00%、Mn:2.00%、Ni:12.00%、Cr:22.00%、P:0.030%、S:0.01%、稀土RE:0.04%,其余为Fe和不可避免的杂质。
上述高温退火炉底板的制造方法,包括如下步骤:
1)中频炉冶炼:回收利用废旧底板及0Cr23Ni13返回料,将超低碳带钢压块、微碳铬铁、镍板、金属锰球、硅铁按质量比为46.0︰39.0︰12.7︰1.6︰0.7放入中频炉中和废旧底板、0Cr23Ni13返回料一起熔化,出钢目标控制为:C≤0.06%、Si:0.80~0.95%、Mn:1.20~1.60%、Ni:12.50~13.50%、Cr:22.50~23.50%、P≤0.030%、出钢温度为1670℃;
2)扒渣:扒掉钢水上面的一层中频炉炉衬脱落产生的酸性渣,便于重新造碱性渣;
3)LF炉精炼:将中频炉冶炼后的钢水送入LF精炼炉中精炼,精炼时,全程开氩气搅拌,先按照10kg/吨钢加入活性石灰,送电,加萤石30kg化渣5min后,再按照1.5kg/吨钢加入铝粉进行扩散脱氧;白渣后取样,根据钢水成分进行预调,控制质量百分比:C≤0.008%;S≤0.005%;Si、Mn、Cr、Ni按照所述化学成分质量百分比范围的中线控制,LF炉离站温度为1565℃,吊包进VD炉;
4)VD炉真空处理:钢包入VD炉后,控制氩气流量为100ml/min,使钢液面具有明显波动,待真空度降至67Pa时进行保压20min,真空完毕后破空,测温取样;
5)按照1.2kg/吨钢向钢水中插入稀土棒,进行微合金化处理;
6)软吹:软吹时间控制为10min,使夹杂物充分上浮、稀土元素扩散均匀;
7)铸锭:浇注成5.3t的电极坯母材,开浇温度为1475℃,锭身浇注时间为7.5min,帽口浇注时间为6.5min;
8)缓冷:模冷4h后,650℃脱模入缓冷坑缓冷至常温;
9)电渣重熔冶炼:电极坯母材采用固定式电渣炉冶炼,选用的10t结晶器;
a.引锭板材质为所重熔电极坯钢种或低碳钢,引锭板规格为直径600mm、厚度30mm;
b.渣料由质量分数为70%的CaF2和质量分数为为30%的Al2O3组成,渣料在750℃的温度下烘烤5h,随用随取;渣料按照80kg/吨钢加入垫有引锭板的结晶器中进行化渣处理,化渣时间为1.5h;
c.将电极坯母材接入电渣炉,形成自耗电极回路开始重熔冶炼;
d.熔速控制在700kg/h进行重熔,每隔20分钟向炉中加铝粉30g直至重熔结束;重熔中,控制质量百分比:C≤0.008%;S≤0.003%;控制钢中非金属夹杂物A、B、C、D类夹杂物总量不超过1.0级;控制氧浓度≤30ppm、氮浓度≤70ppm;
e.电极坯母材重熔铸成直径为900mm电渣钢锭;
f.重熔结束,电渣钢锭在炉内置冷100min后,脱模及时入退火炉缓冷至50℃以下出炉,即得电渣钢锭;
10)加热:将步骤9)得到的电渣钢锭加热到1210℃;
11)锻造:对步骤10)加热后的电渣钢锭进行镦粗成型,即得底板毛坯;
12)固溶热处理:将步骤11)中的底板毛坯放入到加热炉中,以50℃/h的升温速度升到720℃,保温2h后再以100℃/h的升温速度升到1150℃,保温6h后取出,用鼓风机风冷或水冷至常温,即完成对底板毛坯的固溶热处理;
13)对固溶热处理后的底板毛坯进行精加工,即得高温退火炉底板。
实施例3
一种高温退火炉底板,高温退火炉底板中化学成分及质量百分比为:C:0.05%、Si:0.80%、Mn:1.20%、Ni:15.00%、Cr:22.50%、P:0.040%、S:0.005%、稀土RE:0.045%,其余为Fe和不可避免的杂质。
上述高温退火炉底板的制造方法,包括如下步骤:
1)中频炉冶炼:回收利用废旧底板及0Cr23Ni13返回料,将超低碳带钢压块、微碳铬铁、镍板、金属锰球、硅铁按质量比为46.0︰39.0︰12.7︰1.6︰0.7放入中频炉中和废旧底板、0Cr23Ni13返回料一起熔化,出钢目标控制为:C≤0.06%、Si:0.80~0.95%、Mn:1.20~1.60%、Ni:12.50~13.50%、Cr:22.50~23.50%、P≤0.030%、出钢温度为1660℃;
2)扒渣:扒掉钢水上面的一层中频炉炉衬脱落产生的酸性渣,便于重新造碱性渣;
3)LF炉精炼:将中频炉冶炼后的钢水送入LF精炼炉中精炼,精炼时,全程开氩气搅拌,先按照8kg/吨钢加入活性石灰,送电,加萤石30kg化渣4min后,再按照1.2kg/吨钢加入铝粉进行扩散脱氧;白渣后取样,根据钢水成分进行预调,控制质量百分比:C≤0.008%;S≤0.005%;Si、Mn、Cr、Ni按照所述化学成分质量百分比范围的中线控制,LF炉离站温度为1560℃,吊包进VD炉;
4)VD炉真空处理:钢包入VD炉后,控制氩气流量为90ml/min,使钢液面具有明显波动,待真空度降至67Pa时进行保压19min,真空完毕后破空,测温取样;
5)按照1.0kg/吨钢向钢水中插入稀土棒,进行微合金化处理;
6)软吹:软吹时间控制为9min,使夹杂物充分上浮、稀土元素扩散均匀;
7)铸锭:浇注成5.3t的电极坯母材,开浇温度为1460℃,锭身浇注时间为6min,帽口浇注时间为5min;
8)缓冷:模冷3.5h后,620℃脱模入缓冷坑缓冷至常温;
9)电渣重熔冶炼:电极坯母材采用固定式电渣炉冶炼,选用的10t结晶器;
a.引锭板材质为所重熔电极坯钢种或低碳钢,引锭板规格为直径600mm、厚度30mm;
b.渣料由质量分数为70%的CaF2和质量分数为为30%的Al2O3组成,渣料在720℃的温度下烘烤4.5h,随用随取;渣料按照75kg/吨钢加入垫有引锭板的结晶器中进行化渣处理,化渣时间为1.2h;
c.将电极坯母材接入电渣炉,形成自耗电极回路开始重熔冶炼;
d.熔速控制在680kg/h进行重熔,每隔20分钟向炉中加铝粉30g直至重熔结束;重熔中,控制质量百分比:C≤0.008%;S≤0.003%;控制钢中非金属夹杂物A、B、C、D类夹杂物总量不超过1.0级;控制氧浓度≤30ppm、氮浓度≤70ppm;
e.电极坯母材重熔铸成直径为900mm电渣钢锭;
f.重熔结束,电渣钢锭在炉内置冷90min后,脱模及时入退火炉缓冷至50℃以下出炉,即得电渣钢锭;
10)加热:将步骤9)得到的电渣钢锭加热到1200℃;
11)锻造:对步骤10)加热后的电渣钢锭进行镦粗成型,即得底板毛坯;
12)固溶热处理:将步骤11)中的底板毛坯放入到加热炉中,以45℃/h的升温速度升到720℃,保温1.5h后再以90℃/h的升温速度升到1100℃,保温5h后取出,用鼓风机风冷或水冷至常温,即完成对底板毛坯的固溶热处理;
13)对固溶热处理后的底板毛坯进行精加工,即得高温退火炉底板。
实施例4
一种高温退火炉底板,高温退火炉底板中化学成分及质量百分比为:C:0.04%、Si:0.95%、Mn:1.60%、Ni:12.50%、Cr:23.50%、P:0.025%、S:0.007%、稀土RE:0.055%,其余为Fe和不可避免的杂质。
上述高温退火炉底板的制造方法,包括如下步骤:
1)中频炉冶炼:回收利用废旧底板及0Cr23Ni13返回料,将超低碳带钢压块、微碳铬铁、镍板、金属锰球、硅铁按质量比为46.0︰39.0︰12.7︰1.6︰0.7放入中频炉中和废旧底板、0Cr23Ni13返回料一起熔化,出钢目标控制为:C≤0.06%、Si:0.80~0.95%、Mn:1.20~1.60%、Ni:12.50~13.50%、Cr:22.50~23.50%、P≤0.030%、出钢温度为1650℃;
