CN107746908B - 一种低硫低磷低硅Cr-Mo钢钢锭冶炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低硫低磷低硅Cr‑Mo钢钢锭冶炼方法，所述冶炼方法包括电炉炼钢过程控制、精炼炉精炼过程控制、VOD过程控制和浇铸过程控制工序；所述钢锭浇铸过程控制工序，采用下铸法进行浇铸。本发明方法生产的Cr‑Mo钢钢锭S≤0.005%，P≤0.007%，Si≤0.1%，生产的最大钢锭达到53吨，钢锭成材后钢板NB/T47013.3 I级探伤合格率≥96%，无明显分层缺陷且无大颗粒夹杂物。本发明采用的工艺流程简单，成本低，设备均采用钢铁生产的常规设备，操作简单，通用性强，节约能源。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种低硫低磷低硅Cr-Mo钢钢锭冶炼方法。
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。若钢板单重较大，一般连铸坯无法满足生产要求，只能采用钢锭成材。对于Cr-Mo钢，钢中的S、P均为有害元素，钢中的S会使钢产生热脆，降低钢的延展性和韧性，在轧制时容易产生裂纹。钢中的P为脆性敏感性元素，增加钢的冷脆，使钢的焊接性能变坏，降低塑性，降低冷弯性能。所以在冶炼过程中应尽量降低钢液中的S、P含量。钢中的Si能提高钢液的流动性，但Si为脆性敏感性元素，钢中较低的Si含量会增加钢锭浇铸困难，使钢液中渣子难以上浮，造成后期钢锭轧制成材后钢板探伤不合。因此本发明提供了一种低硫低磷低硅Cr-Mo钢钢锭冶炼方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种低硫低磷低硅Cr-Mo钢钢锭冶炼方法。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是: 一种低硫低磷低硅Cr-Mo钢钢锭冶炼方法，所述冶炼方法包括电炉炼钢过程控制、精炼炉精炼过程控制、VOD过程控制和浇铸过程控制工序；所述钢锭浇铸过程控制工序，采用下铸法进行浇铸。
本发明所述电炉炼钢过程控制工序，炉料依次进行熔清，吹氧脱碳，加入活性石灰38-43kg/t钢、加入萤石23-28kg/t钢降低钢液中S、P含量，电炉出钢时，控制S≤0.03%，P≤0.01%。
本发明所述精炼炉精炼过程控制工序，钢液加入精炼炉后，加入活性生石灰4-5kg/t钢，加入萤石2.5-3kg/t钢，冶炼20-40min。
本发明所述精炼炉精炼过程控制工序，加入合金前一次性加入Al线1.7-2.2kg/t钢脱氧。
本发明所述精炼炉精炼过程控制工序，加入的低Cr合金按理论增Si：0.03%为极限进行计算，超出部分加金属Cr，以控制精炼结束后Si≤0.07%。
本发明所述精炼炉精炼过程控制工序，加合金后黄白渣保持时间≥30min，冶炼过程中每隔3-5min加入18-23kg铝粒，根据渣子情况对加入Al粒量进行调整。
本发明所述VOD过程控制工序，VOD抽真空时间为24-27min，抽真空前温度1640-1650℃，抽真空后温度1565-1570℃。
本发明所述VOD过程控制工序，抽真空后，钢液无裸露，氩气软吹12-17min，钢包吹氩区域液态蠕动炉渣及稻壳覆盖严实。
本发明所述浇铸过程控制工序，采用下铸法进行浇铸，浇铸过程中浇铸时间与锭型有关，浇至冒口1/2处时，每支锭冒口加铝酸棉3块，然后加稻壳，且浇铸完后要保证有铸锭总体积5-10%的铸余。
本发明所述冶炼方法生产的钢锭S≤0.005%，P≤0.007%，Si≤0.1%，生产的最大钢锭达到53吨，钢锭成材后钢板NB/T47013.3 I级探伤合格率≥96%，无明显分层缺陷且无大颗粒夹杂物。
