CN107267848A - 一种减少电渣成材Cr‑Mo钢裂纹及边部炸裂方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种减少电渣成材Cr‑Mo钢板生产过程中裂纹及边部炸裂方法，其包括加工电极所需钢坯成分控制、电渣重熔、电渣锭清理、电渣锭开坯、钢坯轧制、钢板切割工序。通过控制加工电极所需钢坯成分、电渣重熔过程及冶炼环境，保证电渣锭内部及表面质量；电渣锭带温清理、装炉，保证钢板轧制之前有较低的内应力，减少轧后表面及内部裂纹的产生及边部炸裂；开坯后入缓冷坑扩氢退火，防止后期产生氢致裂纹；钢板轧制之后进行堆垛，降低轧后冷却速度，保证探伤稳定性；先预热再切割，防止产生切割裂纹。本发明有效减少钢板在生产过程中产生表面裂纹及边部炸裂，改善了表面及内部质量，提高了性能及探伤合格率，取得良好的社会及经济效益。

Description

一种减少电渣成材Cr-Mo钢裂纹及边部炸裂方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种减少电渣成材Cr-Mo钢裂纹及边部炸裂方法。
背景技术
Cr-Mo钢具有优良的耐腐蚀性和高温性能，经常用于制造锅炉及压力容器。12Cr2Mo1R系列钢和12Cr2Mo1VR系列钢经常用于制造加氢反应器，14Cr1MoR系列钢板用于制造煤制油反应器、焦炭塔及费托反应器等，15CrMoR系列钢板用于制造焦炭塔等。Cr-Mo钢应用十分广泛，且年需求量很高。生产大单重大规格Cr-Mo钢时，连铸坯和普通钢锭已无法满足要求，因此需采用电渣锭生产Cr-Mo钢。Cr-Mo钢合金元素含量较高，生产过程中易产生裂纹或边部炸裂等现象，若采用电渣锭生产，则该现象会更加明显。为保证电渣成材Cr-Mo钢生产合格率，必须对电渣锭的冶炼过程及后期轧制切割进行严格控制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种减少电渣成材Cr-Mo钢裂纹及边部炸裂方法。该方法能有效减少钢板在生产过程中产生表面裂纹及边部炸裂，改善了钢板表面及内部质量，提高钢板性能及探伤合格率。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种减少电渣成材Cr-Mo钢裂纹及边部炸裂方法，所述方法包括加工电极所需钢坯成分控制、电渣重熔、电渣锭清理、电渣锭开坯、钢坯轧制、钢板切割工序。
本发明所述加工电极所需钢坯成分控制工序，钢坯主要合金元素按标准进行控制，有害元素及质量百分含量为：P≤0.006%，S≤0.003%，As≤0.008%，Sn≤0.006%，Sb≤0.002%，H≤0.002%；精炼过程中加入石灰16-17kg/t钢水，加合金后消耗石灰12.0-12.2kg/t钢水。
本发明所述电渣重熔工序，电渣重熔过程中，熔速要稳定，控制在1300-1350kg/h，熔炼温度控制在1605-1610℃。
本发明所述电渣重熔工序，电渣重熔炉周围要尽量干燥，空气湿度≤50%
本发明所述电渣锭清理工序，清理之前电渣锭进在250-280℃进行预热处理，保温24h，以消除电渣锭头尾温差，并保证钢锭清理温度；清理之后及时装炉。
本发明所述电渣锭开坯工序，开坯之后要及时装缓冷坑，装炉温度≥200℃，缓冷坑扩氢退火温度为600-650℃，保温时间72h，经24h降至200℃出炉。
本发明所述电渣锭开坯工序，钢坯要带温全火焰扒皮清理，清理后温度≥150℃，清理之后及时轧制。
本发明所述钢坯轧制工序，轧制成材之后要进行堆垛，堆垛时采取上盖下铺，即钢板堆垛时下面要铺一块，上面也要盖一块尺寸相当的热钢板，钢板之间无隔衬，堆垛时间≥72h。
