CN115584439A - 一种木材干燥设备专用防腐蚀钢板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种木材干燥设备专用防腐蚀钢板，其合金组分为：0.01～0.05wt％C、0.10～0.30wt％Si、0.20～0.40wt％Mn、0.005～0.010wt％S、0.003～0.025wt％P、1.2～1.5wt％Cu、1.50～1.80wt％Cr、0.015～0.04wt％Al、0.0010～0.0040Wt％N、0.30～0.50wt％Sb、0.10～0.20％Bi、0.10～0.20％Nd+La，其余为Fe和其他不可避免的杂质。该钢板在加入Sb、Bi基础上，进行Nd、La处理，可在晶界、相界面形成复合化合物，使钢材表面形成致密和附着性很强的保护层，阻碍锈蚀往里扩散和发展，保护锈层下面的基体。同时在保护层和钢材基体表面间形成约50μm～100μm厚的非晶态尖晶石型氧化物致密层，这层致密氧化物层可阻止外界环境水、弱酸向钢基体渗入，防止钢铁材料纵深锈蚀，提高了钢材的耐多元酸腐蚀能力，同时兼具良好的成形性和焊接性。可代替铝材和不锈钢，将干燥设备适用周期提高到20年以上。

Description

一种木材干燥设备专用防腐蚀钢板及其制备方法

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，具体涉及一种新型耐多元腐蚀钢板，特别涉及一种用于制造木材干燥窑、干燥罐或干燥箱的钢板及其制备方法。

背景技术

木材干燥是木材加工中的重要环节和不可缺少的工序，是保证木材制品质量的关键技术。利用木材干燥装备内换热器通过对流换热方式，加热堆放在干燥装备空间内的待干燥木材，将木材中的水分通过沸腾或汽化的方式从木材中排除，实现降低木材含水率的干燥过程。木材在干燥过程中排出的水分含有一定的酸性物质，即含有甲酸、乙酸、蚁酸以及低级脂肪酸、柠檬酸、苹果酸、丙酮酸、草酸等，在使用普通碳钢材料建造木材干燥装备时，干燥装备内壁、结构框架、换热器及供热管道等部位与木材中排出的含有弱酸性物质的水分直接接触，受到严重的腐蚀。在实际生产中即便采用涂防护漆的防腐措施很快失效，使用普通碳钢建造的木材干燥装备在使用1～2年就需更换供热管道、换热器、内壁板等，同时不可更换的碳钢材料框架也因为受到腐蚀进而影响设备使用寿命。

为了克服木材中排放的弱酸性水分对干燥设备造成严重腐蚀的问题，目前大量采用铝材和不锈钢提高装备的使用寿命和可靠性。但是，铝材价格是相同重量普碳钢的3～4倍，不锈钢材是普碳钢的3倍以上，企业面临干燥装备生产制造成本上涨，经济效益被大幅压缩，面临生存危机，亟需开发能满足木材干燥生产装备实际生产制造和性能要求的替代材料，以降低生产成本。

碳钢的强度高于铝，在建造干燥装备时使用相当于铝材2/3体积的钢材即可满足装备结构强度要求，折算成重量相当于铝材的2倍。按照金属材料市场上两种材料价格比较，替代铝材，将可大幅降低木材干燥装备制造成本，提高其市场竞争力，同时也能节省大量有色金属，在一定程度上减轻环境污染和降低碳排放量。

如中国专利CN 112159921B公开了“一种低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板及其方法”，该技术通过加入常规Cr：0.65～0.85％、Cu：0.35～0.45％含Ni：0.10～0.30％、Nb:0.015～0.030％、Ti:0.010～0.025％钢的轧制和冷却，并且加入Sb：0.06～0.12％，获得了良好的耐酸性腐蚀，但Ni最高达0.30％，同时还加入最高Nb：0.030％，增加制造成本，而且钢种氧化较严重。

