CN115747659A - 一种风电用大单重特厚连铸板坯的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种风电用大单重特厚连铸板坯的生产方法，钢的化学成分质量百分比为C=0.05～0.07，Si=0.15～0.40，Mn=1.40～1.60，P≤0.015，S≤0.005，Als=0.015～0.050，Nb=0.030~0.035，Ti=0.012~0.020，Cr=0.13~0.18，其它为Fe和残留元素。工艺步骤包括转炉冶炼、LF精炼、真空精炼、特厚板坯铸机浇注。采用本发明方法能生产板坯厚度350~450mm，最大宽度达到2600mm，最大单重38吨的特厚风电连铸板坯，产品的实物质量优异，可以取代模铸钢锭来生产大单重特厚风电钢板，满足清洁能源发展的转型需求。

Description

一种风电用大单重特厚连铸板坯的生产方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种风电用大单重特厚连铸板坯的生产方法。

背景技术

海上风力发电是国家重点发展的清洁能源产业之一，随着海上风电单机装机容量的不断增加，对风电管桩用特厚钢板的需求不断增加，特厚钢板的尺寸及单重要求也越来越高。如果能通过采用特厚连铸机生产风电用大单重特厚连铸板坯，来替代钢锭生产大单重特厚风电钢板，质量优异，成本优势明显，能有效提高风电行业发展水平和竞争能力。特厚板坯连铸机作为生产厚板的优势装备，在全球范围内得到越来越广泛的推广应用，但高端特厚板坯的稳定生产技术仍是目前钢厂的攻关重点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风电用大单重特厚连铸板坯的生产方法。

一种风电用大单重特厚连铸板坯的生产方法，钢的化学成分质量百分比为C=0.05～0.07，Si=0.15～0.40，Mn=1.40～1.60，P≤0.015，S≤0.005，Als=0.015～0.050，Nb=0.030~0.035，Ti=0.012~0.020，Cr=0.13~0.18，其它为Fe和残留元素；包括以下工艺步骤：

（1）转炉冶炼：转炉铁耗为780~850kg/t；确保出钢C≥0.05，出钢转炉终点P≤0.015，出钢时开启全程吹氩，采用滑板挡渣，避免出钢过程下渣；

（2）LF精炼：钢包进入LF精炼炉后对钢水进行升温、脱氧、造白渣操作，采取大渣量进行造渣，成渣后对钢液进行深脱硫操作，然后根据成分化验结果对钢水进行合金微调，白渣保持时间在 15min以上；

（3）真空精炼：钢水进RH或VD真空处理，在≤67Pa压力下保真空时间≥18min，降低钢水中H、O、N含量至H≤0.0002%、O≤0.0020%、N≤0.0040%；破空后喂入150~300m钙线；

（4）连铸：在450mm直弧形特厚板坯连铸机中浇铸，中包过热度控制在10~20℃，拉速0.40~0.70m/min，使用板坯轻压下、凝固末端大压下技术，总压下量≥20mm；结晶器电搅频率5~10HZ，电流400~650A；中间包钢水浇注正常液面深度≥1m，中包加覆盖剂保护浇注。

本发明钢的化学组成设计中元素使用量及其作用原理：

C是钢中最基础的强化元素，提高强度，但C在特厚板坯中的中心偏析将影响钢的焊接性能和低温韧性。综合考虑，C的含量设计在0.07%以下，以保证特厚风电板坯心部质量优异。

Si是固溶强化元素，对提高钢板的强度有利。

Mn是固溶强化元素，对提高钢板的强度和韧性均有利。

P 对焊接不利，且具有一定的冷脆性，在本钢种中属于有害元素，应控制的尽量低。

S 易形成 MnS 类夹杂物，具有一定的热脆性，在本钢种中属于有害元素，应控制的尽量低。

Nb、Ti：细化晶粒元素，通过组织晶粒的细化以及Nb的析出强化来提高钢材的力学性能指标。

Cr：固溶强化元素，在不增加C、Mn偏析的情况下提高钢的强度，有利于改善特厚风电板坯轧后综合质量。

本发明的有益效果：根据海上风力发电大型管桩的技术要求，结合450mm特厚直弧形连铸机及轻压下、大压下、电池搅拌等工艺控制技术，合金元素对材料性能的影响等，设计出低成本高质量的350~450mm厚连铸板坯。该类型板坯具有合适的化学成分，优异的钢质洁净度，铸坯中心偏析≤C类1.5级。