本发明所述钢板切割工序，采用火焰切割，切割之前要先进行预热，预热温度为550-600℃，保温1.5-2.0h，随炉降至200℃时出炉切割。
本发明所述钢板切割工序，切割时增加氧气量，适当减少天然气量，氧气与天然气比例≥2:1。
本发明电渣成材Cr-Mo钢板产品标准参考GB713-2014，探伤标准参考NB/T47013.3，合I级。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
1、本发明通过控制钢板生产时加工电极所需钢坯成分、电渣重熔过程及冶炼环境，保证电渣锭内部及表面质量。2、本发明方法通过电渣锭带温清理，带温装炉，保证钢板轧制之前有较低的内应力，减少钢板轧后表面及内部裂纹的产生及边部炸裂。3、本发明方法开坯后尽快入缓冷坑扩氢退火，防止钢板后期产生氢致裂纹。4、本发明方法钢板轧制之后进行堆垛，降低钢板轧后冷却速度，以降低钢板内应力并保证钢板探伤稳定性。5、本发明方法钢板先预热再切割，防止钢板产生切割裂纹。6、本发明能有效减少钢板在生产过程中产生表面裂纹及边部炸裂，改善了钢板表面及内部质量，提高了钢板性能及探伤合格率，取得了良好的社会及经济效益。
附图说明
图1为实施例1钢板产品1/2处金相组织图；
图2为实施例1钢板产品图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
选择一组12炉12Cr2Mo1R（H）电渣锭，电渣锭单重55吨，轧制钢板牌号12Cr2Mo1R（H），钢板规格180mm*2100mm*12760mm，钢板总重454.4吨。生产方法包括加工电极所需钢坯成分控制、电渣重熔、电渣锭清理、电渣锭开坯、钢坯轧制、钢板切割工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）加工电极所需钢坯成分控制：钢坯化学成分组成及质量百分含量为：C：0.12%，Si：0.90%，Mn：0.60%，Cr：2.46%，Mo：1.02%，P：0.006%，S：0.003%，As：0.008%，Sn：0.006%，Sb：0.002%，H：0.002%；精炼过程中加入石灰16.3kg/t，加合金后消耗石灰12.1kg/t。
（2）电渣重熔工序：电渣重熔过程中熔速为1350kg/h，熔炼温度1610℃，电渣锭冶炼时空气湿度50%。
（3）电渣锭清理工序：电渣锭清理之前装炉预热，预热温度280℃，保温24h，清理之后及时装炉。
（4）电渣锭开坯工序：电渣锭开坯之后入缓冷坑，装炉温度200℃，扩氢退火温度650℃，保温72h，经24h降至200℃出炉；钢坯要带温全火焰扒皮清理，清理后温度150℃，清理之后及时装轧制。
（5）钢坯轧制工序：钢坯轧后上盖下铺堆垛，堆垛时间72h。
（6）钢板切割工序：钢板切割之前预热温度600℃，保温2h，随炉降至200℃时出炉切割，切割时氧气与天然气比例为9:4。
对本组钢板表面检查之后，钢板无表面裂纹及边部炸裂现象，随机抽取3块钢板抠样进行显微组织观察，未见中心裂纹，通过以上综合评定，钢板表面心部裂纹及边部炸裂得到有效控制。
图1为实施例1钢板产品1/2处金相组织图；图2为实施例1钢板产品图。
实施例2-4钢板产品1/2处金相组织图和钢板产品图略。
实施例2
选择一组10炉12Cr2Mo1VR电渣锭，电渣锭单重55吨，轧制钢板牌号12Cr2Mo1VR，钢板规格162mm*2100mm*14760mm，钢板总重394.1吨。生产方法包括加工电极所需钢坯成分控制、电渣重熔、电渣锭清理、电渣锭开坯、钢坯轧制、钢板切割工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）加工电极所需钢坯成分控制：钢坯化学成分组成及质量百分含量为：C：0.11%，Si：0.50%，Mn：0.58%，Cr：2.39%，Mo：1.04%，V：0.31%，P：0.004%，S：0.001%，As：0.004%，Sn：0.002%，Sb：0.001%，H：0.002%；精炼过程中加入石灰16kg/t，加合金后消耗石灰12kg/t。