中国专利CN 110205548.A公开了“一种耐多元酸腐蚀的木材干燥罐体专用钢及其制备方法”，该技术通过含Ni：0.10～0.30％、Nb:0.01～0.07％、Ti：0.01～0.10％钢的轧制和冷却，加入了部分的Sb：0.03～0.20％，获得了较好的耐腐蚀性能，但Ni最高达0.30％，Nb最高达0.07％、Ti最高达0.10％，该钢的成本较高，氧化铁皮，不易去除。

对于酸性环境中耐腐蚀钢材，在09-025536“耐酸露点腐蚀钢”所述，添加Cu、Sb具有一定的耐硫酸露点腐蚀性能并得以应用证实，其虽然考虑了耐腐蚀元素的合金配比，但却没有考虑钢材在严酷的多元酸腐蚀环境中点蚀问题。

美国的CORTEN钢以及国内的鞍钢的10Cr1Cu、宝钢股份公司的B485NL、济钢的12MnCuCr为Cr、Cu系钢(抗酸露点腐蚀的低合金高强钢，专利号：90101258.0)，这些钢种成分设计中未加入良好的耐酸腐蚀元素Sb、Bi，在酸性介质中耐腐蚀性并不理想。

综上所述，期望在室温条件下，在弱酸性水分环境下能发挥良好的耐腐蚀性能的钢板，以替代铝材和不锈钢材，目前还没有更适宜的生产技术。

发明内容

为了达到上述目的，本发明提供了一种木材干燥装备专用耐多元酸腐蚀钢板，是专为建造木材干燥装备开发的一种特种钢材，通过在钢中加入Sb、Bi基础上，进行Nd、La处理，可在晶界、相界面形成复合化合物，使钢材表面形成致密和附着性很强的保护层，阻碍锈蚀往里扩散和发展，保护锈层下面的基体。同时可在保护层和钢材基体表面间形成约50μm～100μm厚的非晶态尖晶石型氧化物致密层，这层致密氧化物层阻止外界环境水、弱酸向钢基体渗入，防止钢铁材料纵深锈蚀，提高了钢材的耐多元酸腐蚀能力，同时兼具良好的成形性和焊接性。可代替铝材和不锈钢，将干燥设备适用周期提高到20年以上。

具体发明内容如下：

一种木材干燥设备专用防腐蚀钢板，所述钢板的合金组分为：0.01～0.05wt％C、0.10～0.30wt％Si、0.20～0.40wt％Mn、0.005～0.010wt％S、0.003～0.025wt％P、1.2～1.5wt％Cu、1.50～1.80wt％Cr、0.015～0.04wt％Al、0.0010～0.0040Wt％N、0.30～0.50wt％Sb、0.10～0.20％Bi、0.10～0.20％Nd+La，其余为Fe和其他不可避免的杂质。

本发明成分设计原理如下：

C：0.01～0.05wt％。C是提高钢的强度的元素，为使钢材强度达到相当于结构用碳钢的水平，需要含有0.01wt％以上的C含量，但若超过0.06wt％则对钢的耐酸腐蚀不利，同时也会影响钢的焊接性能、冷脆性能和冲压性能等，因此优选C含量在0.01～0.05wt％的范围。

Cu：1.20～1.50wt％。在钢中加入一定量的Cu，可提高在酸性环境下的耐腐蚀性能，Cu有抵消钢中S有害作用的明显效果，钢中S含量愈高，合金元素Cu降低腐蚀速率的相对效果愈显著，添加Cu会导致钢的热加工性降低，因此本发明限制其含量在1.20～1.50wt％的范围。

P：0.003～0.025wt％。P是提高钢耐大气腐蚀性能最有效的合金元素之一，当P与Cu联合加入钢中时，显示出更好的复合效应。在酸性介质腐蚀条件下，钢中的P是阳极去极化剂，它在钢中能加速钢的均匀溶解和Fe²⁺的氧化速率，有助于在钢表面形成致密氧化物保护膜，成为腐蚀介质进入钢基的保护屏障。钢中的P含量超过0.025wt％会使韧性大幅下降，因此优选P含量在0.003～0.025wt％之间。

