CN108486312B - 一种减少低硅临氢钢尾部面积缺陷的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减少低硅临氢钢尾部面积缺陷的生产方法，属于冶金技术领域。该方法包括精炼和浇铸工序得到钢锭，所述钢锭经清理、加热及轧制后得到钢板；所述精炼工序采用两次扒渣工艺，即钢包炉脱磷后一次扒渣及脱磷完毕加入Si含量在0.8～1.3%的低碳铬铁合金，进行合金化后二次扒渣。本发明采用优化精炼与模铸工艺相结合的工艺处理方法，通过选择适当的出钢量、扒渣时机、真空后软吹时间和过热度等工艺参数来实现探伤合格率的提高，实现了低合金成本生产大单重、大厚度严格探伤要求的低硅临氢钢的目的，本方法具有广泛的应用价值。

Description

一种减少低硅临氢钢尾部面积缺陷的生产方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种减少低硅临氢钢尾部面积缺陷的生产方法。

背景技术

临氢钢具有良好的高温力学性能、抗高温氧化性能、抗腐蚀性能和焊接性能，常用于石油化工行业设备的制造。随着石化行业设备向自动化、大型化的方向发展，所用关键设备的尺寸和单重也愈来愈大，导致关键设备所使用的关键材料---临氢钢越来越不能满足设计要求，于是在原有临氢钢的基础上，通过研究临氢钢的成分、热处理条件和性能之间的相互关系，研发出许多性能优异的新型压力容器用钢，如2.25Cr-1Mo-0.25V、3Cr-1Mo-0.25V-Ti-B、3Cr-1Mo-0.25V-Ca-Cb钢等。但由于随着钢板厚度的增加，钢板生产所需要的钢锭单重随之增大。与此同时，大钢锭的本体和冒口浇注时间偏长，且由于注管高度与帽口平齐，无压差造成冒口浇注时钢水上呕严重，控流频繁（一般冒口控流4-5次），不利于浇注后期夹杂物上浮，导致钢锭尾部出现面积缺陷，钢板保能标Ⅰ级探伤难度进一步加大。因此，为满足装备制造行业对高级别探伤要求临氢钢的需求，切实需要提供一种有效提高大厚度临氢钢板探伤合格率的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种减少低硅临氢钢尾部面积缺陷的生产方法，尤其涉及一种减少53.5t锭型低硅临氢钢尾部面积缺陷的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种减少低硅临氢钢尾部面积缺陷的生产方法，所述方法包括精炼和浇铸工序；所述精炼工序采用两次扒渣工艺，即钢包炉脱磷后一次扒渣及脱磷完毕加入Si含量在0.8～1.3%的低碳铬铁合金合金化后二次扒渣；所述加热工序，加热系数8～13min/cm；所述轧制工序，轧制过程中至少有3道次压下率≥10%。

本发明所述精炼工序，钢包炉脱磷后一次扒渣P≤0.003%；所述加热工序，加热系数8～13min/cm。

本发明所述精炼工序，一次扒渣座包后喂入铝线0.3～0.6kg/t钢，加入石灰7～8kg/t钢、萤石4～6kg/t钢；所述轧制工序，轧制过程中至少有3道次压下率≥10%。

本发明所述精炼工序，温度≥1600℃时加入低碳铬铁40～41kg/t钢，待合金全部熔化、炉渣流动性良好，S≤0.005%，吊包二次扒渣。

本发明所述精炼工序，钢水在二次扒渣后精炼座包喂入铝线1.5～2.4kg/t钢，白渣保持时间≥30min。

本发明所述精炼工序，VOD座包抽真空，真空度≤66Pa，真空保持时间≥20min；真空完毕常压软吹时间≥15min。

本发明所述浇铸工序，在冒口处加圈使钢锭总重增大至55t，同时使调整冒口大小使最终钢锭本体重量为53.5t。

本发明所述浇铸工序，钢锭本体浇铸时间19～21min，冒口浇铸时间3～5min。

本发明所述浇铸工序，过热度40-45℃，采用55t*2锭型在铸车上浇铸后得到钢锭；钢锭经清理、加热及轧制后得到钢板。

本发明所述低硅临氢钢的钢板厚度为130～140mm。

本发明方法生产的53.5t锭型大厚度低硅临氢钢尾部探伤缺陷大幅减少，能标Ⅰ级探伤合格率从64.29%提高到97.86%以上。

本发明方法生产的钢板产品标准参考GB/T 713-2014；超声波探伤标准参考NB/T47013.3-2015。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明采用优化精炼与模铸工艺相结合的工艺处理方法，通过选择适当的出钢量、扒渣时机、真空后软吹时间和过热度等工艺参数来实现探伤合格率的提高。2、本发明所生产的53.5t锭型大厚度低硅临氢钢尾部探伤缺陷大为减少，能标Ⅰ级探伤合格率从64.29%提高到97.86%以上，实现了低合金成本生产大单重、大厚度严格探伤要求的低硅临氢钢的目的，具有广泛的应用价值。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

