CN112410664A - 一种炉底辊用高强度、抗结瘤cnre稀土耐热钢及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冶金机械领域，具体为一种炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢及其制备方法。按重量百分比计，其化学成分范围为：C 0.2～0.5，Si 1.5～2.5，Mn 6.0～13.0，Cr 16.0～26.0，Ni 1.0～6.0，Mo 0.3～2.0，V 0.05～0.50，Nb 0.05～0.50，N 0.2～0.6，RE 0.005～0.5，余量为Fe。该炉底辊用高强度、抗结瘤稀土耐热钢通过C、N共合金化和V、Nb微合金化产生强烈的固溶强化和析出强化作用，提升炉底辊的初始强度；借助稀土微合金化稳定高温组织，降低高温强度衰减速率，降低炉底辊表面磨损，提高抗结瘤能力。并且，采用中频炉高氮合金化技术、高纯稀土处理技术和离心铸造技术，获得成分均匀、组织致密、性能优异的炉底辊铸件，能够有效解决炉底辊变形、结瘤等技术问题。

Description

一种炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢及其制备方法

技术领域

本发明涉及冶金机械领域，具体为一种炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢及其制备方法。

背景技术

轧后热处理是钢板板坯生产必不可少的工序，连续热处理炉是轧后热处理的关键生产设备，炉底辊是连续热处理炉的核心耐热部件，主要用来传输进行热处理的钢板板坯，以实现连续热处理工艺过程。炉底辊的服役环境十分恶劣，长期在900～1200℃温度范围内工作，表面承受钢板较大的压应力，炉底辊需要具有较高的高温强度。同时，在连续热处理过程中，钢板板坯的氧化皮常粘结于辊筒表面，形成积瘤，严重影响钢板的表面质量。因此，炉底辊要求具有优异的抗结瘤能力。

目前，连续热处理炉的炉底辊选材主要为高Cr-高Ni型奥氏体耐热合金，如ZG40Cr25Ni20、ZG40Cr25Ni35等。该类耐热合金的Ni含量较高，合金成本较高。然而，在实际应用过程中，此类耐热合金炉底辊常由于高温强度不足发生变形、鼓包甚至断裂等缺陷而失效；并且，辊筒表面存在严重的结瘤问题，需要经常停产进行清理或更换，严重影响生产效率，增加生产成本。因此，如何有效提升炉底辊的高温强度和抗结瘤能力是成为目前亟待解决的技术难题。

为了提升炉底辊的服役性能，中国发明专利CN 102212734A公开了一种炉底辊用钢，以重量百分比计，其Cr含量为27.0～31.0，Ni含量为33.0～38.0，并加入了一定量的Mo、W和RE元素，重点针对1300℃以上的工作环境。但是，该耐热合金的C含量很低，高温强度难以保证；并且，在温度较低的连续热处理炉使用时性价比较差。中国发明专利CN101311292A公开了一种用于不锈钢常化炉炉底辊的防结瘤耐热合金，以重量百分比计，其合金成分为：C 0.10～0.50，Cr 20.0～28.0，Ni 20.0～38.0，Nb 1.0～4.0，Ce 0.010～0.030，Al≤5.0，Mn≤2.0，Si≤1.8，P≤0.025，S≤0.025，余量为铁。该发明通过Nb、Ce和Al的综合作用，提高炉底辊表面氧化膜的稳定性和防粘接性，从而提高炉底辊的防结瘤能力。很显然，此耐热合金是在ZG40Cr25Ni20或ZG40Cr25Ni35的改进型，重点改善了防结瘤性能，但没有从根本上解决炉底辊高温强度不足和合金成本高的缺点。因此，开发性能优异、成本合理的新型耐热钢炉底辊已迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于提供一种炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢及其制备方法，通过C、N共合金化与V、Nb、RE微合金化，提升高温强度和抗结瘤能力，解决传统高Cr-高Ni耐热钢炉底辊强度不足和结瘤严重的技术难题，具有较低的合金成本，从而大幅提升连续热处理炉的生产效率，降低生产成本。

本发明的技术方案是：

一种炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢，以重量百分比计，合金成分范围为：C 0.2～0.5，Si 0.5～2.5，Mn 6.0～13.0，Cr 16.0～26.0，Ni 1.0～6.0，Mo 0.3～2.0，V 0.05～0.50，Nb 0.05～0.50，N 0.2～0.6，RE 0.005～0.5，余量为Fe。