本发明低硫低磷低硅Cr-Mo钢钢锭产品性能检测方法参考GB 713-2014。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明方法生产的Cr-Mo钢钢锭S≤0.005%，P≤0.007%，Si≤0.1%，生产的最大钢锭达到53吨，并且钢锭成材后钢板NB/T47013.3 I级探伤合格率≥96%，无明显分层缺陷且无大颗粒夹杂物。2、本发明采用的工艺流程简单，成本低，设备均采用钢铁生产的常规设备，操作简单，通用性强，节约能源。
附图说明
图1为实施例1钢板产品1/2处金相组织图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
冶炼一炉12Cr2Mo1VR，单炉117吨，单支钢锭53吨，轧制钢板成品厚度137mm，长度13500mm。钢锭化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.14%，Si：0.06%，Mn：0.57%，Cr：2.34%，Mo：1.02%，V：0.304%，Ni：0.14%，Ca：0.001%，P：0.005%，S：0.003%，As：0.004%，Sn：0.001%，Sb：0.001%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施例低硫低磷低硅Cr-Mo钢钢锭冶炼方法包括电炉炼钢过程控制、精炼炉精炼过程控制、VOD过程控制和浇铸过程控制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）电炉炼钢过程控制工序：电炉炼钢过程中，加入38kg/t钢活性生石灰，23kg/t钢萤石，电炉出钢时，S：0.028%，P：0.01%；
（2）精炼炉精炼过程控制工序：精炼炉精炼过程中加入活性生石灰4kg/t钢、萤石2.5kg/t钢，冶炼40min；加合金前一次性加入Al线1.7kg/t钢；加入合金后又补加450kg金属Cr，精炼结束后，Si：0.05%；合金加入后，黄白渣保持时间35min，期间每隔5min加入18kg铝粒；
（3）VOD过程控制工序：抽真空时间27min，抽真空前温度1650℃，抽真空后温度1570℃；VOD真空处理后，钢液无裸露，氩气软吹17min；
（4）钢锭浇铸过程控制工序：钢锭浇铸过程中，锭身浇铸22min，浇至冒口1/2处时，每支锭冒口加铝酸棉3块，然后加稻壳，冒口浇铸7min，铸余占浇铸总体积的5%。
钢锭冶炼完成后，S：0.003%，P：0.005%，Si：0.06%，均保持在较低的水平，且钢板轧制成材后NB/T47013.3 I级探伤合格率100%，合格长度14800mm，探伤合格长度内无明显缺陷及大颗粒夹杂。
图1为本实施例1钢板产品1/2处金相组织图(实施例2-3钢板产品1/2处金相组织图与实施例1类似，故省略)。
实施例2
冶炼一炉12Cr2Mo1R，单炉105吨，单支钢锭47吨，轧制钢板成品厚度134mm，长度12800mm。钢锭化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.12%，Si：0.07%，Mn：0.54%，Cr：2.41%，Mo：1.03%，V：0.02%，Ni：0.17%，Ca：0.001%，P：0.004%，S：0.002%，As：0.003%，Sn：0.001%，Sb：0.001%，余量为Fe和不可避免的杂质。
（1）电炉炼钢过程控制工序：电炉炼钢过程中，加入43kg/t钢活性生石灰，23kg/t钢萤石，电炉出钢时，S：0.029%，P：0.008%；
（2）精炼炉精炼过程控制工序：精炼炉精炼过程中，加入活性生石灰5kg/t钢、萤石3kg/t钢，冶炼35min；加合金前一次性加入Al线2.2kg/t钢；加入合金后又补加500kg金属Cr，精炼结束后，Si：0.06%；合金加入后，黄白渣保持时间32min，期间每隔3min加入23kg铝粒；
（3）VOD过程控制工序：VOD真空处理过程中，抽真空时间26min，抽真空前温度1648℃，抽真空后温度1567℃；VOD真空处理后，钢液无裸露，氩气软吹15min；
（4）钢锭浇铸过程控制工序：钢锭浇铸过程中，锭身浇铸20min，浇至冒口1/2处时，每支锭冒口加铝酸棉3块，然后加稻壳，冒口浇铸6min，铸余占浇铸总体积的7%。