Cr：1.50～1.80wt％。Cr能在钢表面形成致密的氧化层，提高钢的钝化能力，当Cr与Cu同时加入钢中时，效果尤为明显。Cr含量提高有利于细化α～FeOOH，当锈层/金属界面的α～FeOOH中Cr含量超过1.5％时，能有效抑制腐蚀性阴离子，特别是Cl离子的侵入；同时添加Cr元素还可以阻止干湿交替过程中Fe³⁺向Fe²⁺的转化，提高钢的耐酸腐蚀性。本发明优选Cr含量在1.50～1.80wt％的范围。

Si：0.10～0.30wt％。Si通常作为脱氧剂添加，可同时提高钢材的强度，Si在酸性环境下形成耐腐蚀覆膜，提高钢的耐蚀性。添加超过0.30wt％会使钢材韧性下降，因此优选Si含量为0.10～0.30wt％。

Mn：0.20～0.40wt％。Mn能提高钢材的强度，可以在一定程度上提高钢材的耐腐蚀性，用量过多会降低钢材的韧性和焊接性，因此含量优选为0.20～0.40wt％。

Sb、Bi：Sb:0.30～0.50wt％、Bi:0.10～0.20％。Sb、Bi通过与Cu和S复合形成Cu₂S覆膜、Cu₂Sb、CuSbBi覆膜，阻隔多元酸介质的侵蚀，可以全面提高耐腐蚀性，但是添加过量会降低加工性能，因此优选Sb：0.30～0.50wt％、Bi:0.10～0.20％。

S：0.005～0.015wt％。S对钢材的耐酸性起不良作用，但是与Cu、Sb和Bi复合可以形成覆膜而提高钢材的耐腐蚀性，其含量被控制在0.005～0.015wt％。

Nd+La：0.10～0.20wt％。经研究表明，在钢中加入Nd和La，可以改善钢的整体耐腐蚀性能，可以有效避免锈液流挂现象。在钢中加入微量Nd和La，可以形成Nd、La的氧硫物溶解于钢表面薄电解液膜中，使腐蚀界面的碱性增大，降低其侵蚀性，促进锈层转化为致密、保护性好的保护性覆膜。优化含量范围为Nd+Le:0.10～0.20wt％。

Al：0.015～0.040wt％。Al是钢中作为脱氧剂添加的元素，往钢水中加入一定量的铝，铝和氧在高温情况下，反应生成三氧化二铝，以残渣的形式漂浮在钢水表面，然后剔除残渣来控制钢水中的含氧量，对于减少钢中的杂质，改善钢的品质，起着重要的作用。优选含量范围为0.015～0.040wt％。

N：0.0010～0.0040Wt％。控制钢中的N，有助于脱去钢材冶炼产生的有害气体、夹杂物及机械杂质，改善钢的性能，提高钢的质量。如果N含量过高会影响钢材的冲击韧性。所以优选N含量为0.0010～0.0040Wt％。

进一步地，所述钢板屈服强度≥380MPa，抗拉强度≥510MPa、断后伸长率≥27％、70℃，50％硫酸溶液腐蚀速率≤3.3g/m².h。

本发明的另一个目的是提供一种木材干燥设备专用防腐蚀钢板的制备方法，工艺步骤为：铁水预处理→转炉冶炼→LF精炼→连铸→加热→轧制→控制冷却→卷取(→横切→淬火→回火→取样→机能检验→包装缴库→发货)。

具体工艺步骤为：

①铁水预处理：将铁水吊入脱硫站，采用镁粉和石灰粉混合粉剂，所述镁粉和石灰粉的质量比为1：3，预处理时间为30～35min，出站温度≥1300℃，扒渣要干净，达到镜面效果；

②复吹转炉冶炼：加入15～18％重料废钢和82～85％所述铁水，顶底复吹氧气冶炼，N/Ar切换，钢水出钢温度1650～1690℃，出钢终点C为0.01％～0.03％，P≤0.010％，严禁下渣；

