專利名稱：一種大厚度鍋爐汽包用高強(qiáng)度鋼板的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大厚度鍋爐汽包用高強(qiáng)度鋼板的生產(chǎn)方法，尤其涉及一
種110—145咖鍋爐汽包用13MnNiMo54鋼板的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
13MnNiMo5-4 (DIWA353)是一種可焊性良好的細(xì)晶粒低合金結(jié)構(gòu)鋼，該 鋼具有較高的中溫屈服強(qiáng)度，良好的塑性和韌性，而且焊接性能良好，適用 于冷、熱成形和焊接構(gòu)件，特別適用于工作溫度不高于40(TC的鍋爐鍋筒、壓 力容器、管道及其它部件。長期以來，由于鋼板厚度很厚、板面寬大，目前 最厚達(dá)到H5mm，且產(chǎn)品長期在高溫(350—450'C)、高壓(150—250公斤/cm2) 和一定的腐蝕環(huán)境中工作，鍋爐行業(yè)對材料的質(zhì)量及其安全性和可靠性要求 甚為苛刻。該鋼材的主要特點在于(l)厚度超過GB6654-96標(biāo)準(zhǔn)極限120mm 規(guī)格；(2)鋼板在生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生鐵皮、裂紋及不平度超標(biāo)等表面質(zhì)量。 經(jīng)過科技査新，在國外，同級別的鋼材雖有生產(chǎn)，但表面因鐵皮壓入產(chǎn)生的 凹坑，嚴(yán)重影響了鋼板的使用。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種大厚度鍋爐汽包用高強(qiáng)度鋼 板的生產(chǎn)方法，生產(chǎn)出的鋼具有良好的強(qiáng)韌性匹配和較好的外觀質(zhì)量。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案采用了一種大厚度鍋爐汽包用高 強(qiáng)度鋼板的生產(chǎn)方法，包括以下步驟
(1)冶煉鋼水先經(jīng)電爐冶煉，送入LF精煉爐精煉，并喂A1線300 500米，大包溫度^160(TC時，吊包VD爐真空處理；
(2) 澆鑄保真空破壞后溫度在1545—1555°C;
(3) 加熱鋼錠實現(xiàn)溫送、溫清、溫裝，裝鋼前晾爐30分鐘以上，燜 鋼1小時；
(4) 軋制采用II型控軋工藝，第一階段為奧氏體再結(jié)晶階段，約在
1050 115(TC之間，前幾道次小壓下量，碾壓鐵皮用高壓水反復(fù)沖打鋼錠表
面，以除凈鐵皮；然后道次壓下量為8 25%，累計壓下率>70%，使奧氏體 發(fā)生完全再結(jié)晶，以細(xì)化奧氏體晶粒；第二階段為奧氏體非再結(jié)晶階段，開 軋溫度《950。C，終軋溫度《92(TC，在這一階段內(nèi)，奧氏體晶粒被拉長，在 伸長而未再結(jié)晶的奧氏體內(nèi)形成高密度形變孿晶和形變帶，同時微合金碳、 氮化物因形變誘導(dǎo)析出，因而增加了鐵素體的形核位置，細(xì)化了鐵素體晶粒， 此階段壓下率應(yīng)盡量大，累計壓下率>50%;
(5) 水冷經(jīng)軋制后的鋼板進(jìn)行在線冷卻，返紅溫度為700—75(TC;
(6) 熱處理對鋼板進(jìn)行正火+回火處理，正火溫度為920—940'C，總 加熱時間為4min/mm，正火后進(jìn)行入水槽冷卻，鋼板返紅溫度《20(TC，回火 溫度為670—690°C，保溫時間為2. 8min/腿；
(7) 拋丸鋼板交庫前經(jīng)拋丸處理，徹底清除加熱時產(chǎn)生的鐵皮。 步驟(1)中真空前每噸鋼水內(nèi)需要加入SiCa塊90—110kg，真空度為
0.5乇，真空保持時間》25分鐘時破壞真空，以解決了鋼水單靠A1線脫氧、 鋼中非金屬夾雜物含量較高的現(xiàn)象，保證了鋼質(zhì)的純凈度。
步驟(2)中的澆鑄采用31T扁錠模進(jìn)行澆鑄，保證了大厚度、大單重鋼 板有足夠的壓下量和成材原料。