钢锭冶炼完成后，S：0.002%，P：0.004%，Si：0.07%，均保持在较低的水平，且钢板轧制成材后NB/T47013.3 I级探伤合格率98%，探伤合格长度13700mm，探伤合格长度内无明显缺陷及大颗粒夹杂。
实施例3
冶炼一炉2.25Cr1Mo0.25V，单炉112吨，单支钢锭52吨，轧制钢板成品厚度142mm，长度11870mm。钢锭化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.13%，Si：0.10%，Mn：0.53%，Cr：2.39%，Mo：1.01%，V：0.31%，Ni：0.18%，Ca：0.001%，P：0.007%，S：0.005%，As：0.002%，Sn：0.001%，Sb：0.001%，余量为Fe和不可避免的杂质。
（1）电炉炼钢过程控制工序：电炉炼钢过程中，加入40kg/t钢活性生石灰，26kg/t钢萤石，电炉出钢时，S：0.03%，P：0.009%；
（2）精炼炉精炼过程控制工序：精炼炉精炼过程中，加入活性生石灰4kg/t钢、萤石2.6kg/t钢，冶炼20min；加合金前一次性加入Al线2.1kg/t钢；加入合金后又补加500kg金属Cr，精炼结束后，Si：0.07%；合金加入后，黄白渣保持时间30min，期间每隔4min加入20kg铝粒；
（3）VOD过程控制工序：VOD真空处理过程中，抽真空时间24min，抽真空前温度1640℃，抽真空后温度1565℃；VOD真空处理后，钢液无裸露，氩气软吹12min；
（4）钢锭浇铸过程控制工序：钢锭浇铸过程中，锭身浇铸20min，浇至冒口1/2处时，每支锭冒口加铝酸棉3块，然后加稻壳，冒口浇铸6min，铸余占浇铸总体积的10%。
钢锭冶炼完成后，S：0.003%，P：0.004%，Si：0.08%，均保持在较低的水平，且钢板轧制成材后NB/T47013.3 I级探伤合格率99%，探伤合格长度12900mm，探伤合格长度内无明显缺陷及大颗粒夹杂。
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 (4)
1.一种低硫低磷低硅Cr-Mo钢钢锭冶炼方法，其特征在于，所述冶炼方法包括电炉炼钢过程控制、精炼炉精炼过程控制、VOD过程控制和浇铸过程控制工序；所述电炉炼钢过程控制工序，炉料依次进行熔清，吹氧脱碳，加入活性石灰38-43kg/t钢，加入萤石23-28kg/t钢，电炉出钢时，控制S≤0.03%，P≤0.01%；所述精炼炉精炼过程控制工序，加入的低Cr合金按理论增Si：0.03%为极限进行计算，超出部分加金属Cr，以控制精炼结束后Si≤0.07%；所述钢锭浇铸过程控制工序，采用下铸法进行浇铸，钢锭S≤0.005%，P≤0.007%，Si≤0.1%；所述精炼炉精炼过程控制工序，钢液加入精炼炉后，加入活性生石灰4-5kg/t钢，加入萤石2.5-3kg/t钢，冶炼20-40min，加入合金前一次性加入Al线1.7-2.2kg/t钢脱氧，加合金后黄白渣保持时间≥30min，冶炼过程中每隔3-5min加入18-23kg铝粒。
2.根据权利要求1所述的一种低硫低磷低硅Cr-Mo钢钢锭冶炼方法，其特征在于，所述VOD过程控制工序，VOD抽真空时间为24-27min，抽真空前温度1640-1650℃，抽真空后温度1565-1570℃。
3.根据权利要求1或2所述的一种低硫低磷低硅Cr-Mo钢钢锭冶炼方法，其特征在于，所述VOD过程控制工序，抽真空后，钢液无裸露，氩气软吹12-17min。
4.根据权利要求1或2所述的一种低硫低磷低硅Cr-Mo钢钢锭冶炼方法，其特征在于，所述浇铸过程控制工序，采用下铸法进行浇铸，浇铸过程中浇铸时间与锭型有关，浇至冒口1/2处时，每支锭冒口加铝酸棉3块，然后加稻壳，且浇铸完后要保证有铸锭总体积5-10%的铸余。
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