③脱氧合金化：出钢口要规圆，出钢1/4～1/3时加入石灰12～18Kg/t钢、预脱氧剂及铁合金进行脱氧合金化，底吹气体切换为Ar气，吹氩时间≥8min；吨钢合金加入量为：低碳锰铁2.8～3.0kg/t钢，铝铁3.4～3.6kg/t钢，铝粒0.1～0.2kg/t钢，铝线0.2～0.4m/t钢，铬铁，锑铁，铋铁和铜合金；

④LF钢包炉精炼：要求造白渣操作，在保证渣流动性良好的前提下，控制渣碱度R＝3.5～6.8，渣中的氧势FeO＜1％，LF精炼时间40min～60min，全分析温度1590℃～1610℃；所述LF精炼过程中，吨钢辅料加入量为：活性石灰9.43～11.5Kg/t，电石渣38～42Kg/炉，碳化稻壳0.50～0.60Kg/t，并对钢水时时检测，加入中碳锰铁0.15～0.30Kg/t微调合金，保证所述钢水各合金成分达到目标要求，软吹时间≥12min，喂钙线400m～500m；

⑤连铸：采用7#连铸机浇注，结晶器电磁搅拌电流250A，频率6Hz，正反转，转速为5转/s，平台温度1610～1620℃，中包温度1545℃～1565℃，过热度保持15℃～25℃，拉速1.0m/min～1.2m/min，全过程保护浇铸，所述结晶器保护渣选用低碳钢保护渣，铸坯采用火焰切割方式；为了保证连铸坯质量，通过控制钢水过热度、拉坯速度、连铸结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌等有效措施控制来提高铸坯的表面质量，减少内部裂纹、中心偏析和中心疏松等缺陷。

⑥加热：采用步进式加热炉加热，预热段温度为930～970℃，预热时间50～60min，第一加热段温度为1140～1180℃，加热时间30～40min，第二加热段温度为1180～1220℃，加热时间35～45min，均热段温度为1220～1260℃，均热时间30～35min，总加热时间≤3.5h；

⑦轧制：粗轧温度为1000～1030℃，精轧入口温度为860～880℃，卷取温度500～530℃，层流冷却采用前段快速冷却工艺，卷取后空冷，获得较细小均匀的组织。

进一步地，所述粗轧前加热温度1250～1280℃，保温时间30～35min，粗轧入口温度≥1180℃。保证了合金元素充分的融入和轧制时有较好的塑性以及良好的板型，满足轧制工艺要求。

进一步地，所述精轧压缩比5.0～10.0。改善成品的金相组织和物理性能，提高产品质量。

进一步地，所述前段快速冷却工艺为；层冷水从第六组开始，依次打开五组水。

上述木材干燥设备专用防腐蚀钢板的制备方法只对关键步骤和参数进行了限定，制备过程中还包括制备钢材的常规步骤和参数，如横切、淬火、回火、取样、机能检验等，可按现有技术公开的方式进行，满足工艺要求即可。

本发明的有益效果为：

(1)本专利方法通过在钢中添加少量合金元素，采用Sb、Bi复合强化，取消Ni、Mo等贵重金属。与铝材、不锈钢相比，在成分设计上，合金含量较低，钢液纯净，在保证优异性能的基础上，节约成本。

(2)通过控制钢水过热度、拉坯速度、连铸结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌等有效措施控制来提高铸坯的表面质量，减少内部裂纹、中心偏析和中心疏松等缺陷。

(3)本专利方法制备的耐多元酸腐蚀钢板是能在与木材中排出的含有甲酸、乙酸等十几种酸性物质接触时仍保持良好耐腐蚀性能的高强钢，可以在弱酸(PH值4～7)条件下，钢材表面形成致密氧化物保护层，保护钢板内部不受继续腐蚀，其结构强度优于铝材3倍以上，同时兼具良好的成形性和焊接性。

(4)本专利方法在板形控制上，采用合理的较高加热温度、中高温卷取等措施保证板形优良。

(5)本专利方法制备的耐多元酸腐蚀钢板，可替代铝材和不锈钢，提高了干燥设备的使用寿命，一般说来，铝材的寿命为8年～10年，耐腐蚀专用钢的寿命可以提高到20年以上，具有良好的经济效益。