2)扒渣:扒掉钢水上面的一层中频炉炉衬脱落产生的酸性渣,便于重新造碱性渣;
3)LF炉精炼:将中频炉冶炼后的钢水送入LF精炼炉中精炼,精炼时,全程开氩气搅拌,先按照10kg/吨钢加入活性石灰,送电,加萤石30kg化渣4min后,再按照1.3kg/吨钢加入铝粉进行扩散脱氧;白渣后取样,根据钢水成分进行预调,控制质量百分比:C≤0.008%;S≤0.005%;Si、Mn、Cr、Ni按照所述化学成分质量百分比范围的中线控制,LF炉离站温度为1562℃,吊包进VD炉;
4)VD炉真空处理:钢包入VD炉后,控制氩气流量为85ml/min,使钢液面具有明显波动,待真空度降至67Pa时进行保压20min,真空完毕后破空,测温取样;
5)按照0.9kg/吨钢向钢水中插入稀土棒,进行微合金化处理;
6)软吹:软吹时间控制为9min,使夹杂物充分上浮、稀土元素扩散均匀;
7)铸锭:浇注成5.3t的电极坯母材,开浇温度为1465℃,锭身浇注时间为7.5min,帽口浇注时间为6min;
8)缓冷:模冷3.5h后,640℃脱模入缓冷坑缓冷至常温;
9)电渣重熔冶炼:电极坯母材采用固定式电渣炉冶炼,选用的10t结晶器;
a.引锭板材质为所重熔电极坯钢种或低碳钢,引锭板规格为直径600mm、厚度30mm;
b.渣料由质量分数为70%的CaF2和质量分数为为30%的Al2O3组成,渣料在740℃的温度下烘烤4h,随用随取;渣料按照78kg/吨钢加入垫有引锭板的结晶器中进行化渣处理,化渣时间为1.4h;
c.将电极坯母材接入电渣炉,形成自耗电极回路开始重熔冶炼;
d.熔速控制在680kg/h进行重熔,每隔20分钟向炉中加铝粉30g直至重熔结束;重熔中,控制质量百分比:C≤0.008%;S≤0.003%;控制钢中非金属夹杂物A、B、C、D类夹杂物总量不超过1.0级;控制氧浓度≤30ppm、氮浓度≤70ppm;
e.电极坯母材重熔铸成直径为900mm电渣钢锭;
f.重熔结束,电渣钢锭在炉内置冷95min后,脱模及时入退火炉缓冷至50℃以下出炉,即得电渣钢锭;
10)加热:将步骤9)得到的电渣钢锭加热到1210℃;
11)锻造:对步骤10)加热后的电渣钢锭进行镦粗成型,即得底板毛坯;
12)固溶热处理:将步骤11)中的底板毛坯放入到加热炉中,以40℃/h的升温速度升到720℃,保温2h后再以80℃/h的升温速度升到1150℃,保温6h后取出,用鼓风机风冷或水冷至常温,即完成对底板毛坯的固溶热处理;
13)对固溶热处理后的底板毛坯进行精加工,即得高温退火炉底板。
实施例5
一种高温退火炉底板,高温退火炉底板中化学成分及质量百分比为:C:0.03%、Si:0.90%、Mn:1.30%、Ni:13.50%、Cr:24.00%、P:0.020%、S:0.002%、稀土RE:0.06%,其余为Fe和不可避免的杂质。
上述高温退火炉底板的制造方法,包括如下步骤:
1)中频炉冶炼:回收利用废旧底板及0Cr23Ni13返回料,将超低碳带钢压块、微碳铬铁、镍板、金属锰球、硅铁按质量比为46.0︰39.0︰12.7︰1.6︰0.7放入中频炉中和废旧底板、0Cr23Ni13返回料一起熔化,出钢目标控制为:C≤0.06%、Si:0.80~0.95%、Mn:1.20~1.60%、Ni:12.50~13.50%、Cr:22.50~23.50%、P≤0.030%、出钢温度为1650℃;
2)扒渣:扒掉钢水上面的一层中频炉炉衬脱落产生的酸性渣,便于重新造碱性渣;