所述的炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢，以重量百分比计，采用C、N共合金化，C+N＝0.40～1.00；采用高纯稀土微合金化，RE＝0.005～0.050；采用V微合金化，V＝0.05～0.30；采用Nb微合金化，Nb＝0.05～0.20。

所述的炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢，1000℃高温抗拉强度≥100MPa，用于宽厚板热处理炉中三年内炉底辊表面不发生结瘤现象。

所述的炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢的制备方法，采用中频炉冶炼，通过中频炉高氮合金化技术、高纯稀土处理技术和离心铸造技术，获得成分均匀、组织致密、性能优异的炉底辊铸件。

所述的炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)钢水熔炼：采用中频炉熔炼钢水，以优质废钢、中间合金和纯金属作为原材料，优先加入废钢和元素不易烧损的中间合金或纯金属，待炉料全部熔化后加入铝进行预脱氧；

(2)Si、Mn合金化：预脱氧后，依次加入硅铁或金属硅和电解锰进行Si、Mn合金化，熔清后，采用硅钙合金进行充分脱氧；

(3)氮合金化：锰合金化后，钢水升温至≥1580℃，分批次陆续加入含氮合金，待钢水不翻腾≥2分钟后再加入下一次，每次间隔时间≥3分钟；

(4)V、Nb微合金化：钢水终脱氧后，出钢前≤10分钟，加入钒铁和铌铁进行V、Nb微合金化，当钢水成分和温度均符合要求时，开始出钢；

(5)稀土处理：在出钢过程中采用高纯稀土金属进行稀土处理，将高纯稀土金属制成0.1～1.5kg的小块，放入钢包底部，出钢时通过钢水冲洗将稀土金属熔化，并在钢包中混合均匀；

(6)离心浇注：采用卧式离心浇注，钢水浇注温度≥1500℃，浇注时间≤15s，浇注完成后在模具中冷却时间不超过15min，脱模后快速冷却至室温。

所述的炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢的制备方法，在步骤(1)和(5)中，钢水冶炼和离心浇注使用的中频炉和钢包，均采用中性或碱性打结料制作炉衬和包衬。

所述的炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢的制备方法，在步骤(3)中，氮合金化采用的含氮合金破碎至100mm以下，并在400～800℃预热。

所述的炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢的制备方法，在步骤(3)后，根据钢水在线检测成分，最终调整至目标成分。

所述的炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢的制备方法，在步骤(5)中，稀土处理采用的高纯稀土金属为全氧含量T.O≤300ppm的金属镧、金属铈或者镧铈混合金属，稀土元素含量99wt％以上，稀土处理前钢水中全氧含量T.O≤60ppm。

所述的炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢的制备方法，在步骤(6)中，离心浇注前模具在100～500℃进行预热5小时以上，并且在离心浇注前在模具内壁表面喷刷涂料。

本发明的炉底辊用CNRE稀土耐热钢和制备方法的设计思想是：

1.材质成分设计

采用C、N共合金化，产生强烈的间隙固溶强化作用，并与V、Nb等合金元素形成高温稳定的微细第二相，产生强烈的析出强化作用，提升炉底辊的初始强度。优选的，炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢中，C+N＝0.40～1.00。

采用V微合金化，与C、N元素形成高温稳定的微细VX(C、N)析出相，阻碍位错移动，提高炉底辊初始强度。优选的，炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢中，V＝0.05～0.30。

采用Nb微合金化，与C、N元素形成高温稳定的微细NbX(C、N)析出相，阻碍位错移动，提高炉底辊初始强度。优选的，高炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢中，Nb＝0.05～0.20。

采用稀土微合金化，在发挥稀土变质夹杂和深度净化作用的基础上，实现稀土的固溶，稳定晶界和相界等微观缺陷，延缓第二相粗化，降低炉底辊高温强度的衰减速率。优选的，炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢中，RE＝0.005～0.080。

采用C、N、Mn、RE等较低成本的合金元素，大幅度替代Ni等贵重合金元素，在稳定奥氏体组织的同时，显著降低合金成本。优选的，炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢中，Ni＝2.0～6.0、Mn＝6.0～10.0。

2.制备方法

中频炉高氮合金化采用烘烤的含氮合金，破碎至直径50mm以下，高氮合金化过程中严格控制钢水温度，分批次加入，提高N元素收得率；并且，氮合金化工序在锰合金化工序之后，利用锰对N元素的固溶作用，提高钢水中N溶解度，从而实现中频炉高氮合金化。

