CN114277226B - 一种纵裂敏感钢锭免退火温装连续炉的锻制圆钢方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纵裂敏感钢锭免退火温装连续炉的锻制圆钢方法，其特征在于，采用六步法，来达到5T较大钢锭不纵裂，锻为直径230～330mm的圆钢不纵裂；所述六步法依次包括：钢锭带模进入保温坑→红脱模→冒口热修→加热→锻造→退火工艺步骤。本发明公开的纵裂敏感钢锭免退火温装连续炉的锻制圆钢方法当锻造车间只有连续加热炉时，可以省去钢锭退火，避免了钢锭纵裂，也避免了锻圆纵裂，成材率达到了91％以上，比传统工艺路线成本低，生产周期短，经济效益显著。且该方法操作控制方便，生产效率高，能耗低，适合连续工业化生产应用。
Description
技术领域
本发明涉及圆钢锻制技术领域，尤其涉及一种纵裂敏感钢锭免退火温装连续炉的锻制圆钢方法。
背景技术
21CrMoV5-11是一种压力容器用热强合金钢，可在530℃温度下安全稳定工作，因此被广泛应用于石油化工、煤气化转化、核电、汽轮机缸体、火电等行业的设备制造中，可在伴有腐蚀介质的场合中使用，所以在锅炉、反应器、加热器、蒸汽发生器等类设备的制造上也得到了广泛应用。
钢锭是锻造用的坯料，对21CrMoV5-11这个牌号，质量分数典型成分为％：C 0.21，Si 0.35，Mn 0.70，P 0.015，S 0.005，Cr 1.40，Mo 0.95，Ni 0.42，V 0.30，Al 0.025，钢锭纵裂敏感性特别强，纵裂的钢锭将直接报废。国内外钢厂目前是采用二种工艺路线来解决这个问题，并取得了令人满意的效果：工艺流程一：钢锭浇注毕→静置→红脱→进退火炉→退火→表面清理→冷锭→送锻造车间→装入室式或连续加热炉→锻造→退火；工艺流程二：钢锭浇注毕→静置→红脱→(省去热退火)直接送锻造车间→装入室式加热炉→锻造→退火。然而，上述工艺路线，至少要具备3个条件：必须要有室式退火炉，或室式加热炉，以便将红钢锭放入炉中保温或升温；正好有空的室式炉，以便钢锭红送到能马上入炉；要按工艺规定的时间按时入室式炉，实际生产协调有难度，也会降低生产效率。
现有技术中对炼钢车间生产的21CrMoV5-11钢锭锻制圆钢过程中，如果省去钢锭退火，而且锻造车间只有连续加热炉时，既要保证21CrMoV5-11钢锭不纵裂，又要保证锻圆不纵裂，保证成材率，节约能耗，减少生产周期，目前在国内外文献中，还鲜有相应技术方案描述。
为了解决上述问题，中国发明专利申请CN109182704A公开了一种压力容器用热强合金钢21CrMoV5-11锻圆的制备方法。属于合金钢锻造加工技术领域，该方法是将钢锭多次升温加热至1180～1220℃，在1200～800℃下锻压成型，空冷20～50min，然后埋砂、空冷；900±10℃下油中淬火再次空冷，620～680℃下回火，回火后炉冷至300℃以下，然后出炉空冷至室温。采用本方法生产出的21CrMoV5-11合金钢调质锻圆，其500℃屈服强度≥450MPa，延伸率≥20％，20℃冲击功KV≥120J，然而其成品合格率和成材率有待进一步提高；生产效率和能耗有待进一步改善。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种纵裂敏感钢锭免退火温装连续炉的锻制圆钢方法，该方法当锻造车间只有连续加热炉时，可以省去钢锭退火，避免了钢锭纵裂，也避免了锻圆纵裂，成材率达到了91％以上(超过了普通钢种)，比传统工艺路线成本低，生产周期短，经济效益显著。且该方法操作控制方便，生产效率高，能耗低，适合连续工业化生产应用。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种纵裂敏感钢锭免退火温装连续炉的锻制圆钢方法，其特征在于，采用六步法，来达到5T较大钢锭不纵裂，锻为直径230～330mm的圆钢不纵裂；所述六步法依次包括：钢锭带模进入保温坑→红脱模→冒口热修→加热→锻造→退火工艺步骤。