步驟(3)采用低速燒鋼，1000'C以下升溫速度《12(TC/h，最高加熱溫 度126(TC，以保證合金元素充分固溶、r晶粒細(xì)小。
為保證鐵皮易除和板形良好出鋼前降溫10 20°C，確保鋼錠溫度均勻。
步驟(5)中，在鋼板下線后需要堆垛緩冷24小時，以防止鋼板內(nèi)應(yīng)力來不及釋放而形成內(nèi)裂紋。
試驗結(jié)果表明采用本發(fā)明的方法所生產(chǎn)的鋼板具有純凈度較高、成分 均勻、內(nèi)部致密的特點，鋼的冶金水平較高，力學(xué)性能和表面質(zhì)量達(dá)到和超 過國外水平。
采用本發(fā)明的方法所生產(chǎn)的13MnNiMo5-4鋼板經(jīng)過幾大鍋爐廠的性能評 定，其化學(xué)成份和力學(xué)性能符合德國VdTUV384、狄林根鋼廠DH-E24-C(DIWA353) 材料規(guī)范和各鍋爐廠制造鍋爐汽包用鋼板的技術(shù)要求；交貨狀態(tài)鋼板具有良 好的綜合機(jī)械性能及良好的1/2厚度性能和內(nèi)部質(zhì)量，達(dá)到甚至超過了國個 同類產(chǎn)品的實物質(zhì)量；具有良好的焊接及設(shè)備制造加工性能，鋼板表面及外 觀質(zhì)量滿足用戶要求；鋼板熱處理性能合格率達(dá)98%，避免了鋼重復(fù)熱處理， 減少了鋼板熱處理能源消耗，提高了鋼板生產(chǎn)成功率，減少了鋼板生產(chǎn)資源 的浪費。本發(fā)明的方法所生產(chǎn)的鋼板取得了顯著的直接經(jīng)濟(jì)價值，具有很好 的社會效益，為國家電站鍋爐汽包用鋼板材料的進(jìn)口節(jié)約了大量的外匯；充 分利用了國內(nèi)資源，優(yōu)化了我國鋼鐵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，平抑國外同類產(chǎn)品的進(jìn)口價 格。本發(fā)明的方法縮短了鋼的軋制加熱時間，減少生產(chǎn)能源的消耗；滿足鍋 爐制造過程中的多次熱循環(huán)要求，其焊接性能良好。本發(fā)明的方法生產(chǎn)的特 厚鋼板，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，基本達(dá)到了德國狄林根鋼廠的產(chǎn)品水平，可以廣 泛適用于鍋爐行業(yè)。
具體實施例方式
實施例1
本實施例的方法所生產(chǎn)鋼的實際成分(按重量百分比)為CO. 13%、 Si 0. 40%、 Mn 1. 43%、 P 0. 008%、 S 0. 003 %、 Al 0. 030%、 Nb 0. 012 %、 V 0. 004%、 Ni0.83%、 Ceq為0.43%，軋成135,鋼板。其力學(xué)性能屈服強(qiáng)度587MPa， 抗拉強(qiáng)度688MPa， 5 5=21.5%, 0。C沖擊功AKV (縱向)184、 175、 162J， 370。C高拉屈服強(qiáng)度466MPa，抗拉強(qiáng)度573MPa， 5 5=22.5%。
本實施例的生產(chǎn)方法如下(l)冶煉鋼水先經(jīng)電爐冶煉，送入LF精煉爐精煉，并喂A1線300米，大包溫度為160(TC時吊包VD爐真空處理，真空 前每噸鋼水內(nèi)加入SiCa塊100kg，真空度0.5乇，真空保持時間30分鐘時破 壞真空，解決了鋼水單靠A1線脫氧、鋼中非金屬夾雜物含量較高的現(xiàn)象，保 證了鋼質(zhì)的純凈度；
(2) 澆鑄保真空破壞后溫度在1545'C，然后采用31T扁錠模進(jìn)行澆鑄， 保證大厚度、大單重鋼板有足夠的壓下量和成材原料；
(3) 加熱為了避免低合金高強(qiáng)度鋼錠表面出現(xiàn)炸裂，鋼錠實現(xiàn)溫送、溫
清、溫裝，裝鋼前晾爐40分鐘，燜鋼1小時；為保證合金元素充分固溶、r 晶粒細(xì)小，采用低速燒鋼，IOO(TC以下，升溫速度為120°C/h，最高加熱溫度 1260°C，為保證鐵皮易除和板形良好出鋼前降溫15"，確保鋼錠溫度均勻；