稀土处理采用全氧含量≤300ppm、稀土元素含量≥99wt％的高纯稀土金属，并控制稀土处理前钢水中O含量≤60ppm，保证稀土元素在发挥变质夹杂和深度净化作用的基础上，实现部分稀土以固溶形式存在，稳定高温组织，降低炉底辊高温强度衰减速率。

钢水浇注过程中严格控制模具转速和浇注速率，平稳快速浇注，保证炉底辊组织致密；同时，浇注前模具在适当温度预热，模具内表面喷刷适当厚度的锆英粉涂料，保证炉底辊表面质量；高温脱模后快速冷却，避免形成粗大第二相，从而获得性能优异的炉底辊铸件。

本发明的优点及有益效果是：

1、本发明通过炉底辊材质合金设计与制备工艺控制相结合，采用C、N共合金化与V、Nb、RE微合金化，产生强烈的固溶强化和析出强化作用，提升炉底辊的初始强度。借助稀土微合金化稳定高温组织，降低高温强度衰减速率，降低炉底辊表面磨损，提高抗结瘤能力。

2、本发明采用中频炉高氮合金化技术、高纯稀土处理技术和离心铸造技术，获得成分均匀、组织致密、性能优异的炉底辊铸件，替代传统高Cr-高Ni耐热钢炉底辊用于连续热处理炉中，能够有效解决炉底辊变形、结瘤等技术问题，延长服役寿命，降低生产成本。

3、与传统高Cr-高Ni耐热钢炉底辊相比，本发明炉底辊用CNRE稀土耐热钢在保证高温力学性能的基础上，Ni含量急剧降低，大幅提高连续热处理炉的生产效率、降低生产成本，具有明显的技术优势和成本优势。

附图说明

图1为高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢炉底辊实物图；其中，(a)为炉底辊辊筒铸件，(b)为炉底辊成品。

图2为实施例1中炉底辊端部低倍组织照片。

图3为实施例2中炉底辊端部低倍组织照片。

图4为实施例3中炉底辊端部低倍组织照片。

具体实施方式

在具体实施过程中，本发明的炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢，通过C、N共合金化与V、Nb、RE微合金化，以重量百分比计，合金成分范围为：C 0.2～0.5，Si 1.5～2.5，Mn 6.0～13.0，Cr 16.0～26.0，Ni 1.0～6.0，Mo 0.3～2.0，V 0.05～0.50，Nb 0.05～0.50，N 0.2～0.6，RE 0.005～0.5，余量为Fe。

本发明的炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢采用中频炉冶炼，通过中频炉高氮合金化技术、高纯稀土处理技术和离心铸造技术，获得成分均匀、组织致密、性能优异的炉底辊铸件。具体包括如下步骤：

(1)钢水熔炼：采用中频炉熔化钢水，炉衬采用碱性耐材，以优质废钢、中间合金和纯金属作为原材料，优先加入废钢和元素不易烧损的中间合金或纯金属，待炉料全部熔化后加入铝进行预脱氧。

(2)Si、Mn合金化：预脱氧后，依次加入硅铁或金属硅和电解锰进行Si、Mn合金化，熔清后，采用硅钙进行充分脱氧。

(3)氮合金化：锰合金化后，钢水升温至1580～1650℃，分批次陆续加入直径≤100mm经400～800℃烘烤的含氮合金，待钢水不翻腾2～8分钟后再加入下一次，每次间隔时间3～10分钟。

(4)成分调整：根据钢水在线检测成分，将C、Si、Mn调整至目标成分，随后进行钢水终脱氧。

(5)V、Nb微合金化：钢水终脱氧后，出钢前5～10分钟，加入钒铁和铌铁进行V、Nb微合金化，当钢水成分和温度均符合要求时，开始出钢。

(6)稀土处理：稀土处理前钢水中全氧含量T.O≤60ppm，在出钢过程中采用高纯稀土金属进行稀土处理，高纯稀土金属为全氧含量T.O≤300ppm的金属镧、金属铈、或者镧铈混合金属，稀土元素含量99wt％以上，将高纯稀土金属制成0.1～0.5kg的小块，放入钢包底部，稀土金属加入量为钢水重量的0.01～0.08％，出钢时钢水将稀土熔化，并在钢包中混合均匀。

(7)离心浇注：离心浇注前模具在200～600℃进行预热5～15小时，模具内表面喷刷涂料。采用卧式离心浇注，钢水浇注温度1500～1560℃，浇注时间5～15s，浇注完成后在模具中冷却时间5～15min，脱模后快速冷却至室温。