附图说明

图1为本发明方法生产的耐多元酸腐蚀钢板经机械加工成各种断面形状的型材，用于木材干燥装备的框架结构以及内外壁板。

具体实施方式

下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

实施例1

采用本发明的技术方案制造木材干燥设备专用防腐蚀钢板，具体实施生产步骤如下：

①铁水预处理：将铁水吊入脱硫站，采用镁粉和石灰粉混合粉剂，所述镁粉和石灰粉的质量比为1：3，预处理时间为30min，使铁水硫≤0.003％，出站温度≥1300℃，扒渣要干净，达到镜面效果。

②复吹转炉冶炼：加入15％重料废钢和85％铁水，顶底复吹氧气冶炼，N/Ar切换，钢水出钢温度1650℃，出钢终点C为0.02％，P≤0.010％，严禁下渣。

③脱氧合金化：出钢口要规圆，出钢1/4时加入石灰12Kg/t钢、预脱氧剂及铁合金进行脱氧合金化，底吹气体切换为Ar气，吹氩时间≥8min；吨钢合金加入量为：低碳锰铁2.8kg/t钢，铝铁3.4kg/t钢，铝粒0.1kg/t钢，铝线0.2m/t钢，铬铁，锑铁，铋铁和铜合金，以达到出钢成分下线要求。

④LF钢包炉精炼：要求造白渣操作，在保证渣流动性良好的前提下，控制渣碱度R＝3.5～6.8，渣中的氧势FeO＜1％，LF精炼时间40min，全分析温度1590℃℃；所述LF精炼过程中，吨钢辅料加入量为：活性石灰9.43Kg/t，电石渣38Kg/炉，碳化稻壳0.50Kg/t，并对钢水时时检测，加入中碳锰铁0.15Kg/t微调合金，保证所述钢水各合金成分达到目标要求，软吹时间≥12min，喂钙线400m。

⑤连铸：采用7#连铸机浇注，结晶器电磁搅拌电流250A，频率6Hz，正反转，转速为5转/s，平台温度1610℃，中包温度1545℃℃，过热度保持15℃，拉速1.0m/min，全过程保护浇铸，所述结晶器保护渣选用低碳钢保护渣，铸坯采用火焰切割方式。

⑥加热：采用步进式加热炉加热，预热段温度为930℃，预热时间60min，第一加热段温度为1140℃，加热时间40min，第二加热段温度为1180℃，加热时间45min，均热段温度为1220℃，均热时间35min。

⑦轧制：粗轧前加热温度1255℃，保温时间30min，粗轧入口温度≥1180℃。粗轧温度为1000℃，精轧入口温度为860℃，精轧压缩比为10.0，层流冷却采用前段快速冷却工艺，从第六组开始，依次打开五组水，卷取温度500℃，卷取后空冷。

实施例2

采用本发明的技术方案制造木材干燥设备专用防腐蚀钢板，具体实施生产步骤如下：

①铁水预处理：将铁水吊入脱硫站，采用镁粉和石灰粉混合粉剂，所述镁粉和石灰粉的质量比为1：3，预处理时间为35min，使铁水硫≤0.003％，出站温度≥1300℃，扒渣要干净，达到镜面效果。

②复吹转炉冶炼：加入18％重料废钢和82％铁水，顶底复吹氧气冶炼，N/Ar切换，钢水出钢温度1690℃，出钢终点C为0.03％，P≤0.010％，严禁下渣。

③脱氧合金化：出钢口要规圆，出钢1/3时加入石灰18Kg/t钢、预脱氧剂及铁合金进行脱氧合金化，底吹气体切换为Ar气，吹氩时间≥8min；吨钢合金加入量为：低碳锰铁2.0kg/t钢，铝铁3.6kg/t钢，铝粒0.2kg/t钢，铝线0.4m/t钢，铬铁，锑铁，铋铁和铜合金，以达到出钢成分中线要求。

