CN116695015A - 一种CrMo系高压锅炉管用钢大方坯及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及冶金技术领域,具体公开了一种CrMo系高压锅炉管用钢大方坯及其制备方法,一种CrMo系高压锅炉管用钢大方坯,其包括如下元素成分:碳、硅、锰、铬、钼,余量为铁和不可避免的杂质。本申请得到的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的粗/细A、B、C和D类夹杂物等级最低分别为0/0.5级、0/0级、0/0级和0/0,降低了大方坯中的A、B、C和D类夹杂物的含量。另外,CrMo系高压锅炉管用钢大方坯DS夹杂物等级和带状组织等级最低均为0级,提高了CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的洁净度,改善了CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的质量。
Description
技术领域
本申请涉及冶金技术领域,更具体地说,它涉及一种CrMo系高压锅炉管用钢大方坯及其制备方法。
背景技术
高压锅炉管主要用于制造火电厂高压力锅炉用蒸汽锅炉的受热面管子、集箱、省煤器等设备的无缝钢管,其在使用过程中经常处于高温和高压的条件,在高温烟气和水蒸气的作用下,会发生氧化和腐蚀,因此对钢管的强度、抗氧化腐蚀性和组织稳定性均具有较高的要求。而钢管的强度、抗氧化腐蚀性和组织稳定性与钢管的洁净度具有较高的密切关系,钢管的纯净度主要受非金属夹杂物的影响,非金属夹杂物破坏了钢管的连续性和致密性,从而影响钢管的强度、抗氧化腐蚀性和组织稳定性等性能。
相关技术中,通常采用LF精炼工艺改变夹杂物组分或形态,以提升去除夹杂物的能力,但所得到的钢材洁净度依旧较低,难以满足高温和高压等恶劣条件下使用。
发明内容
为了提高高压锅炉管用钢大方坯的洁净度,并且提高钢管的组织均匀性,使钢管具有较高的持久强度和抗氧化腐蚀性能,本申请提供了一种CrMo系高压锅炉管用钢大方坯及其制备方法。
第一方面,本申请提供一种CrMo系高压锅炉管用钢,其采用如下技术方案:
一种CrMo系高压锅炉管用钢大方坯,其包括如下重量百分含量的元素:碳0.13-0.17%、硅0.20-0.35%、锰0.50-0.68%、铬0.90-1.10%、钼0.42-0.55%、磷≤0.025%、硫≤0.010%,余量为铁和不可避免的杂质。
本申请CrMo系高压锅炉管用钢原料可选用碳0.13-0.17%、硅0.20-0.35%、锰0.50-0.68%、铬0.90-1.10%、钼0.42-0.55%、钇0-0.002%、镧0-0.007%、磷≤0.025%、硫≤0.010%,余量为铁和不可避免的杂质,可选用各自范围内的任一值,且能提高CrMo系高压锅炉管用钢的耐低温冲击性,且当碳0.15%、硅0.27%、锰0.60%、铬0.95%、钼0.50%、磷0.015%、硫0.005%,余量为铁和不可避免的杂质,效果最佳。
通过采用上述技术方案,碳可以和铬、钼等元素形成析出物,析出碳化物可通过弥散强化等方式提高材料的持久蠕变性能。硅溶于铁素体和奥氏体中,可提高钢的强度和硬度,尤其是提高钢的屈服强度,另外,硅还有脱氧的作用,提高高压锅炉管用钢的洁净度。
锰有固溶强化的作用,可扩大奥氏体区、降低奥氏体向铁素体的转变温度,进而细化铁素体晶粒、提高钢的强韧性,并可补偿低碳所造成的强度损失。铬能提高钢的高温机械性能,提高强度和硬度,并能在钢表面形成一层钝化膜,铬还具有抗氧化和抗腐蚀的能力,还可提高耐二氧化碳腐蚀性,并能抑制硫的吸附,铬还可与碳结合,提高弥散强化的效果,改善石墨化倾向,从而提高高压锅炉管用钢的抗氧化性和腐蚀性。钼对铁素体有固溶强化作用,能够提高钢的蠕变强度,能提高钢的回火稳定性,同时还能在表面形成致密的钝化膜,钼还具有抗硫化氢腐蚀的能力,并可改善点腐蚀。
有害元素磷和硫会增加钢在晶界或亚晶界的偏聚,可显著降低合金钢的高温疲劳强度、抗应力腐蚀强度和热蠕变性能,增大其脆化倾向,使合金钢在临氢环境腐蚀条件下断裂的性能更加明显,因此本申请严格降低了合金棒材中的磷含量和硫含量。
作为优选:所述CrMo系高压锅炉管用钢大方坯还包括0.001-0.002%的钇和0.005-0.007%的镧。
通过采用上述技术方案,钇和镧均为稀土金属,加入钇和镧可起到脱氧脱硫作用,并能改变夹杂物的形态,细化晶粒,降低蠕变率,提高钢液的洁净度。
作为优选:所述钇与镧的重量百分比为1:(3-6)。
通过采用上述技术方案,调节钇与镧的重量百分比,可进一步提高钢液的洁净度。
第二方面,本申请提供一种CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的制备方法,具体通过以下技术方案得以实现:
一种CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的制备方法,其包括以下操作步骤:
转炉冶炼:将铁水及废钢装入转炉中,吹炼,出钢前加入铝条采用强脱氧方式,脱氧后进一步在钢包中合金化,控制离站铝为0.020-0.040%,转炉终点碳≥0.05%,终点温度≥1620℃;LF精炼:采用CaO-Al2O3-SiO2渣系,二元碱度Ca/SiO2控制在4-8,钢包吹氩,处理渣,加热,停止吹氩,其中精炼后炉渣碱度5-10,白渣保持时间≥15min,采用深脱硫工艺,离站硫≤0.005%;
VD真空:深真空度≤67Pa,保真空时间≥15min,喂入铁-钙线进行非金属夹杂物改性处理,喂入量300-400m/炉,进行软吹,软吹时间≥15min;
大方坯连铸;控制中间包过热度在20-35℃,铸坯拉速为0.80-1.0m/min,得到坯料;
铸坯加热:采用高温扩散技术对坯料进行加热,预热段温度≤780℃,加热段温度为1200-1280℃,均热段温度为1210-1270℃,开轧温度为1150±30℃,总加热时间≥280min;
开坯轧制;
锯切收集;
入坑缓冷:入坑温度≥500℃,冷速为6~8℃/h,出坑温度≤100℃;
联合探伤:采用漏磁和超声联合探伤方式。
通过采用上述技术方案,通过转炉冶炼,降低钢水中的碳,去除有害杂质,脱去磷、硫和氧,改善磷元素造成钢的冷脆,硫元素造成钢的热脆等问题。当把钢水成分(铝0.020-0.040%、碳≥0.05%)和温度(≥1620℃)调整至规定值后,进行出钢,出钢前向炉内加入铝条进行脱氧,铝元素具有比铁更大的亲氧力,从而达到强脱氧的效果。同时,转炉冶炼还可去除氢、氮气体以及氧化物、硫化物、磷化物、氮化物等非金属夹杂物。其次,由于转炉内存在大量的碱性炉渣,在炉内完全脱氧很困难,所以将钢水倒入转炉下面的钢包内,向钢包内加入铝条,进一步脱氧和合金化。
LF精炼中采用CaO-Al2O3-SiO2渣系,二元碱度Ca/SiO2控制在4-8,可起到脱磷、脱硫和脱氧的目的。因氩气不溶解于钢水,也不会同其他元素发生反应,因此采用氩气进行钢包吹气搅拌,将恒定的氩气通过喷枪吹入钢水中,气泡吸附夹杂物受浮力向上运动,以去除杂物,降低钢液中氢、氮和氧含量,同时还可以去除夹渣和夹杂物,使钢液成分和温度均匀,减少偏析。另外,采用钢包吹氩还可进一步避免或减少钢水的二次氧化,提高钢液中的洁净度。白渣保持时间控制在≥15min,可降低合金棒材中氧、硫及夹杂物的含量,进一步提高钢液中的洁净度。
VD真空控制深真空度≤67Pa,保真空时间≥15min,喂入铁-钙线进行非金属夹杂物改性处理,软吹时间≥15min,去除钢水中较大的颗粒夹杂物。
采用大方坯连铸,可减少铸坯非金属夹杂,防止内部疏松,提高浇铸速度。
铸坯加热采用高温扩散技术,使铸坯内部组织更加均匀,预热段温度控制为≤780℃,加热段温度控制为1200-1280℃,均热段温度控制为1210-1270℃,开轧温度控制为1150±30℃,可防止加热过热、过烧和脱碳等缺陷的产生。
入坑缓冷有助于释放轧材内部应力,防止轧材产生裂纹,入坑温度控制在≥500℃,可避免合金棒材内部开裂,提高后续探伤的合格率,冷速为6~8℃/h,降低冷却过程产生的组织应力和热应力,避免铸坯表面和内裂纹产生的同时最大限度地提高生产节奏。
联合探伤采用漏磁和超声联合探伤方式,确保棒材表面及内部质量,其中漏磁探伤是合金棒材被磁化后,因试件表面或近表面的缺陷而在其表面形成漏磁场,人们可以通过检测漏磁场的变化进而发现缺陷,超声探伤,即超声波进入物品遇到缺陷,一部分声波会产生反射,接收器可对反射波进行分析,可精确的测出合金棒材中的缺陷,并可显示内部缺陷的位置和大小。两者联合探伤,可精确测出合金棒材内部和外部缺陷。
作为优选:所述LF精炼步骤中采用窄成分控制技术,碳控制±0.01%,锰、铬控制在±0.02%。
通过采用上述技术方案,LF精炼采用窄成分控制技术,精确控制合金棒材中各种合金元素的成分,减少波动,碳控制±0.01%,锰、铬控制在±0.02%,可提高原料的性能稳定性。
作为优选:所述VD真空步骤中,铁钙线的喂入量为300-400m/炉。
通过采用上述技术方案,控制适宜的铁钙线的喂入量,可提高钙铁线改性夹杂物的效果,从而有效去除夹杂物。
作为优选:所述VD真空步骤中,软吹压力为0.20~0.23MPa。
通过采用上述技术方案,当软吹压力为0.20~0.23MPa使钢水有较弱的搅拌,便于使夹杂物进一步上浮,去除夹杂物,提高钢水洁净度。
作为优选:所述大方坯连铸步骤中,采用结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌、二冷弱冷电磁搅拌、低过热度浇注方法,采用等离子加热方法,过热度控制在15-30℃;铸坯拉速0.45m/min,结晶器水量180m3/h,二冷比水量0.22L/kg。
通过采用上述技术方案,结晶器电磁搅拌可使钢液逐渐凝固,提高拉坯速度,改善铸坯表面质量,清洁凝固壳表层的气泡和夹杂,利于降低钢液的过热度,提高钢液的洁净度。