为了使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例和附图进行详细描述。

实施例1

本实施例中，炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢，具体成分按重量百分比如下：

本实施例中，炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢制备过程如下：

采用中频炉熔炼钢水，中频炉炉衬采用碱性耐材和碱性浇包。合金配料采用优质废钢、金属铬、氮化铬铁、高碳铬铁、电解锰、镍板、硅铁、钼铁、铌铁、钒铁等。其中，氮化铬铁破碎至100mm以下，连同硅铁、高碳铬铁、钼铁、废钢等在600℃预热超过4小时，电解锰、钒铁、铌铁在200℃预热超过2小时。先将废钢、镍板、金属铬、钼铁和高碳铬铁装入炉中，在装炉过程中做到下紧上松，防止架桥。合金料全部熔化后，加入铝线进行预脱氧。预脱氧后，加入硅铁进行硅合金化，熔清后，加入硅钙合金进行充分脱氧；随后，加入电解锰进行锰合金化，熔清后，并且加入硅钙合金进行充分脱氧。锰合金化后，提高钢水温度到1580℃，将氮化铬铁分3批次陆续加入，待钢水不翻腾2分钟后再加入下一次，每次间隔8分钟。氮合金化后，取样分析成分，根据成分分析结果，调整钢水中C、Si、Mn至目标值。成分合格后，加入硅钙合金进行终脱氧处理，控制钢水中全氧含量。终脱氧后，出钢前5分钟，加入钒铁和铌铁进行V、Nb微合金化，当钢水成分和温度均符合要求时，准备出钢。稀土处理前钢水中全氧含量T.O＝40ppm，在出钢过程中采用高纯稀土进行稀土处理，高纯稀土金属为全氧含量T.O＝200ppm的镧铈混合金属，稀土元素含量99.5wt％。将高纯稀土金属制成约0.1kg的小块，放入贴近炉口侧的钢包底部，稀土金属加入量为钢水重量的0.05％，用少量清洁干燥的铁屑或钢屑覆盖，出钢过程中钢水将稀土金属熔化。炉底辊铸件采用卧式离心铸造浇注，模具预先在200℃预热12小时，内表面喷刷涂料。炉底辊浇注温度为1555℃，平稳快速浇注，浇注时间11s，浇注结束后在模具中冷却10min进行脱模，脱模后空冷至室温。

本实施例中，在炉底辊端部取样，分别检测炉底辊的低倍组织、室温和高温拉伸性能，评价炉底辊的致密度和强度。测试结果如下：

温度/℃	屈服强度/MPa	抗拉强度/MPa	延伸率/％	断面收缩率/％
					室温	497	878	35.5	47
1000	75	123	65.0	73

如图2所示，炉底辊端部低倍组织，由图可以看出，炉底辊铸件组织致密，由外表面到内表面几乎全部为柱状晶，室温抗拉强度达到878MPa，1000℃高温抗拉强度达到123MPa，具有较高的室温和高温强度，在服役过程中，炉底辊表面磨损大幅减少，具有良好的抗结瘤能力，用于宽厚板热处理炉中三年内炉底辊表面不发生结瘤现象。

实施例2

本实施例中，炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢，具体成分按重量百分比如下：

元素	含量(质量分数，wt.％)
		C+N	0.76(C0.35，N0.41)
Si	2.5
		Mn	8.2
Cr	18.8
		Ni	4.8
Mo	0.5
		V	0.18
Nb	0.11
		RE	0.016
Fe	余量