优选的，所述钢锭带模进入保温坑具体为：保温时间48-72小时，期间开盖测锭模中部温度，当温度在350-400℃时，打开保温盖6-12小时，期间测锭模中部温度，当温度在250-300℃时，将钢锭模连同钢锭，吊出保温坑，放在避风处，在空气中模冷。
优选的，所述红脱模具体为：测锭模中部温度，在180-230℃时，红脱模，快速转运到热修床。
优选的，所述冒口热修具体为：当钢锭支数超过10支以上时，增加冒口热修人员，冒口修平整，清除粘在上面的夹渣，减少裂纹源。
优选的，所述加热具体为：提前预留空位，将红热钢锭推入空位处，而这个空位正好是连续炉的加热区位置，而不是炉子外边的排入位置；温度制度是加热区400-650℃，经连续升温段到高温区1220-1250℃。
优选的，所述锻造具体为：开锻温度1180～1230℃，先拔方，再压圆，后摔圆，总锻比3.5-5，终锻温度800-750℃，锻造过程及时清理氧化皮，减少表面缺陷；锻后空冷到表面550-500℃，立即入保温坑。
优选的，所述退火具体为：锻圆在保温坑中停留12-24小时，后集中送退火炉退火。
优选的，所述退火的退火温度为500-600℃，退火时间0.8-2.2小时。
本发明的另一个目的，在于提供一种根据所述一种纵裂敏感钢锭免退火温装连续炉的锻制圆钢方法制成的圆钢。
具体实施方式
下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明。
一种纵裂敏感钢锭免退火温装连续炉的锻制圆钢方法，其特征在于，采用六步法，来达到5T较大钢锭不纵裂，锻为直径230～330mm的圆钢不纵裂；所述六步法依次包括：钢锭带模进入保温坑→红脱模→冒口热修→加热→锻造→退火工艺步骤。
优选的，所述钢锭带模进入保温坑具体为：保温时间48-72小时，期间开盖测锭模中部温度，当温度在350-400℃时，打开保温盖6-12小时，期间测锭模中部温度，当温度在250-300℃时，将钢锭模连同钢锭，吊出保温坑，放在避风处，在空气中模冷。
优选的，所述红脱模具体为：测锭模中部温度，在180-230℃时，红脱模，快速转运到热修床。
优选的，所述冒口热修具体为：当钢锭支数超过10支以上时，增加冒口热修人员，冒口修平整，清除粘在上面的夹渣，减少裂纹源。
优选的，所述加热具体为：提前预留空位，将红热钢锭推入空位处，而这个空位正好是连续炉的加热区位置，而不是炉子外边的排入位置；温度制度是加热区400-650℃，经连续升温段到高温区1220-1250℃。
优选的，所述锻造具体为：开锻温度1180～1230℃，先拔方，再压圆，后摔圆，总锻比3.5-5，终锻温度800-750℃，锻造过程及时清理氧化皮，减少表面缺陷；锻后空冷到表面550-500℃，立即入保温坑。
优选的，所述退火具体为：锻圆在保温坑中停留12-24小时，后集中送退火炉退火。
优选的，所述退火的退火温度为500-600℃，退火时间0.8-2.2小时。
本发明的另一个目的，在于提供一种根据所述一种纵裂敏感钢锭免退火温装连续炉的锻制圆钢方法制成的圆钢。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明提供一种纵裂敏感钢锭免退火温装连续炉的锻制圆钢方法，该方法当锻造车间只有连续加热炉时，可以省去钢锭退火，避免了钢锭纵裂，也避免了锻圆纵裂，成材率达到了91％(超过了普通钢种)，比传统工艺路线成本低，生产周期短，经济效益显著。且该方法操作控制方便，生产效率高，能耗低，适合连续工业化生产应用。
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1
本例提供一种纵裂敏感钢锭免退火温装连续炉的锻制圆钢方法，其特征在于，采用六步法，来达到5T较大钢锭不纵裂，锻为直径230～330mm的圆钢不纵裂；所述六步法依次包括：钢锭带模进入保温坑→红脱模→冒口热修→加热→锻造→退火工艺步骤。
所述钢锭带模进入保温坑具体为：保温时间60小时，期间开盖测锭模中部温度，当温度在380℃时，打开保温盖9小时，期间测锭模中部温度，当温度在280℃时，将钢锭模连同钢锭，吊出保温坑，放在避风处，在空气中模冷。
