CN109868406A

CN109868406A - 一种高性能15CrMoR钢的冶炼方法

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Publication number: CN109868406A
Application number: CN201910091766.8A
Authority: CN
Inventors: 李�杰; 尹卫江; 龙杰; 袁锦程; 吴艳阳; 牛红星; 李样兵; 侯敬超; 王甜甜
Original assignee: Wuyang Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Wuyang Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2019-01-30
Filing date: 2019-01-30
Publication date: 2019-06-11

Abstract

本发明公开了一种高性能15CrMoR钢的冶炼方法，所述冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理和连铸工序。本发明通过对炼钢工艺进行优化，生产的钢坯A类、B类、C类、D和DS类夹杂物含量均小于1.5级，同时满足A+C≤2.0级、B+D+DS≤2.5级，夹杂物总和＜4.0级；钢坯加工成高性能15CrMoR钢板的探伤合格率≥96%，钢板屈服强度Rel≥300MPa，抗拉强度Rm≥480MPa，‑10℃低温冲击功≥100J，解决了生产高性能钢板探伤合格率偏低问题，大大减少了由于探伤不合造成计划外的产生，同时，钢板的表面及内部质量得到了明显提高。

Description

一种高性能15CrMoR钢的冶炼方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高性能15CrMoR钢的冶炼方法。

背景技术

15CrMoR钢作为压力容器用的主要耐热钢，由于Cr/Mo元素的同时加入，钢板具有良好的热强性及高温性能，广泛应用于压力容器耐热设备上。但是，随着设备的更新换代，对钢板的性能要求越来越高，同时，对探伤检测级别逐渐提高，由于炼钢设备限制，容易造成生产的钢板探伤合格率偏低问题，同时钢种夹杂物含量过高，导致影响钢板性能，很难保证钢板的高级别探伤要求，造成钢板探伤不合，迫使重新进行生产，这样既增加了生产成本又耽误了交货周期，影响钢板的生产。

因此，通过对炼钢工艺进行优化，开发一种高性能15CrMoR钢的冶炼方法，使钢板的夹杂物含量较低，性能满足要求，探伤合格率明显升高，大大减少了由于探伤不合造成计划外的产生具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高性能15CrMoR钢的冶炼方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种高性能15CrMoR钢的冶炼方法，所述冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理和连铸工序，具体工艺如下所述：

（1）转炉冶炼：铁水总加入量为转炉容量的60-80%，渣钢加入量为转炉容量的20-25%，出钢钢水P≤0.010%、C≤0.05%，出钢温度1585-1600℃；

（2）LF精炼：喂入铝线0.8-1.0kg/t钢，脱氧造渣，白渣保持时间25-30min，总精炼时间45-50min；

（3）VD真空处理：VD真空处理真空度60-66Pa、真空保持时间20-25min，软吹氩气时间10-15min，抽真空后禁止喂Al，钢包停氩后至铸线开浇前镇静时间15-20min；

（4）连铸：浇钢过热度控制在15-25℃，钢坯下线堆垛时间20-24h，即得到钢坯，钢坯经后续加工处理后得到高性能15CrMoR钢板。

本发明所述步骤（4）钢坯规格为200-330mm。

本发明所述步骤（4）钢坯夹杂物含量控制在A类、B类、C类、D和DS类均小于1.5级，同时满足A+C≤2.0级、B+D+DS≤2.5级，夹杂物总和＜4.0级。

本发明所述步骤（4）的钢板屈服强度Rel≥300MPa，抗拉强度Rm≥480MPa，-10℃低温冲击功≥100J。

本发明所述步骤（4）的钢板探伤合格率≥96%。

本发明所述步骤（4）的钢板厚度为60-105mm。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明通过对炼钢工艺进行优化，利用优化后工艺生产的钢坯加工高性能15CrMoR钢板，钢板的探伤合格率≥96%，解决了生产高性能钢板探伤合格率偏低问题，大大减少了由于探伤不合造成计划外的产生，同时，钢板的表面及内部质量得到了明显提高。2、本发明冶炼方法生产的钢坯A类、B类、C类、D和DS类夹杂物含量均小于1.5级，同时满足A+C≤2.0级、B+D+DS≤2.5级，夹杂物总和＜4.0级。3、本发明冶炼方法生产的钢坯加工成高性能15CrMoR钢板的屈服强度Rel≥300MPa，抗拉强度Rm≥480MPa，-10℃低温冲击功≥100J。