附图说明

图1为实施例1的风电用大单重特厚连铸板坯典型低倍图。

图2为实施例2 的风电用大单重特厚连铸板坯典型低倍图。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明。

实施例1：350mm DH36风电用特厚连铸板坯的生产

钢的化学组成百分含量如表1 ；关键工艺步骤包括：

（1）转炉冶炼：转炉铁耗为825kg/t；出钢碳0.06%，出钢转炉终点P:0.013%，出钢时开启全程吹氩，采用滑板挡渣，避免出钢过程下渣；

（2）LF精炼：钢包进入LF精炼炉后对钢水进行升温、脱氧、造白渣操作，采取大渣量进行造渣，成渣后对钢液进行深脱硫操作，然后根据成分结果对钢水进行合金微调，白渣保持时间控制18min；

（3）真空精炼：钢水进VD真空处理，在≤67Pa压力下保真空时间18min进行控制，降低钢水中H、O、N含量，H：0.00015%，O≤0.0018%，N≤0.0033%，破空后喂入钙线150米，软吹18分钟后出站；

（4）连铸：在450mm直弧形特厚板坯连铸机中浇铸，中包过热度控制在10~20℃之间，拉速0.65m/min之间，使用板坯轻压下、凝固末端大压下技术，总压下量20mm，结晶器电搅频率5HZ，入口电流500A，出口电流550A，中间包钢水浇注正常液面深度1.1m，中包加覆盖剂保护浇铸。

实施例2：450mm DH36风电用特厚连铸板坯的生产

钢的化学组成百分含量如表1 ；关键工艺步骤包括：

（1）转炉冶炼：转炉铁耗为821kg/t；出钢碳0.07%，出钢转炉终点P:0.010%，出钢时开启全程吹氩，采用滑板挡渣，避免出钢过程下渣；

（2）LF精炼：钢包进入LF精炼炉后对钢水进行升温、脱氧、造白渣操作，采取大渣量进行造渣，成渣后对钢液进行深脱硫操作，然后根据成分结果对钢水进行合金微调，白渣保持时间控制19min；

（3）真空精炼：钢水进VD真空处理，在≤67Pa压力下保真空时间19min进行控制，降低钢水中H、O、N含量，H：0.00018%，O≤0.0017%，N≤0.0038%，破空后喂入钙线150米，软吹17分钟后出站；

（4）连铸：在450mm直弧形特厚板坯连铸机中浇铸，中包过热度控制在10~20℃之间，拉速0.45m/min之间，使用板坯轻压下、凝固末端大压下技术，总压下量21mm，结晶器电搅频率8HZ，入口电流600A，出口电流650A，中间包钢水浇注正常液面深度1.1m，中包加覆盖剂保护浇铸。

表1 实施例化学成分（%）

。

实施例生产的产品已超过5万余吨，产品质量检测结果表面质量优良，外检合格率100%，内部质量优异，板坯低倍质量控制在C类1.5级及以下，较好的满足了国家清洁能源发展及风电大型化转型的需要。

Claims (1)

1.一种风电用大单重特厚连铸板坯的生产方法，其特征在于：钢的化学成分质量百分比为C=0.05～0.07，Si=0.15～0.40，Mn=1.40～1.60，P≤0.015，S≤0.005，Als=0.015～0.050，Nb=0.030~0.035，Ti=0.012~0.020，Cr=0.13~0.18，其它为Fe和残留元素；包括以下工艺步骤：

（1）转炉冶炼：转炉铁耗为780~850kg/t；确保出钢C≥0.05，出钢转炉终点P≤0.015，出钢时开启全程吹氩，采用滑板挡渣，避免出钢过程下渣；

（2）LF精炼：钢包进入LF精炼炉后对钢水进行升温、脱氧、造白渣操作，采取大渣量进行造渣，成渣后对钢液进行深脱硫操作，然后根据成分化验结果对钢水进行合金微调，白渣保持时间在 15min以上；

（3）真空精炼：钢水进RH或VD真空处理，在≤67Pa压力下保真空时间≥18min，降低钢水中H、O、N含量至H≤0.0002%、O≤0.0020%、N≤0.0040%；破空后喂入150~300m钙线；

（4）连铸：在450mm直弧形特厚板坯连铸机中浇铸，中包过热度控制在10~20℃，拉速0.40~0.70m/min，使用板坯轻压下、凝固末端大压下技术，总压下量≥20mm；结晶器电搅频率5~10HZ，电流400~650A；中间包钢水浇注正常液面深度≥1m，中包加覆盖剂保护浇注。

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