二冷弱冷电磁搅拌可消除柱状枝品间的搭桥,减轻或消除中心疏松和中心缩孔,减轻中心偏析和内弧夹杂物的集聚,改善铸坯内部质量。二冷弱冷电磁搅拌和末端电磁搅拌结合,可进一步降低中心偏析,减轻或消除中心疏松和中心缩孔。
低过热度浇注可提高等轴晶百分比,减轻或避免铸坯内部的疏松和偏析,从而改善铸坯内部质量。采用等离子加热技术,可避免铸坯在高温下污染,使浇铸温度更加稳定,从而提高铸坯质量。
作为优选:所述开坯轧制经9道次往复轧制,最大压下量为80-90mm。
通过采用上述技术方案,开坯轧制采用1100开坯机,经9道次往复轧制,最大压下量80-90mm,采用大压下来提高晶粒度破碎能力,细化组织晶粒度,提高原材料冲击性能。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
(1)本申请通过控制各元素成分的种类的掺量,使CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的粗/细A、B、C和D类夹杂物等级为0.5/1级、1/1级、0.5/0.5级和0/0.5级,DS夹杂物等级和带状组织等级为1.5级,具有较高的洁净度。
(2)本申请通过在CrMo系高压锅炉管用钢大方坯中加入钇与镧元素,并调节二者配比,使CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的细A类夹杂物等级为0.5级,DS夹杂物等级和带状组织等级为1级,进一步提高了钢液的洁净度。
(3)本申请通过在LF精炼步骤中采用窄成分控制技术,碳控制±0.01%,锰、铬控制在±0.02%,使CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的细A、粗/细B、粗/细C类夹杂物等级为0.5级、0/0.5级、0/0.5级,提高了钢液的洁净度。
(4)本申请通过在VD真空步骤中,调整铁钙线的喂入量为300-400m/炉,使CrMo系高压锅炉管用钢大方坯粗A类夹杂物等级为0级,DS夹杂物等级和带状组织等级为0.5级,进一步提高了钢液的洁净度。
(5)本申请通过在VD真空步骤中,控制软吹压力为0.2-0.23MPa,使CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的细C、细D类夹杂物等级为0级,可进一步提高钢液的洁净度。
(6)本申请通过在大方坯连铸步骤中,采用结晶器、末端电磁搅拌、二冷弱冷、低过热度浇注技术,采用等离子加热技术,过热度控制在25℃;拉速0.45m/min,结晶器水量180m3/h,二冷比水量0.22L/kg,使CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的细B类夹杂物等级为0级,进一步提高了钢液的洁净度。
(7)本申请通过控制开坯轧制经9道次往复轧制,最终压下量90mm,使CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的粗/细A、B、C和D类夹杂物等级为0/0.5级、0.5/1级、0/0级和0/0级,具有较高的洁净度,改善了CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的质量。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请中的如下各原料均为市售产品,均为使本申请的各原料得以公开充分,不应当理解为对原料的来源产生限制作用。具体为:硅锰,FeMn68Si18;铬铁,FeCr65C0.10;钼铁,FeMo60;钇铁,FeY65;镧铁,LCF80。
实施例1
一种CrMo系高压锅炉管用钢大方坯,其通过如下操作步骤制备得到:
转炉冶炼:按照表1的掺量,将铁水和废钢装入转炉中,吹炼,出钢前加入铝条采用强脱氧方式,脱氧后进一步加入合金(硅锰,铬铁、钼铁),控制离站铝为0.030%,转炉终点碳0.05%,终点温度1620℃;
LF精炼:采用CaO-Al2O3-SiO2渣系,二元碱度CaO/SiO2控制在6,钢包造渣、脱氧、脱硫、升温、合金化,精炼后炉渣碱度大约7,白渣保持时间15min;
VD真空:深真空度67Pa,保真空时间15min,真空处理后喂入铁-钙线进行非金属夹杂物改性处理,喂入量为250m/炉,进行软吹,软吹压力为0.18MPa,软吹时间15min;
大方坯连铸;钢水中间包过热度在30℃,铸坯拉速为0.9m/min,得到坯料;
铸坯加热:采用高温扩散技术对坯料进行加热,预热段温度780℃,加热段温度为1240℃,均热段温度为1240℃,开轧温度为1150℃,总加热时间280min;
开坯轧制:经9道次往复轧制,最终压下量40mm;
锯切收集;
入坑缓冷:入坑温度500℃,冷速为7℃/h,出坑温度100℃;
联合探伤:采用漏磁和超声联合探伤方式。
