CN110565017A - 一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板及其冶炼方法 - Google Patents

一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板及其冶炼方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板，所述连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板化学成分组成及质量百分含量为：C≤0.23%、Si：0.20～0.35%、Mn：0.20～0.40%、P≤0.006%、S≤0.002%、Ni：3.00～4.00%、Cr：1.50～2.00%、Mo：0.45～0.60%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；冶炼方法包括配料、精炼、真空处理、连铸坯浇注、连铸坯制作电极、电渣重熔工序。本发明化学成分设计采用低碳低锰，高合金含量，冶炼方法采用真空处理冶炼，连铸浇注，电渣重熔获得非金属夹杂四项评定≤1.0级别优质电渣锭。

Description

一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板及其冶炼方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板及其冶炼方法。
背景技术
选择连铸和电渣成材可以改善钢的冶炼纯净度、提高探伤合格率，是促进内部组织致密、综合性能稳定的重要方式，更重要的是，通过冶炼核电项目用大型钢锭，可以满足国家发展重大核电工程项目用钢需求，减少锻造成本，以轧代锻，是加快核电生产节奏的关键环节。
目前，国内冶炼核电项目用大型钢锭技术虽趋于成熟，但满足更高核电安全级别工程项目用钢技术水平还落后于世界先进水平，主要受限于钢锭模设计能力、冶炼工艺及浇注温度、时间等工艺操作水平，制约了冶炼核电项目用大型钢锭水平提升。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板；本发明还提供了一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板的冶炼方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板，所述连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板化学成分组成及质量百分含量为：C≤0.23%、Si：0.20～0.35%、Mn：0.20～0.40%、P≤0.006%、S≤0.002%、Ni：3.00～4.00%、Cr：1.50～2.00%、Mo：0.45～0.60%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。
本发明所述冶炼方法包括连铸坯浇注、连铸坯制作电极和电渣重熔工序。
本发明所述连铸坯浇注工序：采用优质中间包，强化凝固末端强冷技术的应用，中间包钢水量控制：开浇≥6t，终浇≥2t，正常部分≥20t。液面自动控制，推行恒拉速浇注，拉速控制在0.81～0.85之间，保证中间包温度均匀性。
本发明所述连铸坯自耗电极尺寸750mm*800mm，适用于960mm的结晶器。
本发明所述电渣重熔采用五元渣系，过程熔速≤20kg/min，过程中锭身风冷风冷至500℃以下，电渣后4小时内送至轧钢厂装炉。
本发明所述方法生产的钢板非金属夹杂四项评定≤1.0级。
本发明所述方法生产的钢板探伤满足NF A04-308锻造钢板探伤标准中的3级规定。
本发明一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板钢中非金属夹杂物等级和分类根据GB/T 10561-2005《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
1、本发明的化学成分设计采用低磷低硫含量，提高了钢质纯净度。
2、本发明方法采用连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板，获得内部组织致密、纯净度高电渣锭产品，非金属夹杂四项评定≤1.0级别，为优质电渣锭。
3、本发明方法获得最大单重级别为55t电渣锭，满足了采用连铸和电渣成材方式生产高难度、大厚度钢板需求，同时，实现了以轧待锻的突破。
本发明的一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板的冶炼方法在配料、精炼、真空处理、连铸坯浇注、连铸坯制作电极、电渣重熔工序上做了创新，改变了电渣锭内部组织结构、提高了电渣锭技术指标，满足了采用核电项目用大型电渣锭方式生产高难度、大厚度钢板需求。
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地说明。
实施例1
本实施例一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板单重为55t，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.20%、Si：0.25%、Mn：0.22%、P：0.006%、S：0.0012%、Ni：3.10%、Cr：1.60%、Mo：0.48%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。
本实施例一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板的冶炼方法具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸坯浇注工序：采用优质中间包，强化凝固末端强冷技术，开浇6.8t，终浇2.5t，正常部分29t。液面自动控制，推行恒拉速浇注，拉速0.82，保证中间包温度均匀性。
（2）连铸坯自耗电极尺寸750mm*800mm（适用于960mm结晶器）。
（3）电渣重熔时采用五元渣系，过程熔速18kg/min，过程中锭身风冷至450℃，电渣后3.5小时送至轧钢厂装炉。
本实施例所得大型电渣锭组织纯净度高：P：0.006%、S：0.0012%；内部组织致密：中心疏松≤2级、钢锭偏析≤2级、无白点；非金属夹杂四项评定：A类（硫化物类）≤0、B类（氧化铝类）≤0.5、C类（硅酸盐类）≤0.5、D类（球状氧化物类）≤0，无夹渣；评定为优质电渣锭。最终轧制后钢板的探伤满足NF A04-308锻造钢板探伤标准中的3级规定。
实施例2
本实施例一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板单重为55t，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.22%、Si：0.30%、Mn：0.35%、P：0.004%、S：0.0015%、Ni：3.60%、Cr：1.78%、Mo：0.52%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。
本实施例一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板的冶炼方法具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸坯浇注工序：采用优质中间包，强化凝固末端强冷技术，开浇7.0t，终浇2.4t，正常部分26t。液面自动控制，推行恒拉速浇注，拉速0.83，保证中间包温度均匀性。
（2）连铸坯自耗电极尺寸750mm*800mm（适用于960mm结晶器）。
（3）电渣重熔时采用五元渣系，过程熔速17kg/min，过程中锭身风冷至440℃，电渣后3.3小时送至轧钢厂装炉。
本实施例所得大型电渣锭组织纯净度高：P：0.004%、S：0.0015%；内部组织致密：中心疏松≤1.5级、钢锭偏析≤2.0级、无白点；非金属夹杂四项评定：A类（硫化物类）≤0.5、B类（氧化铝类）≤0.5、C类（硅酸盐类）≤0.5、D类（球状氧化物类）≤0，无夹渣；评定为优质电渣锭。最终轧制后钢板的探伤满足NF A04-308锻造钢板探伤标准中的3级规定。
实施例3
本实施例一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板单重为55t，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.23%、Si：0.35%、Mn：0.38%、P：0.005%、S：0.0018%、Ni：3.80%、Cr：1.85%、Mo：0.58%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。
本实施例一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板的冶炼方法具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸坯浇注工序：采用优质中间包，强化凝固末端强冷技术，开浇6.5t，终浇2.2t，正常部分23t。液面自动控制，推行恒拉速浇注，拉速0.81，保证中间包温度均匀性。
（2）连铸坯自耗电极尺寸750mm*800mm（适用于960mm结晶器）。
（3）电渣重熔时采用五元渣系，过程熔速15kg/min，过程中锭身风冷至420℃，电渣后3.7小时送至轧钢厂装炉。
本实施例所得大型电渣锭组织纯净度高：P：0.005%、S：0.0018%；内部组织致密：中心疏松≤1.5级、钢锭偏析≤1.5级、无白点；非金属夹杂四项评定：A类（硫化物类）≤0.5、B类（氧化铝类）≤0、C类（硅酸盐类）≤0.5、D类（球状氧化物类）≤0，无夹渣；评定为优质电渣锭。最终轧制后钢板的探伤满足NF A04-308锻造钢板探伤标准中的3级规定。
实施例4
本实施例一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板单重为55t，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.21%、Si：0.20%、Mn：0.40%、P：0.006%、S：0.0015%、Ni：3.95%、Cr：1.90%、Mo：0.48%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。
本实施例一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板的冶炼方法具体工艺步骤如下所述：
（1）连铸坯浇注工序：采用优质中间包，强化凝固末端强冷技术，开浇6.8t，终浇2.6t，正常部分27t。液面自动控制，推行恒拉速浇注，拉速0.85℃，保证中间包温度均匀性。
（2）连铸坯自耗电极尺寸750mm*800mm（适用于960mm结晶器）。
（3）电渣重熔时采用五元渣系，过程熔速19kg/min，过程中锭身风冷至480℃，电渣后3.4小时送至轧钢厂装炉。
本实施例所得大型电渣锭组织纯净度高：P：0.006%、S：0.0015%；内部组织致密：中心疏松≤1.0级、钢锭偏析≤1.5级、无白点；非金属夹杂四项评定：A类（硫化物类）≤0、B类（氧化铝类）≤0、C类（硅酸盐类）≤0.5、D类（球状氧化物类）≤0，无夹渣；评定为优质电渣锭。最终轧制后钢板的探伤满足NF A04-308锻造钢板探伤标准中的3级规定。
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)