(4) 軋制工藝采用II型控軋工藝，第一階段為奧氏體再結(jié)晶階段，約 在110(TC，前幾道次小壓下量，碾壓鐵皮用高壓水反復(fù)沖打鋼錠表面，以除 凈鐵皮；然后道次壓下量為8 25%，累計壓下率》70%，使奧氏體發(fā)生完全 再結(jié)晶，以細(xì)化奧氏體晶粒；第二階段為奧氏體非再結(jié)晶階段，開軋溫度950 °C，終軋溫度92(TC，在這一階段內(nèi)，奧氏體晶粒被拉長，在伸長而未再結(jié)晶 的奧氏體內(nèi)形成高密度形變孿晶和形變帶，同時微合金碳、氮化物因形變誘 導(dǎo)析出，因而增加了鐵素體的形核位置，細(xì)化了鐵素體晶粒，此階段壓下率 應(yīng)盡量大，累計壓下率>50%;
(5) 水冷經(jīng)軋制后的鋼板在ACC快速冷卻裝置進(jìn)行在線冷卻，返紅溫度 為70(TC;鋼板下線后堆垛緩冷24小時，防止鋼板內(nèi)應(yīng)力來不及釋放而形成 內(nèi)裂紋；
(6) 熱處理對鋼板進(jìn)行正火+回火處理，正火溫度為93(TC，總加熱時 間為4min/mm,正火后進(jìn)行入水槽冷卻，鋼板返紅溫度為200°C，回火溫度為 680°C，保溫時間為2. 8min/mm;
(7) 拋丸鋼板交庫前經(jīng)拋丸處理，徹底清除加熱時產(chǎn)生的鐵皮。 實施例2本實施例的生產(chǎn)方法如下(l)冶煉鋼水先經(jīng)電爐冶煉，送入LF精煉
爐精煉，并喂A1線400米，大包溫度170(TC時吊包VD爐真空處理，真空前 每噸鋼水內(nèi)加入SiCa塊95kg，真空度0.5乇，真空保持時間40分鐘時破壞 真空，解決了鋼水單靠A1線脫氧、鋼中非金屬夾雜物含量較高的現(xiàn)象，保證 了鋼質(zhì)的純凈度；
(2) 澆鑄保真空破壞后溫度在1555°C，然后采用31T扁錠模進(jìn)行澆 鑄，保證大厚度、大單重鋼板有足夠的壓下量和成材原料；
(3) 加熱為了避免低合金高強(qiáng)度鋼錠表面出現(xiàn)炸裂，鋼錠實現(xiàn)溫送、 溫清、溫裝，裝鋼前晾爐50分鐘，燜鋼l小時；為保證合金元素充分固溶、 r晶粒細(xì)小，采用低速燒鋼，IOO(TC以下，升溫速度為110°C/h，最高加熱溫 度126(TC;為保證鐵皮易除和板形良好出鋼前降溫2(TC，確保鋼錠溫度均勻
(4) 軋制采用II型控軋工藝，第一階段為奧氏體再結(jié)晶階段，約在 115(TC，前幾道次小壓下量，碾壓鐵皮用高壓水反復(fù)沖打鋼錠表面，以除凈 鐵皮；然后道次壓下量為8 25%，累計壓下率>70%，使奧氏體發(fā)生完全再 結(jié)晶，以細(xì)化奧氏體晶粒；第二階段為奧氏體非再結(jié)晶階段，開軋溫度900 °C，終軋溫度88(TC，在這一階段內(nèi)，奧氏體晶粒被拉長，在伸長而未再結(jié)晶 的奧氏體內(nèi)形成高密度形變孿晶和形變帶，同時微合金碳、氮化物因形變誘 導(dǎo)析出，因而增加了鐵素體的形核位置，細(xì)化了鐵素體晶粒，此階段壓下率 應(yīng)盡量大，累計壓下率》50%;
(5) 水冷經(jīng)軋制后的鋼板在ACC快速冷卻裝置進(jìn)行在線冷卻，返紅溫 度為75(TC;鋼板下線后堆垛緩冷24小時，防止鋼板內(nèi)應(yīng)力來不及釋放而形 成內(nèi)裂紋；
(6) 熱處理對鋼板進(jìn)行正火+回火處理，正火溫度為940'C，總加熱 時間為4min/mm，正火后進(jìn)行入水槽冷卻，鋼板返紅溫度190°C，回火溫度為 680°C，保溫時間為2. 8min/腿;
(7) 拋丸鋼板交庫前經(jīng)拋丸處理，徹底清除加熱時產(chǎn)生的鐵皮。
8最后所應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案， 盡管參照上述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解依然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和 