实施例2-6
实施例2-6的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的制备方法相同,区别在于合金棒材中还包括钇元素和镧元素,即在脱氧后加入的合金还包括钇铁和镧铁,具体掺量详见表1所示。
表1实施例1-6的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的各原料成分的含量(单位:%)
余量为Fe和不可避免杂质,不可避免杂质≤0.03%。
实施例7
实施例7的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯与实施例4的元素成分相同,区别在于LF精炼步骤中采用窄成分控制技术,碳控制±0.01%,锰、铬控制在±0.02%,其余操作同实施例4。
实施例8-11
实施例8-11的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯与实施例7的元素成分相同,区别在于VD真空步骤中,铁钙线的喂入量分别为300m/炉、350m/炉、400m/炉和450m/炉,其余操作同实施例7。
实施例12-15
实施例12-15的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯与实施例9的元素成分相同,区别在于VD真空步骤中,软吹压力分别为0.2MPa、0.22MPa、0.23MPa、0.24MPa,其余操作同实施例9。
实施例16
实施例16的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯与实施例13的元素成分相同,区别在于大方坯连铸步骤中,采用结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌、二冷弱冷电磁搅拌、低过热度浇注方法,采用等离子加热技术,过热度控制在25℃;拉速0.45m/min,结晶器水量180m3/h,二冷比水量0.22L/kg,其余操作同实施例13。
实施例17
实施例17的高强度耐低温冲击合金棒材与实施例16的元素成分相同,区别在于,开坯轧制经9道次往复轧制,最大压下量80mm,其余操作同实施例16。
实施例18
实施例18的高强度耐低温冲击合金棒材与实施例16的制备方法完全相同,区别在于:开坯轧制经9道次往复轧制,最大压下量90mm,其余原料及掺量与实施例16相同。
对比例1
对比例1的高强度耐低温冲击合金棒材与实施例1的制备方法完全相同,区别在于:将合金棒材中的硅元素等量替换为铁,其余原料及掺量与实施例1相同。
性能检测(一)
采用如下检测标准或方法分别对不同实施例1-18和对比例1得到的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯进行基础性能检测,检测结果详见表2。
A、B、C、D类非金属夹杂物等级:参照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》对CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的A、B、C、D类非金属夹杂物等级进行检测。
DS夹杂物等级:参照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》对CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的DS夹杂物等级进行检测。
带状组织等级:参照GB/T 34474.1-2017《钢中带状组织的评定第1部分:标准评级图法》对CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的带状组织等级碱性检测。
表2不同CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的性能检测结果
由表2的检测结果表明,本申请得到的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的粗/细A、B、C和D类夹杂物等级最低分别为0/0.5级、0/0级、0/0级和0/0,降低了大方坯中的A、B、C和D类夹杂物的含量。另外,CrMo系高压锅炉管用钢大方坯DS夹杂物等级和带状组织等级最低均为0级,提高了CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的洁净度,改善了CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的质量。