（2）电渣重熔工序：电渣重熔过程中熔速为1300kg/h，熔炼温度1605℃，电渣锭冶炼时空气湿度45%。
（3）电渣锭清理工序：电渣锭清理之前装炉预热，预热温度250℃，保温24h，清理之后及时装炉。
（4）电渣锭开坯工序：电渣锭开坯之后入缓冷坑，装炉温度220℃，扩氢退火温度600℃，保温72h，经24h降至200℃出炉；钢坯要带温全火焰扒皮清理，清理后温度170℃，清理之后及时装轧制。
（5）钢坯轧制工序：钢坯轧后上盖下铺堆垛，堆垛时间76h。
（6）钢板切割工序：钢板切割之前预热温度550℃，保温1.5h，随炉降至200℃时出炉切割，切割时氧气天然气比例为11:5。
对本组钢板表面检查之后，钢板无表面裂纹及边部炸裂现象，随机抽取2块钢板抠样进行显微组织观察，未见中心裂纹，通过以上综合评定，钢板表面心部裂纹及边部炸裂得到有效控制。
实施例3
选择一组8炉14Cr1MoR电渣锭，电渣锭单重53吨，轧制钢板牌号14Cr1MoR，钢板规格151mm*2000mm*14760mm，钢板总重279.9吨。生产方法包括加工电极所需钢坯成分控制、电渣重熔、电渣锭清理、电渣锭开坯、钢坯轧制、钢板切割工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）加工电极所需钢坯成分控制：钢坯化学成分组成及质量百分含量为：C：0.12%，Si：0.60%，Mn：0.54%，Cr：1.25%，Mo：0.52%，P：0.003%，S：0.002%，As：0.002%，Sn：0.0012%，Sb：0.001%，H：0.001%；精炼过程中加入石灰17kg/t，加合金后消耗石灰12.2kg/t。
（2）电渣重熔工序：电渣重熔过程中熔速为1320kg/h，熔炼温度1609℃，电渣锭冶炼时空气湿度43%。
（3）电渣锭清理工序：电渣锭清理之前装炉预热，预热温度280℃，保温24h，清理之后及时装炉。
（4）电渣锭开坯工序：电渣锭开坯之后入缓冷坑，装炉温度200℃，扩氢退火温度620℃，保温72h，经24h降至200℃出炉；钢坯要带温全火焰扒皮清理，清理后温度180℃，清理之后及时装轧制。
（5）钢坯轧制工序：钢板轧后上盖下铺堆垛，堆垛时间73h。
（6）钢板切割工序：钢板切割之前预热温度590℃，保温1.9h，随炉降至200℃时出炉切割，切割时氧气天然气比例为13:6。
对本组钢板表面检查之后，钢板无表面裂纹及边部炸裂现象，随机抽取2块钢板抠样进行显微组织观察，未见中心裂纹，通过以上综合评定，钢板表面心部裂纹及边部炸裂得到有效控制。
实施例4
选择一组9炉15CrMoR电渣锭，电渣锭单重51吨，轧制钢板牌号15CrMoR，钢板规格139mm*2300mm*13900mm，钢板总重313.95吨。生产方法包括加工电极所需钢坯成分控制、电渣重熔、电渣锭清理、电渣锭开坯、钢坯轧制、钢板切割工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）加工电极所需钢坯成分控制：钢坯化学成分组成及质量百分含量为：C：0.15%，Si：0.30%，Mn：0.54%，Cr：0.95%，Mo：0.51%，P：0.005%，S：0.002%，As：0.004%，Sn：0.003%，Sb：0.001%，H：0.001%；精炼过程中加入石灰16.2kg/t，加合金后消耗石灰12.1kg/t。