3)LF炉精炼:将中频炉冶炼后的钢水送入LF精炼炉中精炼,精炼时,全程开氩气搅拌,先按照7kg/吨钢加入活性石灰,送电,加萤石30kg化渣3min后,再按照1.0kg/吨钢加入铝粉进行扩散脱氧;白渣后取样,根据钢水成分进行预调,控制质量百分比:C≤0.008%;S≤0.005%;Si、Mn、Cr、Ni按照所述化学成分质量百分比范围的中线控制,LF炉离站温度为1555℃,吊包进VD炉;
4)VD炉真空处理:钢包入VD炉后,控制氩气流量为85ml/min,使钢液面具有明显波动,待真空度降至67Pa时进行保压19min,真空完毕后破空,测温取样;
5)按照0.9kg/吨钢向钢水中插入稀土棒,进行微合金化处理;
6)软吹:软吹时间控制为9min,使夹杂物充分上浮、稀土元素扩散均匀;
7)铸锭:浇注成5.3t的电极坯母材,开浇温度为1465℃,锭身浇注时间为5.0min,帽口浇注时间为4.5min;
8)缓冷:模冷3.6h后,610℃脱模入缓冷坑缓冷至常温;
9)电渣重熔冶炼:电极坯母材采用固定式电渣炉冶炼,选用的10t结晶器;
a.引锭板材质为所重熔电极坯钢种或低碳钢,引锭板规格为直径600mm、厚度30mm;
b.渣料由质量分数为70%的CaF2和质量分数为为30%的Al2O3组成,渣料在710℃的温度下烘烤4h,随用随取;渣料按照73kg/吨钢加入垫有引锭板的结晶器中进行化渣处理,化渣时间为1h;
c.将电极坯母材接入电渣炉,形成自耗电极回路开始重熔冶炼;
d.熔速控制在660kg/h进行重熔,每隔20分钟向炉中加铝粉30g直至重熔结束;重熔中,控制质量百分比:C≤0.008%;S≤0.003%;控制钢中非金属夹杂物A、B、C、D类夹杂物总量不超过1.0级;控制氧浓度≤30ppm、氮浓度≤70ppm;
e.电极坯母材重熔铸成直径为900mm电渣钢锭;
f.重熔结束,电渣钢锭在炉内置冷85min后,脱模及时入退火炉缓冷至50℃以下出炉,即得电渣钢锭;
10)加热:将步骤9)得到的电渣钢锭加热到1190℃;
11)锻造:对步骤10)加热后的电渣钢锭进行镦粗成型,即得底板毛坯;
12)固溶热处理:将步骤11)中的底板毛坯放入到加热炉中,以43℃/h的升温速度升到720℃,保温1h后再以88℃/h的升温速度升到1050℃,保温4h后取出,用鼓风机风冷或水冷至常温,即完成对底板毛坯的固溶热处理;
13)对固溶热处理后的底板毛坯进行精加工,即得高温退火炉底板。
其它未经详细说明的部分均为现有技术。
Claims (8)
1.一种高温退火炉底板,其特征在于:高温退火炉底板中化学成分及质量百分比为:C≤0.08%、Si≤1.00%、Mn≤2.00%、Ni:12.00~15.00%、Cr:22.00~24.00%、P≤0.040%、S≤0.010%、稀土RE:0.04~0.06%,其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的高温退火炉底板,其特征在于:高温退火炉底板中化学成分及质量百分比为:C≤0.08%、Si:0.80~0.95%、Mn:1.20~1.60%、Ni:12.50~13.50%、Cr:22.50~23.50%、P≤0.030%、S≤0.005%、稀土RE:0.04~0.06%,其余为Fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的高温退火炉底板,其特征在于:高温退火炉底板中化学成分及质量百分比为:C:0.06%、Si:0.88%、Mn:1.40%、Ni:13.00%、Cr:23.00%、P:0.020%、S:0.003%、稀土RE:0.05%,其余为Fe和不可避免的杂质。
4.一种权利要求1所述的高温退火炉底板的制造方法,其特征在于:包括如下步骤:
1)中频炉冶炼:回收利用废旧底板及0Cr23Ni13返回料,将超低碳带钢压块、微碳铬铁、镍板、金属锰球、硅铁按一定比例放入中频炉中和废旧底板、0Cr23Ni13返回料一起熔化,出钢目标控制为:C≤0.06%、Si:0.80~0.95%、Mn:1.20~1.60%、Ni:12.50~13.50%、Cr:22.50~23.50%、P≤0.030%、出钢温度为1650~1670℃;
2)扒渣:扒掉钢水上面的一层中频炉炉衬脱落产生的酸性渣,便于重新造碱性渣;
3)LF炉精炼:将中频炉冶炼后的钢水送入LF精炼炉中精炼,精炼时,全程开氩气搅拌,先按照7~10kg/吨钢加入活性石灰,送电,加萤石30kg化渣3~5min后,再按照1.0~1.5kg/吨钢加入铝粉进行扩散脱氧;白渣后取样,根据钢水成分进行预调,控制质量百分比:C≤0.008%;S≤0.005%;Si、Mn、Cr、Ni按照所述化学成分质量百分比范围的中线控制,LF炉离站温度为1555~1565℃,吊包进VD炉;
4)VD炉真空处理:钢包入VD炉后,控制氩气流量为80~100ml/min,使钢液面具有明显波动,待真空度降至67Pa时进行保压18~20min,真空完毕后破空,测温取样;
5)按照0.8~1.2kg/吨钢向钢水中插入稀土棒,进行微合金化处理;
6)软吹:软吹时间控制为8~10min,使夹杂物充分上浮、稀土元素扩散均匀;
7)铸锭:浇注成5.3t的电极坯母材,开浇温度为1465~1475℃,锭身浇注时间为5.5~7.5min,帽口浇注时间为4.5~6.5min;
8)缓冷:模冷3~4h后,600~650℃脱模入缓冷坑缓冷至常温;
9)电渣重熔冶炼:电极坯母材采用固定式电渣炉冶炼;
a.引锭板材质为所重熔电极坯钢种或低碳钢;
b.渣料由质量分数为70%的CaF2和质量分数为为30%的Al2O3组成,渣料在700~750℃的温度下烘烤4~5h,随用随取;渣料按照70~80kg/吨钢加入垫有引锭板的结晶器中进行化渣处理,化渣时间为1~1.5h;
c.将电极坯母材接入电渣炉,形成自耗电极回路开始重熔冶炼;
d.熔速控制在650~700kg/h进行重熔,每隔20分钟向炉中加铝粉30g直至重熔结束;重熔中,控制质量百分比:C≤0.008%;S≤0.003%;控制钢中非金属夹杂物A、B、C、D类夹杂物总量不超过1.0级;控制氧浓度≤30ppm、氮浓度≤70ppm;
e.电极坯母材重熔铸成电渣钢锭;
f.重熔结束,电渣钢锭在炉内置冷80~100min后,脱模及时入退火炉缓冷至50℃以下出炉,即得电渣钢锭;
10)加热:将步骤9)得到的电渣钢锭加热到1190~1210℃;
11)锻造:对步骤10)加热后的电渣钢锭进行镦粗成型,即得底板毛坯;
12)固溶热处理:将步骤11)中的底板毛坯放入到加热炉中,以40~50℃/h的升温速度升到720℃,保温1~2h后再以80~100℃/h的升温速度升到1050~1150℃,保温4~6h后取出,用鼓风机风冷或水冷至常温,即完成对底板毛坯的固溶热处理;
13)对固溶热处理后的底板毛坯进行精加工,即得高温退火炉底板。
5.根据权利要求4所述的高温退火炉底板的制造方法,其特征在于:所述步骤1)中,超低碳带钢压块、微碳铬铁、镍板、金属锰球、硅铁的质量比为46.0:39.0:12.7:1.6:0.7。
6.根据权利要求4所述的高温退火炉底板的制造方法,其特征在于:所述步骤9)中,选用的10t结晶器。
7.根据权利要求4所述的高温退火炉底板的制造方法,其特征在于:所述步骤9)中,引锭板规格为直径600mm、厚度30mm。
8.根据权利要求7所述的高温退火炉底板的制造方法,其特征在于:所述步骤9)中,电极坯母材重熔铸成直径为900mm电渣钢锭。
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