本实施例中，炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢制备过程如下：

采用中频炉熔炼钢水，中频炉炉衬采用碱性耐材和碱性浇包。合金配料采用优质废钢、低碳铬铁、氮化铬铁、高碳铬铁、电解锰、镍板、硅铁、钼铁、铌铁、钒铁等。其中，氮化铬铁破碎至50mm以下，连同硅铁、低碳铬铁、高碳铬铁、钼铁、废钢等在600℃预热超过4小时，电解锰、钒铁、铌铁在200℃预热超过2小时。先将废钢、镍板、低碳铬铁、钼铁和高碳铬铁装入炉中，在装炉过程中做到下紧上松，防止架桥。合金料全部熔化后，加入铝线进行预脱氧。预脱氧后，加入硅铁进行硅合金化，熔清后，加入硅钙合金进行充分脱氧；随后，加入电解锰进行锰合金化，熔清后，加入硅钙合金进行充分脱氧。锰合金化后，提高钢水温度到1620℃，将氮化铬铁分3批次陆续加入，待钢水不翻腾5分钟后再加入下一次，每次间隔3分钟。氮合金化后，取样分析成分，根据成分分析结果，调整钢水中C、Si、Mn至目标值。成分合格后，加入硅钙合金进行终脱氧处理，控制钢水中全氧含量。终脱氧后，出钢前8分钟，加入钒铁和铌铁进行V、Nb微合金化，当钢水成分和温度均符合要求时，准备出钢。稀土处理前钢水中全氧含量T.O＝20ppm，在出钢过程中采用高纯稀土金属进行稀土处理，高纯稀土金属为全氧含量T.O＝220ppm的镧铈混合金属，稀土元素含量99.7wt％。将高纯稀土金属制成约0.5kg的小块，放入贴近炉口侧的钢包底部，稀土金属加入量为钢水重量的0.04％，用少量清洁干燥的铁屑或钢屑覆盖，出钢过程中钢水将稀土金属熔化。炉底辊铸件采用卧式离心铸造浇注，模具预先在300℃预热10小时，内表面喷刷涂料。炉底辊浇注温度为1531℃，平稳快速浇注，浇注时间8s，浇注结束后在模具中冷却10min进行脱模，脱模后空冷至室温。

本实施例中，在炉底辊端部取样，检测炉底辊的低倍组织、室温和高温拉伸性能，评价炉底辊的致密度和强度。测试结果如下：

温度/℃	屈服强度/MPa	抗拉强度/MPa	延伸率/％	断面收缩率/％
					室温	498	892	45.5	32
1000	78	118	59.0	67

如图3所示，炉底辊端部低倍组织，由图可以看出，炉底辊铸件组织致密，外层为柱状晶，内层为等轴晶，室温抗拉强度达到892MPa，1000℃高温抗拉强度达到118MPa，具有较高室温和高温强度，在服役过程中，炉底辊表面磨损大幅减少，具有良好的抗结瘤能力，用于宽厚板热处理炉中三年内炉底辊表面不发生结瘤现象。

实施例3

本实施例中，炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢，具体成分按重量百分比如下：

本实施例中，炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢制备过程如下：

采用中频炉熔炼钢水，中频炉炉衬采用碱性耐材和碱性浇包。合金配料采用优质废钢、低碳铬铁、氮化铬铁、高碳铬铁、电解锰、镍板、硅铁、钼铁、铌铁、钒铁等。其中，氮化铬铁破碎至80mm以下，连同硅铁、低碳铬铁、高碳铬铁、钼铁、废钢等在600℃预热超过4小时，电解锰、钒铁、铌铁在200℃预热超过2小时。先将废钢、镍板、低碳铬铁、钼铁和高碳铬铁装入炉中，在装炉过程中做到下紧上松，防止架桥。合金料全部熔化后，加入铝线进行预脱氧。预脱氧后，加入硅铁进行硅合金化，熔清后，加入硅钙合金进行充分脱氧；随后，加入电解锰进行锰合金化，熔清后，加入硅钙合金进行充分脱氧。锰合金化后，提高钢水温度到1630℃，将氮化铬铁分3批次陆续加入，待钢水不翻腾6分钟后再加入下一次，每次间隔5分钟。氮合金化后，取样分析成分，根据成分分析结果，调整钢水中C、Si、Mn至目标值。成分合格后，加入硅钙合金进行终脱氧处理，控制钢水中全氧含量。终脱氧后，出钢前10分钟，加入钒铁和铌铁进行V、Nb微合金化，当钢水成分和温度均符合要求时，准备出钢。稀土处理前钢水中全氧含量T.O＝60ppm，在出钢过程中采用高纯稀土金属进行稀土处理，高纯稀土金属为全氧含量T.O＝180ppm的镧铈混合金属，稀土元素含量99.8wt％。将高纯稀土金属制成约0.8kg的小块，放入贴近炉口侧的钢包底部，稀土金属加入量为钢水重量的0.06％，用少量清洁干燥的铁屑或钢屑覆盖，出钢过程中钢水将稀土金属熔化。炉底辊铸件采用卧式离心铸造浇注，模具预先在400℃预热5小时，内表面喷刷涂料。炉底辊浇注温度为1518℃，平稳快速浇注，浇注时间6s，浇注结束后在模具中冷却10min进行脱模，脱模后空冷至室温。