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

本实施例高性能15CrMoR钢的钢坯规格为200mm，其冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理和连铸工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）转炉冶炼（100t转炉）：铁水总加入量为60%，渣钢加入量为20%，出钢钢水P：0.010%、C：0.05%，出钢温度1585℃；

（2）LF精炼：喂入铝线0.8kg/t钢，脱氧造渣，白渣保持时间25min，总精炼时间45min；

（3）VD真空处理：VD真空处理真空度60Pa、真空保持时间20min，软吹氩气时间10min，抽真空后禁止喂Al，钢包停氩后至铸线开浇前镇静时间15min；

（4）连铸：浇钢过热度控制在15℃，钢坯下线堆垛时间20h，即得到钢坯，钢坯经后续加工处理后得到高性能15CrMoR钢板。

本实施例所得钢坯A类、B类、C类、D和DS类夹杂物含量均小于0.7级，同时满足A+C：1.0级、B+D+DS：1.5级，夹杂物总和2.5级。

采用上述冶炼方法生产的钢坯加工成高性能15CrMoR钢板厚度为60mm，钢板探伤满足NB/T47013.3-2015验收等级为LevelT1级，探伤合格率96%；钢板屈服强度Rel：405MPa，抗拉强度Rm：510MPa，-10℃低温冲击功150J；钢板的表面及内部质量明显改善。

实施例2

本实施例高性能15CrMoR钢的钢坯规格为250mm，其冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理和连铸工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）转炉冶炼（100t转炉）：铁水总加入量为80%，渣钢加入量为21%，出钢钢水P：0.009%、C：0.04%，出钢温度1600℃；

（2）LF精炼：喂入铝线1.0kg/t钢，脱氧造渣，白渣保持时间30min，总精炼时间50min；

（3）VD真空处理：VD真空处理真空度66Pa、真空保持时间25min，软吹氩气时间15min，抽真空后禁止喂Al，钢包停氩后至铸线开浇前镇静时间20min；

（4）连铸：浇钢过热度控制在20℃，钢坯下线堆垛时间24h，即得到钢坯，钢坯经后续加工处理后得到高性能15CrMoR钢板。

本实施例所得钢坯A类、B类、C类、D和DS类夹杂物含量均小于0.6级，同时满足A+C：1.1级、B+D+DS：1.4级，夹杂物总和2.5级。

采用上述冶炼方法生产的钢坯加工成高性能15CrMoR钢板厚度为80mm，钢板探伤满足NB/T47013.3-2015验收等级为LevelT1级，探伤合格率97%；钢板屈服强度Rel：410MPa，抗拉强度Rm：525MPa，-10℃低温冲击功190J；钢板的表面及内部质量明显改善。

实施例3

本实施例高性能15CrMoR钢的钢坯规格为300mm，其冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理和连铸工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）转炉冶炼（100t转炉）：铁水总加入量为70%，渣钢加入量为23%，出钢钢水P：0.008%、C：0.04%，出钢温度1590℃；

（2）LF精炼：喂入铝线0.9kg/t钢，脱氧造渣，白渣保持时间27min，总精炼时间48min；

（3）VD真空处理：VD真空处理真空度61Pa、真空保持时间23min，软吹氩气时间13min，抽真空后禁止喂Al，钢包停氩后至铸线开浇前镇静时间17min；

（4）连铸：浇钢过热度控制在18℃，钢坯下线堆垛时间22h，即得到钢坯，钢坯经后续加工处理后得到高性能15CrMoR钢板。

本实施例所得钢坯A类、B类、C类、D和DS类夹杂物含量均小于0.8级，同时满足A+C：1.4级、B+D+DS：1.5级，夹杂物总和2.9级。

采用上述冶炼方法生产的钢坯加工成高性能15CrMoR钢板厚度为90mm，钢板探伤满足NB/T47013.3-2015验收等级为LevelT1级，探伤合格率98%；钢板屈服强度Rel：401MPa，抗拉强度Rm：515MPa，-10℃低温冲击功200J；钢板的表面及内部质量明显改善。