范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1、一種大厚度鍋爐汽包用高強(qiáng)度鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于包括以下步驟(1)冶煉鋼水先經(jīng)電爐冶煉，送入LF精煉爐精煉，并喂Al線300～500米，大包溫度≥1600℃時，吊包VD爐真空處理；(2)澆鑄保真空破壞后溫度在1545—1555℃；(3)加熱鋼錠實現(xiàn)溫送、溫清、溫裝，裝鋼前晾爐30分鐘以上，燜鋼1小時；(4)軋制采用II型控軋工藝，第一階段為奧氏體再結(jié)晶階段，溫度為1050—1150℃，此階段大多數(shù)道次壓下量為8～25％，累計壓下率≥70％，使奧氏體發(fā)生完全再結(jié)晶，以細(xì)化奧氏體晶粒；第二階段為奧氏體非再結(jié)晶階段，開軋溫度≤950℃，終軋溫度≤920℃，此階段壓下率應(yīng)盡量大，累計壓下率≥50％；(5)水冷經(jīng)軋制后的鋼板進(jìn)行在線冷卻，返紅溫度為700—750℃；(6)熱處理對鋼板進(jìn)行正火+回火處理，正火溫度為920—940℃，總加熱時間為4min/mm，正火后進(jìn)行入水槽冷卻，鋼板返紅溫度≤200℃；回火溫度為670—690℃，保溫時間為2.8min/mm；(7)拋丸鋼板交庫前經(jīng)拋丸處理，徹底清除加熱時產(chǎn)生的鐵皮。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大厚度鍋爐汽包用高強(qiáng)度鋼板的生產(chǎn)方法，其 特征在于步驟(1)中真空前每噸鋼水需要加入SiCa塊90—110kg，真空度 為0.5乇，真空保持時間》25分鐘時破壞真空。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大厚度鍋爐汽包用高強(qiáng)度鋼板的生產(chǎn)方法，其 特征在于步驟(2)中的澆鑄采用31T扁錠模進(jìn)行澆鑄。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大厚度鍋爐汽包用高強(qiáng)度鋼板的生產(chǎn)方法，其 特征在于步驟(3)采用低速燒鋼，100(TC以下升溫速度《12(TC/h，最高加熱溫度1260。C。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大厚度鍋爐汽包用高強(qiáng)度鋼板的生產(chǎn)方法，其 特征在于步驟(3)中在出鋼前降溫10—加。C。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大厚度鍋爐汽包用高強(qiáng)度鋼板的生產(chǎn)方法，其 特征在于步驟(5)中，在鋼板下線后需要堆垛緩冷24小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大厚度鍋爐汽包用高強(qiáng)度鋼板的生產(chǎn)方法，包括以下步驟(1)冶煉鋼水先經(jīng)電爐冶煉，送入LF精煉爐精煉，并喂Al線300～500米，大包溫度≥1600℃時，吊包VD爐真空處理；(2)澆鑄保真空破壞后溫度在1545-1555℃；(3)加熱鋼錠實現(xiàn)溫送、溫清、溫裝，裝鋼前晾爐30分鐘以上，燜鋼1小時；(4)軋制采用II型控軋工藝，第一階段為奧氏體再結(jié)晶階段；第二階段為奧氏體非再結(jié)晶階段；(5)水冷經(jīng)軋制后的鋼板進(jìn)行在線冷卻，返紅溫度為700-750℃；(6)熱處理對鋼板進(jìn)行正火+回火處理；(7)拋丸鋼板交庫前經(jīng)拋丸處理，徹底清除加熱時產(chǎn)生的鐵皮。本發(fā)明的方法縮短了鋼的軋制加熱時間，減少生產(chǎn)能源的消耗；滿足鍋爐制造過程中的多次熱循環(huán)要求，其焊接性能良好。
文檔編號C22C38/12GK101451213SQ20071018059
公開日2009年6月10日 申請日期2007年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者生 于, 任軍奎, 何廣霞, 寧康康, 宋向前, 李經(jīng)濤, 羅君高, 趙全卿, 陳俊奇, 燕 齊 申請人:舞陽鋼鐵有限責(zé)任公司