④LF钢包炉精炼：要求造白渣操作，在保证渣流动性良好的前提下，控制渣碱度R＝3.5～6.8，渣中的氧势FeO＜1％，LF精炼时间60min，全分析温度1610℃；所述LF精炼过程中，吨钢辅料加入量为：活性石灰11.5Kg/t，电石渣42Kg/炉，碳化稻壳0.60Kg/t，并对钢水时时检测，加入中碳锰铁0.30Kg/t微调合金，保证所述钢水各合金成分达到目标要求，软吹时间≥12min，喂钙线500m。

⑤连铸：采用7#连铸机浇注，结晶器电磁搅拌电流250A，频率6Hz，正反转，转速为5转/s，平台温度1620℃，中包温度1565℃，过热度保持25℃，拉速1.2m/min，全过程保护浇铸，所述结晶器保护渣选用低碳钢保护渣，铸坯采用火焰切割方式。

⑥加热：采用步进式加热炉加热，预热段温度为970℃，预热时间50min，第一加热段温度为1180℃，加热时间30min，第二加热段温度为1220℃，加热时间35min，均热段温度为1260℃，均热时间30min。

⑦轧制：粗轧前加热温度1260℃，保温时间35min，粗轧入口温度≥1180℃。粗轧温度为1010℃，精轧入口温度为875℃，精轧压缩比为8.0，层流冷却采用前段快速冷却工艺，从第六组开始，依次打开五组水，卷取温度520℃，卷取后空冷。

实施例3

采用本发明的技术方案制造木材干燥设备专用防腐蚀钢板，具体实施生产步骤如下：

①铁水预处理：将铁水吊入脱硫站，采用镁粉和石灰粉混合粉剂，所述镁粉和石灰粉的质量比为1：3，预处理时间为30min，使铁水硫≤0.003％，出站温度≥1300℃，扒渣要干净，达到镜面效果。

②复吹转炉冶炼：加入16％重料废钢和84％铁水，顶底复吹氧气冶炼，N/Ar切换，钢水出钢温度1680℃，出钢终点C为0.02％，P≤0.010％，严禁下渣。

③脱氧合金化：出钢口要规圆，出钢1/4时加入石灰16Kg/t钢、预脱氧剂及铁合金进行脱氧合金化，底吹气体切换为Ar气，吹氩时间≥8min；吨钢合金加入量为：低碳锰铁2.9kg/t钢，铝铁3.5kg/t钢，铝粒0.15kg/t钢，铝线0.3m/t钢，铬铁，锑铁，铋铁和铜合金，达到出钢成分中线要求。

④LF钢包炉精炼：要求造白渣操作，在保证渣流动性良好的前提下，控制渣碱度R＝3.5～6.8，渣中的氧势FeO＜1％，LF精炼时间40min，全分析温度1600℃；所述LF精炼过程中，吨钢辅料加入量为：活性石灰10.23Kg/t，电石渣40Kg/炉，碳化稻壳0.57Kg/t，并对钢水时时检测，加入中碳锰铁0.25Kg/t微调合金，保证所述钢水各合金成分达到目标要求，软吹时间≥12min，喂钙线470m。

⑤连铸：采用7#连铸机浇注，结晶器电磁搅拌电流250A，频率6Hz，正反转，转速为5转/s，平台温度1620℃，中包温度1560℃，过热度保持20℃，拉速1.1m/min，全过程保护浇铸，所述结晶器保护渣选用低碳钢保护渣，铸坯采用火焰切割方式。

⑥加热：采用步进式加热炉加热，预热段温度为940℃，预热时间60min，第一加热段温度为1150℃，加热时间40min，第二加热段温度为1190℃，加热时间45min，均热段温度为1230℃，均热时间35min。

⑦轧制：粗轧前加热温度1273℃，保温时间30min，粗轧入口温度≥1180℃。粗轧温度为1020℃，精轧入口温度为870℃，精轧压缩比为5.0，层流冷却采用前段快速冷却工艺，从第六组开始，依次打开五组水，卷取温度525℃，卷取后空冷。