实施例4

本实施例高性能15CrMoR钢的钢坯规格为330mm，其冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理和连铸工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）转炉冶炼（100t转炉）：铁水总加入量为66%，渣钢加入量为24%，出钢钢水P：0.009%、C：0.03%，出钢温度1595℃；

（2）LF精炼：喂入铝线0.95kg/t钢，脱氧造渣，白渣保持时间28min，总精炼时间49min；

（3）VD真空处理：VD真空处理真空度62Pa、真空保持时间22min，软吹氩气时间14min，抽真空后禁止喂Al，钢包停氩后至铸线开浇前镇静时间18min；

（4）连铸：浇钢过热度控制在19℃，钢坯下线堆垛时间23h，即得到钢坯，钢坯经后续加工处理后得到高性能15CrMoR钢板。

本实施例所得钢坯A类、B类、C类、D和DS类夹杂物含量均小于0.9级，同时满足A+C：1.4级、B+D+DS：1.8级，夹杂物总和3.2级。

采用上述冶炼方法生产的钢坯加工成高性能15CrMoR钢板厚度为105mm，钢板探伤满足NB/T47013.3-2015验收等级为LevelT1级，探伤合格率97%；钢板屈服强度Rel：421MPa，抗拉强度Rm：536MPa，-10℃低温冲击功195J；钢板的表面及内部质量明显改善。

实施例5

本实施例高性能15CrMoR钢的钢坯规格为220mm，其冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理和连铸工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）转炉冶炼（100t转炉）：铁水总加入量为73%，渣钢加入量为22.5%，出钢钢水P：0.0075%、C：0.02%，出钢温度1592℃；

（2）LF精炼：喂入铝线0.85kg/t钢，脱氧造渣，白渣保持时间29min，总精炼时间47min；

（3）VD真空处理：VD真空处理真空度63Pa、真空保持时间21min，软吹氩气时间11min，抽真空后禁止喂Al，钢包停氩后至铸线开浇前镇静时间19min；

（4）连铸：浇钢过热度控制在17℃，钢坯下线堆垛时间22.5h，即得到钢坯，钢坯经后续加工处理后得到高性能15CrMoR钢板。

本实施例所得钢坯A类、B类、C类、D和DS类夹杂物含量均小于0.5级，同时满足A+C：0.8级、B+D+DS：1.2级，夹杂物总和2.0级。

采用上述冶炼方法生产的钢坯加工成高性能15CrMoR钢板厚度为70mm，钢板探伤满足NB/T47013.3-2015验收等级为LevelT1级，探伤合格率96.5%；钢板屈服强度Rel：308MPa，抗拉强度Rm：485MPa，-10℃低温冲击功162J；钢板的表面及内部质量明显改善。

实施例6

本实施例高性能15CrMoR钢的钢坯规格为240mm，其冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理和连铸工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）转炉冶炼（100t转炉）：铁水总加入量为70%，渣钢加入量为22%，出钢钢水P：0.007%、C：0.045%，出钢温度1588℃；

（2）LF精炼：喂入铝线0.82kg/t钢，脱氧造渣，白渣保持时间26min，总精炼时间46min；

（3）VD真空处理：VD真空处理真空度64Pa、真空保持时间24min，软吹氩气时间12min，抽真空后禁止喂Al，钢包停氩后至铸线开浇前镇静时间16min；

（4）连铸：浇钢过热度控制在16℃，钢坯下线堆垛时间21h，即得到钢坯，钢坯经后续加工处理后得到高性能15CrMoR钢板。

本实施例所得钢坯A类、B类、C类、D和DS类夹杂物含量均小于1.0级，同时满足A+C：1.1级、B+D+DS：1.5级，夹杂物总和2.6级。

采用上述冶炼方法生产的钢坯加工成高性能15CrMoR钢板厚度为75mm，钢板探伤满足NB/T47013.3-2015验收等级为LevelT1级，探伤合格率97.5%；钢板屈服强度Rel：347MPa，抗拉强度Rm：508MPa，-10℃低温冲击功184J；钢板的表面及内部质量明显改善。