所述红脱模具体为：测锭模中部温度，在180℃时，红脱模，快速转运到热修床。
所述冒口热修具体为：当钢锭支数超过10支以上时，增加冒口热修人员，冒口修平整，清除粘在上面的夹渣，减少裂纹源。
所述加热具体为：提前预留空位，将红热钢锭推入空位处，而这个空位正好是连续炉的加热区位置，而不是炉子外边的排入位置；温度制度是加热区400℃，经连续升温段到高温区1220℃。
所述锻造具体为：开锻温度1180℃，先拔方，再压圆，后摔圆，总锻比3.5，终锻温度800℃，锻造过程及时清理氧化皮，减少表面缺陷；锻后空冷到表面550℃，立即入保温坑。
所述退火具体为：锻圆在保温坑中停留18小时，后集中送退火炉退火；所述退火的退火温度为500℃，退火时间0.8小时。
经过测试，该方法成材率为91.0％。
实施例2
本例提供一种纵裂敏感钢锭免退火温装连续炉的锻制圆钢方法，其与实施例1基本相同，不同的是，开锻温度1190℃，总锻比3.9，终锻温度780℃，锻后空冷到表面520℃；退火温度为530℃，退火时间1.2小时；温度制度是加热区450℃，经连续升温段到高温区1230℃；在195℃时，红脱模。
经过测试，该方法成材率为92.3％。
实施例3
本例提供一种纵裂敏感钢锭免退火温装连续炉的锻制圆钢方法，其与实施例1基本相同，不同的是，开锻温度1200℃，总锻比4.2，终锻温度770℃，锻后空冷到表面530℃；退火温度为550℃，退火时间1.6小时；温度制度是加热区550℃，经连续升温段到高温区1235℃；在210℃时，红脱模。
经过测试，该方法成材率为93.1％。
实施例4
本例提供一种纵裂敏感钢锭免退火温装连续炉的锻制圆钢方法，其与实施例1基本相同，不同的是，开锻温度1220℃，总锻比4.5，终锻温度740℃，锻后空冷到表面510℃；退火温度为590℃，退火时间2.0小时；温度制度是加热区600℃，经连续升温段到高温区1240℃；在220℃时，红脱模。
经过测试，该方法成材率为93.6％。
实施例5
本例提供一种纵裂敏感钢锭免退火温装连续炉的锻制圆钢方法，其与实施例1基本相同，不同的是，开锻温度1230℃，总锻比5，终锻温度750℃，锻后空冷到表面500℃；退火温度为600℃，退火时间2.2小时；温度制度是加热区650℃，经连续升温段到高温区1250℃；在230℃时，红脱模。
经过测试，该方法成材率为94.2％。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据依据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种纵裂敏感钢锭免退火温装连续炉的锻制圆钢方法，其特征在于，采用六步法，来达到5T较大钢锭不纵裂，锻为直径230~330mm的圆钢不纵裂；所述六步法依次包括：钢锭带模进入保温坑→红脱模→冒口热修→加热→锻造→退火工艺步骤；
所述钢锭带模进入保温坑具体为：保温时间48-72小时，期间开盖测锭模中部温度，当温度在350-400℃时，打开保温盖6-12小时，期间测锭模中部温度，当温度在250-300℃时，将钢锭模连同钢锭，吊出保温坑，放在避风处，在空气中模冷；
所述红脱模具体为：测锭模中部温度，在180-230℃时，红脱模，快速转运到热修床；
所述冒口热修具体为：当钢锭支数超过10支以上时，增加冒口热修人员，冒口修平整，清除粘在上面的夹渣，减少裂纹源；
所述加热具体为：提前预留空位，将红热钢锭推入空位处，而这个空位正好是连续炉的加热区位置，而不是炉子外边的排入位置；温度制度是加热区400-650℃，经连续升温段到高温区1220-1250℃；
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| 中碳碳结、合结钢锭纵裂原因浅析;李善明;《四川冶金》(第2期);5 * |
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