实施例4

采用本发明的技术方案制造木材干燥设备专用防腐蚀钢板，具体实施生产步骤如下：

①铁水预处理：将铁水吊入脱硫站，采用镁粉和石灰粉混合粉剂，所述镁粉和石灰粉的质量比为1：3，预处理时间为35min，使铁水硫≤0.003％，出站温度≥1300℃，扒渣要干净，达到镜面效果。

②复吹转炉冶炼：加入15％重料废钢和85％铁水，顶底复吹氧气冶炼，N/Ar切换，钢水出钢温度1670℃，出钢终点C为0.02％，P≤0.010％，严禁下渣。

③脱氧合金化：出钢口要规圆，出钢1/3时加入石灰15Kg/t钢、预脱氧剂及铁合金进行脱氧合金化，底吹气体切换为Ar气，吹氩时间≥8min；吨钢合金加入量为：低碳锰铁2.94kg/t钢，铝铁3.55kg/t钢，铝粒0.15kg/t钢，铝线0.3m/t钢，铬铁，锑铁，铋铁和铜合金，达到出钢成分上线要求。

④LF钢包炉精炼：要求造白渣操作，在保证渣流动性良好的前提下，控制渣碱度R＝3.5～6.8，渣中的氧势FeO＜1％，LF精炼时间50min，全分析温度1600℃；所述LF精炼过程中，吨钢辅料加入量为：活性石灰10.5Kg/t，电石渣40Kg/炉，碳化稻壳0.55Kg/t，并对钢水时时检测，加入中碳锰铁0.25Kg/t微调合金，保证所述钢水各合金成分达到目标要求，软吹时间≥12min，喂钙线450m。

⑤连铸：采用7#连铸机浇注，结晶器电磁搅拌电流250A，频率6Hz，正反转，转速为5转/s，平台温度1615℃，中包温度1555℃，过热度保持20℃，拉速1.1m/min，全过程保护浇铸，所述结晶器保护渣选用低碳钢保护渣，铸坯采用火焰切割方式。

⑥加热：采用步进式加热炉加热，预热段温度为950℃，预热时间55min，第一加热段温度为1160℃，加热时间35min，第二加热段温度为1200℃，加热时间40min，均热段温度为1240℃，均热时间35min。

⑦轧制：粗轧前加热温度1280℃，保温时间35min，粗轧入口温度≥1180℃。粗轧温度为1030℃，精轧入口温度为880℃，精轧压缩比为6.0，层流冷却采用前段快速冷却工艺，从第六组开始，依次打开五组水，卷取温度530℃，卷取后空冷。

产品检验及性能测试

将专利CN112159921B、CN110205548A和CN200810046958.9中的实施例作为对比文件1～3，并分别对实施例1～4的最终产品进行化学成分检验、屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、70℃，50％硫酸溶液腐蚀速率的检验。其检验结果如表(1)和(2)所示：

表(1)化学成分检验结果：

表(2)对比例和实施例的性能检验结果：

序号	Rel/MPa	Rm/MPa	A/％	腐蚀速率/g/m2.h
					对比例1	485	656	22.5	-
对比例2	420	550	40	-
					对比例3	400	525	26.0	3.88
实施例1	382	530	28.0	3.11
					实施例2	383	550	27.5	3.25
实施例3	410	570	30.0	2.95
					实施例4	455	545	29.5	2.89

由表(1)和(2)的检验结果可知，在保证原有力学性能相似的前提下，在该发明中，利用耐酸腐蚀的Cr、Cu、Sb、Bi等复合强化效应，在钢表面形成致密的氧化层，提高钢的钝化能力，当Cr与Cu同时加入钢中时，效果尤为明显。Cr含量提高有利于细化α～FeOOH，当锈层/金属界面的α～FeOOH中Cr含量超过1.5％时，能有效抑制腐蚀性阴离子，特别是Cl离子的侵入；同时添加Cr元素还可以阻止干湿交替过程中Fe³⁺向Fe²⁺的转化，提高钢的耐酸腐蚀性能。Sb、Bi通过与Cu和S复合形成Cu₂S覆膜、Cu₂Sb、CuSbBi覆膜，阻隔多元酸介质的侵蚀，可以全面提高耐腐蚀性能。在钢中加入Nd、La，可在晶界、相界面形成复合化合物，使钢材表面形成致密和附着性很强的保护层，阻碍锈蚀往里扩散和发展，保护锈层下的基体。