实施例1

电炉出钢量为110t，出钢后采用钢包炉脱P，一次扒渣P：0.003%，座包后喂入铝线0.3kg/t钢，陆续加入石灰7kg/t钢、萤石4kg/t钢；

温度1600℃时加入Si含量0.8%的低碳铬铁40kg/t钢，待确认合金全部熔化、炉渣流动性良好，S：0.005%，吊包二次扒渣，二次扒渣后精炼座包喂入铝线1.5kg/t钢，白渣保持时间30min，VOD座包抽真空，真空度66Pa，真空保持时间为20min，真空后执行软吹工艺，软吹时间15min；

浇铸过热度控制在40℃，在冒口处加圈使钢锭总重增大至55t，同时使调整冒口大小使最终钢锭本体重量为53.5t。采用55t*2锭型在铸车上浇铸，钢锭本体浇铸时间19min，冒口浇铸时间3min，得到规格为53.5t的钢锭本体。

钢锭经清理后加热，加热系数按8min/cm。

轧制前期尽可能增大压下量，轧制过程中3道次压下率为15%，轧制后得到成品厚度为130mm钢板，钢板探伤合格率97.89%；钢板超声波探伤结果见表1。

实施例2

电炉出钢量111t，出钢后采用钢包炉脱P，一次扒渣P：0.0025%，座包后喂入铝线0.35kg/t钢，陆续加入石灰7.2kg/t钢、萤石4.2kg/t钢；

温度1610℃时加入Si含量0.9%的低碳铬铁40.2kg/t钢，待确认合金全部熔化、炉渣流动性良好，S：0.004%，吊包二次扒渣，二次扒渣后精炼座包喂入铝线1.8kg/t钢，白渣保持时间31min，VOD座包抽真空，真空度60Pa，真空保持时间为21min，真空后执行软吹工艺，软吹时间16min；

浇铸过热度控制在41℃，在冒口处加圈使钢锭总重增大至55t，同时使调整冒口大小使最终钢锭本体重量为53.5t。采用55t*2锭型在铸车上浇铸，钢锭本体浇铸时间19.5min，冒口浇铸时间3.2min，得到规格为53.5t的钢锭本体。

钢锭经清理后加热，加热系数按13min/cm；

轧制前期尽可能增大压下量，轧制过程中5道次压下率为10%，轧制后得到成品厚度为132mm钢板，钢板探伤合格率97.86%；钢板超声波探伤结果见表1。

实施例3

电炉出钢量113t，出钢后采用钢包炉脱P，一次扒渣P：0.002%，座包后喂入铝线0.4kg/t钢，陆续加入石灰7.4kg/t钢、萤石4.5kg/t钢；

温度1620℃时加入Si含量1.0%的低碳铬铁40.4kg/t钢，待确认合金全部熔化、炉渣流动性良好，S：0.003%，吊包二次扒渣，二次扒渣后精炼座包喂入铝线2.0kg/t钢，白渣保持时间32min，VOD座包抽真空，真空度62Pa，真空保持时间22min，真空后执行软吹工艺，软吹时间17min；

浇铸过热度控制在42℃，在冒口处加圈使钢锭总重增大至55t，同时使调整冒口大小使最终钢锭本体重量为53.5t。采用55t*2锭型在铸车上浇铸，钢锭本体浇铸时间20min，冒口浇铸时间3.5min，得到规格为53.5t的钢锭本体。

钢锭经清理后加热，加热系数按10min/cm；

轧制前期尽可能增大压下量，轧制过程中4道次压下率为12%，轧制后得到成品厚度为135mm钢板，钢板探伤合格率97.89%；钢板超声波探伤结果见表1。

实施例4

电炉出钢量115t，出钢后采用钢包炉脱P，一次扒渣P：0.002%，座包后喂入铝线0.45kg/t钢，陆续加入石灰7.6kg/t钢、萤石5.0kg/t钢；

温度1630℃时加入Si含量1.1%的低碳铬铁40.6kg/t钢，待确认合金全部熔化、炉渣流动性良好，S：0.002%，吊包二次扒渣，二次扒渣后精炼座包喂入铝线2.1kg/t钢，白渣保持时间33min，VOD座包抽真空，真空度64Pa，真空保持时间23min，真空后执行软吹工艺，软吹时间18min；

浇铸过热度控制在43℃，在冒口处加圈使钢锭总重增大至55t，同时使调整冒口大小使最终钢锭本体重量为53.5t。采用55t*2锭型在铸车上浇铸，钢锭本体浇铸时间20min，冒口浇铸时间4min，得到规格为53.5t的钢锭本体。

钢锭经清理后加热，加热系数按12min/cm；

轧制前期尽可能增大压下量，轧制过程中有3道次压下率为14%，轧制后得到成品厚度为137mm钢板，钢板探伤合格率97.98%；钢板超声波探伤结果见表1。

实施例5

电炉出钢量118t，出钢后采用钢包炉脱P，一次扒渣P：0.003%，座包后喂入铝线0.5kg/t钢，陆续加入石灰7.8kg/t钢、萤石5.5kg/t钢；

温度1640℃时加入Si含量1.2%的低碳铬铁40.8kg/t钢，待确认合金全部熔化、炉渣流动性良好，S：0.002%，吊包二次扒渣，二次扒渣后精炼座包喂入铝线2.2kg/t钢，白渣保持时间34min，VOD座包抽真空，真空度65Pa，真空保持时间24min，真空后执行软吹工艺，软吹时间19min；