结合实施例1得到的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯性能检测数据发现,实施例1得到的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的粗/细A、B、C和D类夹杂物等级为0.5/1级、1/1级、0.5/0.5级和0/0.5级,DS夹杂物等级和带状组织等级为1.5级,具有较高的洁净度。
实施例2-6中,实施例3-5得到的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的细A类夹杂物等级为0.5级,DS夹杂物等级和带状组织等级为1级,均低于实施例2和实施例6,表明大方坯中钇与镧的重量百分比为1:(3-6)时,提高了大方坯中的洁净度。可能与调节钇与镧的重量百分比,可进一步提高钢液的洁净度有关。
结合实施例3-5和实施例7的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯性能检测数据发现,实施例7得到的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的细A、粗/细B、粗/细C类夹杂物等级为0.5级、0/0.5级、0/0.5级,均低于实施例3-5,表明LF精炼步骤中采用窄成分控制技术,碳控制±0.01%,锰、铬控制在±0.02%,可提高钢液的洁净度,可能与LF精炼采用窄成分控制技术,精确控制合金棒材中各种合金元素的成分,减少波动,碳控制±0.01%,锰、铬控制在±0.02%,可提高原料的性能稳定性有关。
结合实施例7和实施例8-11的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯性能检测数据发现,实施例8-10得到的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的粗A类夹杂物等级为0级,DS夹杂物等级和带状组织等级为0.5级,均低于实施例7和实施例11,表明VD真空步骤中,铁钙线的喂入量为300-400m/炉时,可提高大方坯的洁净度。可能是与控制适宜的铁钙线的喂入量,可提高钙铁线改性夹杂物的效果,从而有效去除夹杂物有关。
结合实施例8-10和实施例12-15的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯性能检测数据发现,实施例12-14得到的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的细C、细D类夹杂物等级为0级,均低于实施例8-10和实施例15,表明VD真空步骤中,软吹压力为0.2-0.23MPa,可提高大方坯的洁净度,可能与当软吹压力为0.20~0.23MPa使钢水有较弱的搅拌,便于使夹杂物进一步上浮,去除夹杂物,提高钢水洁净度有关。
结合实施例12-14和实施例16的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯性能检测数据发现,实施例16得到的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的细B类夹杂物等级为0级,均低于实施例12-14,表明大方坯连铸步骤中,采用结晶器、末端电磁搅拌、二冷弱冷、低过热度浇注技术,采用等离子加热技术,过热度控制在25℃;拉速0.45m/min,结晶器水量180m3/h,二冷比水量0.22L/kg,可提高大方坯的洁净度。
结合实施例17和实施例18的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯性能检测数据发现,实施例18得到的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的粗/细A、B、C和D类夹杂物等级为0/0.5级、0/0级、0/0级和0/0级,与实施例17相同,表明开坯轧制经9道次往复轧制,最大压下量90mm,并不会提高了大方坯的洁净度。可能与采用大压下来可提高晶粒度破碎能力,细化组织晶粒度,但与对内部夹杂物并无影响有关。
结合对比例1与实施例1的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯发现,在CrMo系高压锅炉管用钢大方坯中加入硅元素,可提高CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的洁净度。
性能检测(二)
采用如下检测标准或方法分别对实施例1、实施例4、实施例7、实施例9、实施例13、实施例16-18和对比例1得到的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯进行基础性能检测,检测结果详见表3。
抗拉强度:按照GB/T 228.1-2010《金属材料室温拉伸试验方法》标准对合金棒材的抗拉强度进行检测。
屈服强度:按照GB/T 228.1-2010《金属材料室温拉伸试验方法》标准对合金棒材的屈服强度进行检测。