本实施例中，在炉底辊端部取样，检测炉底辊的低倍组织、室温和高温拉伸性能，评价炉底辊致密度和强度。测试结果如下：

温度/℃	屈服强度/MPa	抗拉强度/MPa	延伸率/％	断面收缩率/％
					室温	505	884	38.0	46
1000	69	117	58.5	77

如图4所示，炉底辊端部低倍组织，由图可以看出，炉底辊铸件组织致密，外层为柱状晶，内层为等轴晶，室温抗拉强度达到884MPa，1000℃高温抗拉强度达到117MPa，具有较高室温和高温强度，在服役过程中，炉底辊表面磨损大幅减少，具有良好的抗结瘤能力，用于宽厚板热处理炉中三年内炉底辊表面不发生结瘤现象。

如图1(a)-(b)所示，高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢炉底辊实物图。实施例结果表明，本发明通过炉底辊材质成分设计和冶炼、浇注等热加工技术开发相结合，获得成分均匀、组织致密、性能优异的炉底辊铸件，系统解决传统高Cr-高Ni耐热钢炉底辊变形、结瘤等技术问题，同时降低合金成本，具有广阔的市场前景和重要的应用价值。

Claims (10)

1.一种炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢，其特征在于，以重量百分比计，合金成分范围为：C 0.2～0.5，Si 0.5～2.5，Mn 6.0～13.0，Cr 16.0～26.0，Ni 1.0～6.0，Mo0.3～2.0，V 0.05～0.50，Nb 0.05～0.50，N 0.2～0.6，RE 0.005～0.5，余量为Fe。

2.根据权利要求1所述的炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢，其特征在于，以重量百分比计，采用C、N共合金化，C+N＝0.40～1.00；采用高纯稀土微合金化，RE＝0.005～0.050；采用V微合金化，V＝0.05～0.30；采用Nb微合金化，Nb＝0.05～0.20。

3.根据权利要求1所述的炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢，其特征在于，1000℃高温抗拉强度≥100MPa，用于宽厚板热处理炉中三年内炉底辊表面不发生结瘤现象。

4.权利要求1至3之一所述的炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢的制备方法，其特征在于，采用中频炉冶炼，通过中频炉高氮合金化技术、高纯稀土处理技术和离心铸造技术，获得成分均匀、组织致密、性能优异的炉底辊铸件。

5.根据权利要求4所述的炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

(1)钢水熔炼：采用中频炉熔炼钢水，以优质废钢、中间合金和纯金属作为原材料，优先加入废钢和元素不易烧损的中间合金或纯金属，待炉料全部熔化后加入铝进行预脱氧；

(2)Si、Mn合金化：预脱氧后，依次加入硅铁或金属硅和电解锰进行Si、Mn合金化，熔清后，采用硅钙合金进行充分脱氧；

(3)氮合金化：锰合金化后，钢水升温至≥1580℃，分批次陆续加入含氮合金，待钢水不翻腾≥2分钟后再加入下一次，每次间隔时间≥3分钟；

(4)V、Nb微合金化：钢水终脱氧后，出钢前≤10分钟，加入钒铁和铌铁进行V、Nb微合金化，当钢水成分和温度均符合要求时，开始出钢；

(5)稀土处理：在出钢过程中采用高纯稀土金属进行稀土处理，将高纯稀土金属制成0.1～1.5kg的小块，放入钢包底部，出钢时通过钢水冲洗将稀土金属熔化，并在钢包中混合均匀；

(6)离心浇注：采用卧式离心浇注，钢水浇注温度≥1500℃，浇注时间≤15s，浇注完成后在模具中冷却时间不超过15min，脱模后快速冷却至室温。

6.根据权利要求5所述的炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢的制备方法，其特征在于，在步骤(1)和(5)中，钢水冶炼和离心浇注使用的中频炉和钢包，均采用中性或碱性打结料制作炉衬和包衬。

7.根据权利要求5所述的炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，氮合金化采用的含氮合金破碎至100mm以下，并在400～800℃预热。

8.根据权利要求5所述的炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢的制备方法，其特征在于，在步骤(3)后，根据钢水在线检测成分，最终调整至目标成分。

9.根据权利要求5所述的炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢的制备方法，其特征在于，在步骤(5)中，稀土处理采用的高纯稀土金属为全氧含量T.O≤300ppm的金属镧、金属铈或者镧铈混合金属，稀土元素含量99wt％以上，稀土处理前钢水中全氧含量T.O≤60ppm。

10.根据权利要求5所述的炉底辊用高强度、抗结瘤CNRE稀土耐热钢的制备方法，其特征在于，在步骤(6)中，离心浇注前模具在100～500℃进行预热5小时以上，并且在离心浇注前在模具内壁表面喷刷涂料。

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