实施例7

本实施例高性能15CrMoR钢的钢坯规格为270mm，其冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理和连铸工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）转炉冶炼（100t转炉）：铁水总加入量为64%，渣钢加入量为25%，出钢钢水P：0.0085%、C：0.035%，出钢温度1597℃；

（2）LF精炼：喂入铝线0.88kg/t钢，脱氧造渣，白渣保持时间27.5min，总精炼时间46.5min；

（3）VD真空处理：VD真空处理真空度65Pa、真空保持时间23.5min，软吹氩气时间12.5min，抽真空后禁止喂Al，钢包停氩后至铸线开浇前镇静时间18.5min；

（4）连铸：浇钢过热度控制在17.5℃，钢坯下线堆垛时间21.5h，即得到钢坯，钢坯经后续加工处理后得到高性能15CrMoR钢板。

本实施例所得钢坯A类、B类、C类、D和DS类夹杂物含量均小于1.2级，同时满足A+C：2.0级、B+D+DS：1.6级，夹杂物总和3.6级。

采用上述冶炼方法生产的钢坯加工成高性能15CrMoR钢板厚度为85mm，钢板探伤满足NB/T47013.3-2015验收等级为LevelT1级，探伤合格率98.9%；钢板屈服强度Rel：386MPa，抗拉强度Rm：512MPa，-10℃低温冲击功197J；钢板的表面及内部质量明显改善。

实施例8

本实施例高性能15CrMoR钢的钢坯规格为290mm，其冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理和连铸工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）转炉冶炼（100t转炉）：铁水总加入量为68%，渣钢加入量为24.5%，出钢钢水P：0.0092%、C：0.025%，出钢温度1589℃；

（2）LF精炼：喂入铝线0.93kg/t钢，脱氧造渣，白渣保持时间26.5min，总精炼时间48.5min；

（3）VD真空处理：VD真空处理真空度65Pa、真空保持时间21.5min，软吹氩气时间14.5min，抽真空后禁止喂Al，钢包停氩后至铸线开浇前镇静时间16.5min；

（4）连铸：浇钢过热度控制在15.5℃，钢坯下线堆垛时间23.5h，即得到钢坯，钢坯经后续加工处理后得到高性能15CrMoR钢板。

本实施例所得钢坯A类、B类、C类、D和DS类夹杂物含量均小于1.5级，同时满足A+C：1.4级、B+D+DS：2.5级，夹杂物总和3.9级。

采用上述冶炼方法生产的钢坯加工成高性能15CrMoR钢板厚度为95mm，钢板探伤满足NB/T47013.3-2015验收等级为LevelT1级，探伤合格率97.8%；钢板屈服强度Rel：418MPa，抗拉强度Rm：523MPa，-10℃低温冲击功205J；钢板的表面及内部质量明显改善。

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

1.一种高性能15CrMoR钢的冶炼方法，其特征在于，所述冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理和连铸工序，具体工艺如下所述：

2.根据权利要求1所述的一种高性能15CrMoR钢的冶炼方法，其特征在于，所述步骤（4）钢坯规格为200-330mm。

3.根据权利要求1所述的一种高性能15CrMoR钢的冶炼方法，其特征在于，所述步骤（4）钢坯A类、B类、C类、D和DS类夹杂物含量均小于1.5级，同时满足A+C≤2.0级、B+D+DS≤2.5级，夹杂物总和＜4.0级。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种高性能15CrMoR钢的冶炼方法，其特征在于，所述步骤（4）的钢板屈服强度Rel≥300MPa，抗拉强度Rm≥480MPa，-10℃低温冲击功≥100J。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的一种高性能15CrMoR钢的冶炼方法，其特征在于，所述步骤（4）的钢板探伤合格率≥96%。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的一种高性能15CrMoR钢的冶炼方法，其特征在于，所述步骤（4）的钢板厚度为60-105mm。