Claims (6)

1.一种木材干燥设备专用防腐蚀钢板，其特征在于：所述钢板的合金组分为：0.01～0.05wt％C、0.10～0.30wt％Si、0.20～0.40wt％Mn、0.005～0.010wt％S、0.003～0.025wt％P、1.2～1.5wt％Cu、1.50～1.80wt％Cr、0.015～0.04wt％Al、0.0010～0.0040Wt％N、0.30～0.50wt％Sb、0.10～0.20％Bi、0.10～0.20％Nd+La，其余为Fe和其他不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述钢板，其特征在于：所述钢板屈服强度≥380MPa，抗拉强度≥510MPa、断后伸长率≥27％、70℃，50％硫酸溶液腐蚀速率≤3.3g/m².h。

3.权利要求1所述钢板的制备方法，其特征在于：按照如下工艺步骤制备：

①铁水预处理：将铁水吊入脱硫站，采用镁粉和石灰粉混合粉剂，所述镁粉和石灰粉的质量比为1：3，预处理时间为30～35min，出站温度≥1300℃，扒渣要干净，达到镜面效果；

②复吹转炉冶炼：加入15～18％重料废钢和82～85％所述铁水，顶底复吹氧气冶炼，N/Ar切换，钢水出钢温度1650～1690℃，出钢终点C为0.01％～0.03％，P≤0.010％，严禁下渣；

③脱氧合金化：出钢口要规圆，出钢1/4～1/3时加入石灰12～18Kg/t钢、预脱氧剂及铁合金进行脱氧合金化，底吹气体切换为Ar气，吹氩时间≥8min；吨钢合金加入量为：低碳锰铁2.8～3.0kg/t钢，铝铁3.4～3.6kg/t钢，铝粒0.1～0.2kg/t钢，铝线0.2～0.4m/t钢，铬铁，锑铁，铋铁和铜合金的加入量以达到出钢成分为准；

④LF钢包炉精炼：要求造白渣操作，在保证渣流动性良好的前提下，控制渣碱度R＝3.5～6.8，渣中的氧势FeO＜1％，LF精炼时间40min～60min，全分析温度1590℃～1610℃；所述LF精炼过程中，吨钢辅料加入量为：活性石灰9.43～11.5Kg/t，电石渣38～42Kg/炉，碳化稻壳0.50～0.60Kg/t，并对钢水时时检测，加入中碳锰铁0.15～0.30Kg/t微调合金，保证所述钢水各合金成分达到目标要求，软吹时间≥12min，喂钙线400m～500m；

⑤连铸：采用7#连铸机浇注，结晶器电磁搅拌电流250A，频率6Hz，正反转，转速为5转/s，平台温度1610～1620℃，中包温度1545℃～1565℃，过热度保持15℃～25℃，拉速1.0m/min～1.2m/min，全过程保护浇铸，所述结晶器保护渣选用低碳钢保护渣，铸坯采用火焰切割方式；

⑥加热：采用步进式加热炉加热，预热段温度为930～970℃，预热时间50～60min，第一加热段温度为1140～1180℃，加热时间30～40min，第二加热段温度为1180～1220℃，加热时间35～45min，均热段温度为1220～1260℃，均热时间30～35min，总加热时间≤3.5h；

⑦轧制：粗轧温度为1000～1030℃，精轧入口温度为860～880℃，卷取温度500～530℃，层流冷却采用前段快速冷却工艺，卷取后空冷。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述粗轧前加热温度1250～1280℃，保温时间30～35min，粗轧入口温度≥1180℃。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述精轧压缩比5.0～10.0。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述前段快速冷却工艺为；层冷水从第六组开始，依次打开五组水。

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