表3不同CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的性能检测结果
由表3的检测结果表明,本申请得到的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯抗拉强度、屈服强度和表面硬度最高可达到783MPa、580MPa和319HB,提高了CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的力学性能,表明当CrMo系高压锅炉管用钢大方坯洁净度高时,可改善了CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的质量。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种CrMo系高压锅炉管用钢大方坯,其特征在于,其包括如下重量百分含量的元素成分:碳0.13-0.17%、硅0.20-0.35%、锰0.50-0.68%、铬0.90-1.10%、钼0.42-0.55%、钇0-0.002%、镧0-0.007%、磷≤0.025%、硫≤0.010%,余量为铁和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯,其特征在于,所述CrMo系高压锅炉管用钢大方坯还包括0.001-0.002%的钇和0.005-0.007%的镧。
3.根据权利要求2所述的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯,其特征在于:所述钇与镧的重量百分比为1:(3-6)。
4.一种权利要求1-3任一所述的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的制备方法,其特征在于,其包括如下操作步骤:
转炉冶炼:将铁水及废钢装入转炉中,吹炼,出钢前加入铝条进行强脱氧,脱氧后进一步在钢包中合金化,控制离站铝为0.020-0.040%,转炉终点碳≥0.05%,终点温度≥1620℃;
LF精炼:采用CaO-Al2O3-SiO2渣系,二元碱度CaO/SiO2控制在4-8,钢包造渣、脱氧、脱硫、升温、合金化,精炼后炉渣碱度5-10,白渣保持时间≥15min,采用深脱硫工艺,离站硫≤0.005%;
VD真空:深真空度≤67Pa,保真空时间≥15min,喂入铁-钙线进行非金属夹杂物改性处理,进行软吹,软吹时间≥15min;
大方坯连铸:控制中间包过热度在20-35℃,铸坯拉速为0.80-1.0m/min,得到坯料;
铸坯加热:采用高温扩散法对坯料进行加热,预热段温度≤780℃,加热段温度为1200-1280℃,均热段温度为1210-1270℃,开轧温度为1150±30℃,总加热时间≥280min;
开坯轧制;
锯切收集;
入坑缓冷:入坑温度≥500℃,冷速为6~8℃/h,出坑温度≤100℃;
联合探伤:采用漏磁和超声联合探伤方式。
5.根据权利要求4所述的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的制备方法,其特征在于:所述LF精炼步骤中采用窄成分控制技术,碳控制±0.01%,锰、铬控制在±0.02%。
6.根据权利要求4所述的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的制备方法,其特征在于:所述VD真空步骤中,铁钙线的喂入量为300-400m/炉。
7.根据权利要求4所述的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的制备方法,其特征在于:所述VD真空步骤中,软吹压力为0.20~0.23MPa。
8.根据权利要求4所述的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的制备方法,其特征在于,所述大方坯连铸步骤中,采用结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌、二冷弱冷电磁搅拌、低过热度浇注方法;
所述结晶器电磁搅拌中结晶器水量180m3/h,所述二冷弱冷电磁搅拌中二冷比水量0.22L/kg,铸坯拉速0.45m/min。
9.根据权利要求4所述的CrMo系高压锅炉管用钢大方坯的制备方法,其特征在于:所述开坯轧制经9道次往复轧制,最终压下量为80-90mm。
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2023
- 2023-05-09 CN CN202310515263.5A patent/CN116695015A/zh active Pending
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