（2）电渣重熔工序：电渣重熔过程中熔速为1330kg/h，熔炼温度1607℃，电渣锭冶炼时空气湿度46%。
（3）电渣锭清理工序：电渣锭清理之前装炉预热，预热温度270℃，保温24h，清理之后及时装炉。
（4）电渣锭开坯工序：电渣锭开坯之后入缓冷坑，装炉温度210℃，扩氢退火温度640℃，保温72h，经24h降至200℃出炉；钢坯要带温全火焰扒皮清理，清理后温度160℃，清理之后及时装轧制。
（5）钢坯轧制工序：钢板轧后上盖下铺堆垛，堆垛时间74h。
（6）钢板切割工序：钢板切割之前预热温度570℃，保温1.8h，随炉降至200℃时出炉切割，切割时氧气天然气比例为2:1。
对本组钢板表面检查之后，钢板无表面裂纹及边部炸裂现象，随机抽取2块钢板抠样进行显微组织观察，未见中心裂纹，通过以上综合评定，钢板表面心部裂纹及边部炸裂得到有效控制。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种减少电渣成材Cr-Mo钢裂纹及边部炸裂方法，其特征在于，所述方法包括加工电极所需钢坯成分控制、电渣重熔、电渣锭清理、电渣锭开坯、钢坯轧制、钢板切割工序。
2.根据权利要求1所述的一种减少电渣成材Cr-Mo钢裂纹及边部炸裂方法，其特征在于，所述加工电极所需钢坯成分控制工序，钢坯有害元素及质量百分含量为：P≤0.006%，S≤0.003%，As≤0.008%，Sn≤0.006%，Sb≤0.002%，H≤0.002%；精炼过程中加入石灰16-17kg/t钢水，加合金后消耗石12.0-12.2kg/t钢水。
3.根据权利要求1所述的一种减少电渣成材Cr-Mo钢裂纹及边部炸裂方法，其特征在于，所述电渣重熔工序，熔速控制在1300-1350kg/h，熔炼温度控制在1605-1610℃。
4.根据权利要求1所述的一种减少电渣成材Cr-Mo钢裂纹及边部炸裂方法，其特征在于，所述电渣重熔工序，电渣重熔炉周围空气湿度≤50%。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种减少电渣成材Cr-Mo钢裂纹及边部炸裂方法，其特征在于，所述电渣锭清理工序，清理之前电渣锭进在250-280℃进行预热处理，保温24h。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种减少电渣成材Cr-Mo钢裂纹及边部炸裂方法，其特征在于，所述电渣锭开坯工序，开坯之后要及时装缓冷坑，装炉温度≥200℃，缓冷坑扩氢退火温度为600-650℃，保温时间72h，经24h降至200℃出炉。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种减少电渣成材Cr-Mo钢裂纹及边部炸裂方法，其特征在于，所述电渣锭开坯工序，钢坯要带温全火焰扒皮清理，清理后温度≥150℃，清理之后及时轧制。
8.根据权利要求1-4任意一项所述的一种减少电渣成材Cr-Mo钢裂纹及边部炸裂方法，其特征在于，所述钢坯轧制工序，轧制成材之后要进行堆垛，堆垛时采取上盖下铺，堆垛时间≥72h。
9.根据权利要求1-4任意一项所述的一种减少电渣成材Cr-Mo钢裂纹及边部炸裂方法，其特征在于，所述钢板切割工序，采用火焰切割，切割之前要先进行预热，预热温度为550-600℃，保温1.5-2.0h，随炉降至200℃时出炉切割。
10.根据权利要求1-4任意一项所述的一种减少电渣成材Cr-Mo钢裂纹及边部炸裂方法，其特征在于，所述钢板切割工序，氧气与天然气比例≥2:1。
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