1.一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板，其特征在于，所述连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板的化学成分组成及质量百分含量为：C≤0.23%、Si：0.20～0.35%、Mn：0.20～0.40%、P≤0.006%、S≤0.002%、Ni：3.00～4.00%、Cr：1.50～2.00%、Mo：0.45～0.60%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。
2.一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板的冶炼方法，其特征在于，所述冶炼方法包括连铸坯浇注、连铸坯制作电极和电渣重熔工序。
3.根据权利要求2所述的一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板的冶炼方法，其特征在于，所述连铸坯浇注工序：采用中间包，强化凝固末端强冷方法；中间包钢水量控制：开浇≥6t，终浇≥2t，正常部分≥20t，恒拉速浇注，拉速控制在0.81～0.85之间。
4.根据权利要求2所述的一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板的冶炼方法，其特征在于，连铸坯自耗电极的尺寸为750mm*800mm，所述连铸坯自耗电极用于960mm的结晶器。
5.根据权利要求2所述的一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板的冶炼方法，其特征在于，电渣重熔工序时采用五元渣系，过程熔速≤20kg/min，过程中锭身风冷至500℃以下，电渣后4小时内送至轧钢厂装炉。
6.根据权利要求2-5任一项所述的一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板的冶炼方法，其特征在于，所述钢板最大单重级别为55t电渣锭。
7.根据权利要求2-5任一项所述的一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板的冶炼方法，其特征在于，所述钢板非金属夹杂四项评定≤1.0级。
8.根据权利要求2-5任一项所述的一种连铸和电渣成材的核电飞轮用钢板的冶炼方法，其特征在于，所述钢板探伤满足NF A04-308锻造钢板探伤标准中的3级规定。
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