浇铸过热度控制在44℃，在冒口处加圈使钢锭总重增大至55t，同时使调整冒口大小使最终钢锭本体重量为53.5t。采用55t*2锭型在铸车上浇铸，钢锭本体浇铸时间20.5min，冒口浇铸时间4.5min，得到规格为53.5t的钢锭本体。

钢锭经清理后加热，加热系数按9min/cm；

轧制前期尽可能增大压下量，轧制过程中有4道次压下率为11%，轧制后得到成品厚度为138mm钢板，钢板探伤合格率99.25%；钢板超声波探伤结果见表1。

实施例6

电炉出钢量120t，出钢后采用钢包炉脱P，一次扒渣P：0.001%，座包后喂入铝线0.6kg/t钢，陆续加入石灰8kg/t钢、萤石6kg/t钢；

温度1650℃时加入Si含量1.3%的低碳铬铁41kg/t钢，待确认合金全部熔化、炉渣流动性良好，S：0.001%，吊包二次扒渣，二次扒渣后精炼座包喂入铝线2.4kg/t钢，白渣保持时间35min，VOD座包抽真空，真空度61Pa，真空保持时间25min，真空后执行软吹工艺，软吹时间20min；

浇铸过热度控制在45℃，在冒口处加圈使钢锭总重增大至55t，同时使调整冒口大小使最终钢锭本体重量为53.5t。采用55t*2锭型在铸车上浇铸，钢锭本体浇铸时间21min，冒口浇铸时间5min，得到规格为53.5t的钢锭本体。

钢锭经清理后加热，加热系数按11min/cm；

轧制前期尽可能增大压下量，轧制过程中有3道次压下率为15%，轧制后得到成品厚度为140mm钢板，钢板探伤合格率98.42%。钢板超声波探伤结果见表1。

实施例1～6的钢板按照NB/T 47013.3标准进行100%超声波探伤，探伤结果见表1。

表1 实施例1-6 钢板探伤结果及探伤合格率

采用传统工艺生产的53.5t锭型大厚度低硅临氢钢，探伤合格率最高为64.29%；而采用本发明生产工艺后，钢板按照NB/T 47013.3标准进行100%超声波探伤，探伤合格率高达97.86%以上，钢板出现尾部面积缺陷的几率大为减少，亦即钢板探伤的合格率大幅度提高。

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 (8)

1.一种减少低硅临氢钢尾部面积缺陷的生产方法，其特征在于，所述方法包括精炼和浇铸工序得到钢锭，所述钢锭经清理、加热及轧制后得到钢板；所述精炼工序采用两次扒渣工艺，即钢包炉脱磷后一次扒渣及脱磷完毕加入Si含量在0.8～1.3%的低碳铬铁合金，进行合金化后二次扒渣；所述浇铸工序，在冒口处加圈使钢锭总重增大至55t，同时调整冒口大小使最终钢锭本体重量为53.5t；钢锭本体浇铸时间19～21min，冒口浇铸时间3～5min。

2.根据权利要求1所述的一种减少低硅临氢钢尾部面积缺陷的生产方法，其特征在于，所述精炼工序，钢包炉脱磷后一次扒渣钢水中P≤0.003%；所述加热工序，加热系数8～13min/cm。

3.根据权利要求1所述的一种减少低硅临氢钢尾部面积缺陷的生产方法，其特征在于，所述精炼工序，一次扒渣座包后喂入铝线0.3～0.6kg/t钢，加入石灰7～8kg/t钢、萤石4～6kg/t钢；所述轧制工序，轧制过程中至少有3道次压下率≥10%。

4.根据权利要求1所述的一种减少低硅临氢钢尾部面积缺陷的生产方法，其特征在于，所述精炼工序，温度≥1600℃时加入低碳铬铁40～41kg/t钢，待合金全部熔化、炉渣流动性良好，S≤0.005%，吊包二次扒渣。

5.根据权利要求1所述的一种减少低硅临氢钢尾部面积缺陷的生产方法，其特征在于，所述精炼工序，钢水在二次扒渣后精炼座包喂入铝线1.5～2.4kg/t钢，白渣保持时间≥30min。

6.根据权利要求1所述的一种减少低硅临氢钢尾部面积缺陷的生产方法，其特征在于，所述精炼工序，VOD座包抽真空，真空度≤66Pa，真空保持时间≥20min；真空完毕常压软吹时间≥15min。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种减少低硅临氢钢尾部面积缺陷的生产方法，其特征在于，所述浇铸工序，过热度40-45℃，采用55t*2锭型在铸车上浇铸后得到钢锭。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的一种减少低硅临氢钢尾部面积缺陷的生产方法，其特征在于，所述低硅临氢钢的钢板厚度为130～140mm。