【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁材料生产，具体涉及一种高压管用φ600及以上大规格wb36连铸坯的生产方法。
技术介绍
1、wb36在en10216-2压力用途无缝钢管标准、gb/t 5310高压锅炉用无缝钢管标准和asme sa335高温用无缝铁素体合金钢公称管标准中对应的牌号分别为15nicumonb5-6-4、15ni1mnmonbcu、p36，钢种具有优秀的耐高温性能和高温强度，以及良好的可焊接性能和出色的韧性，可减少结构重量、提高热疲劳抗力和热交换能力。
2、wb36在成分设计时，加入了ni、cu、mo、nb等多种合金元素，可起到固溶强化、细晶强化以及沉淀强化的效果，从而显著提高wb36的耐高温性能和高温强度。wb36的稳定使用温度可达到400℃-500℃，被广泛应用于制造工作温度在500℃以下临界及超临界火力发电机组的中高温、高压部件，如高压给水系统管道、集箱、锅炉汽包、蒸汽发生器、汽水分离器等。目前在超临界火力发电机组中，wb36钢是高压主给水管道的首选材料。
3、wb36加入多种合金，因合金元素的固溶，造成晶格畸变，增大了位错运动的阻力，使滑移难以进行，增加了合金固溶体的强度和硬度，实现固溶强化的作用；通过加入nb可使晶粒细化获得强化，实现细晶强化的作用；通过含cu颗粒析出物的沉淀，产生沉淀强化的作用，从而得到良好的材料性能。但是由于cu的熔点较低，仅为1083℃，在冶炼、轧制过程中，钢材表面极易形成含液态富铜相的富铜层，液态富铜相沿奥氏体晶界渗透，形成表面裂纹，导致材料无法使用甚至报废。若降低cu含量
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种高压管用φ600及以上大规格wb36连铸坯的生产方法，通过优化设计wb36成分，精确控制ni、cu、mo、nb等合金元素的含量，并严格控制ni/cu≥2.00，保证生产的wb36钢材表面质量良好，钢水纯净，性能优异，可实现对进口钢材的代替；同时，因减少了贵重合金用量，产品生产成本降低。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种高压管用φ600及以上大规格wb36连铸坯的生产方法，所述wb36连铸坯的化学成分及其质量百分含量为：c 0.12-0.14％，si 0.28-0.30％，mn 1.00-1.03％，p≤0.015％，s≤0.005％，ni 1.06-1.10％，cu 0.53-0.55％，mo 0.28-0.30％，nb 0.020-0.025％，cr0.10-0.12，o≤10ppm，n≤60ppm，h≤1.5ppm，其余为铁和不可避免杂质；其生产工艺流程为：bof转炉-lf精炼-vd真空处理-cc连铸。
4、进一步地，本专利技术所述bof转炉工序：使用铁水80～85％、镍铁10～12％、含铜废钢3～10％，要求铁水p≤0.130％、s≤0.030％、si 0.20～0.50％、温度1250～1400℃。前一炉冶炼结束后转炉炉内留钢渣2～5t，底吹氮气进行溅渣护炉，溅渣时间2～3min。冶炼前将转炉炉口、炉帽附近的转炉渣清理干净，如吹炼过程发生喷溅，必须对炉帽残留的转炉渣进行二次清理，保证炉帽清理干净无残渣才能出钢。转炉吹炼3～5分钟需倒出前期渣，加入渣料进行二次造渣冶炼，出钢过程严格禁止下渣，保证精炼到位p含量≤0.012％，严格控制成品p含量≤0.015％。出钢过程中依次加入钢芯铝1.5-2.0kg/t钢、合金、渣料，炉内少量留钢、严禁下渣，出钢后按0.5-0.7kg/t钢喂入铝线，保证lf到位al 0.020-0.040％、ni≥1.00％、cu≥0.30％，mo、nb成分在lf调整。
5、进一步地，本专利技术所述lf精炼工序，lf到位后钢包开双透气砖，保证精炼渣良好的流动性，保证lf精炼时间≥45min，白渣保持时间≥20min。lf过程使用铝粒和碳化硅进行扩散脱氧，提高炉渣的还原性，降低炉气中的氧分压，减少lf过程二次氧化。控制精炼渣系碱度r≥8，保证lf良好的脱氧、脱硫效果以及较强的夹杂物吸附能力。在lf精炼过程中，钢水温度≥1550℃时，调整mo、nb含量以及其余ni、cu含量，保证钢水成分均匀，不存在局部较高成分梯度。
6、进一步地，本专利技术所述精炼渣系控制范围：cao≥56.5％，sio2≤7.0％，al2o3 29-30.5％，碱度r≥8，tfe+mno≤0.5％，mgo≤6％，tio2≤0.20％，可保证良好的脱氧脱硫效果，以及良好的吸附夹杂物效果，控制较高的钢水纯净度。
7、进一步地，本专利技术所述vd真空处理工序：入vd前先倒渣，控制倒渣量为总渣量的1/2-1/3，保证vd过程中良好的脱气效果。vd真空处理过程≤67pa高真空保持时间≥15min，保证钢包良好的透气性及氩气搅拌效果，保证vd后软吹时间≥15min，软吹时氩气流量≤17l/min，促进夹杂物充分上浮。
8、进一步地，本专利技术所述cc连铸工序，连铸过程全程氩封保护浇注，尽可能的减少浇注过程中的二次氧化。保证钢包自开不烧氧，控制钢水纯净度。拉速恒定0.22-0.24m/min，结晶器水流量4000-4300l/min·流，比水量0.09-0.11l/kg，结晶器电磁搅拌强度100-150a，末端电磁搅拌强度150-200a，采用φ40-45mm直通式水口，头尾坯切除后整体铸坯收得率≥96％，使用低碳钢保护渣，连铸坯下线缓冷，出缓冷坑后应加强铸坯表面检查及清理。
9、本专利技术技术方案的专利技术原理及有益技术效果在于：
10、本专利技术通过优化设计wb36成分，精确控制ni、cu、mo、nb等合金元素的含量，严格控制ni/cu≥2.00，生产的wb36连铸坯成分均匀，表面质量良好，可实现进口材料的代替。
11、本专利技术提供的wb36连铸坯制造的管坯耐腐蚀性能优良，抗拉强度≥730mpa，抗拉强度≥550mpa，断后伸长率：纵向≥25％、横向≥22％，冲击功：纵向≥80j、横向≥70j。
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1.一种高压管用φ600及以上大规格WB36连铸坯的生产方法，其特征在于，所述WB36连铸坯的化学成分及其质量百分含量为：C 0.12-0.14%，Si 0.28-0.30%，Mn 1.00-1.03%，P≤0.015%，S≤0.005%，Ni 1.06-1.10%，Cu 0.53-0.55%，Mo 0.28-0.30%，Nb 0.020-0.025%，Cr0.10-0.12，O≤10ppm，N≤60ppm，H≤1.5ppm，其余为铁和不可避免杂质；其生产工艺流程为：BOF转炉-LF精炼-VD真空处理-CC连铸。
2.根据权利要求1所述的一种高压管用φ600及以上大规格WB36连铸坯的生产方法，其特征在于，所述BOF转炉工序：使用铁水80～85%、镍铁10～12%、含铜废钢3～10%，要求铁水P≤0.130%、S≤0.030%、Si 0.20～0.50%、温度1250～1400℃；前一炉冶炼结束后转炉炉内留钢渣2～5t，底吹氮气进行溅渣护炉，溅渣时间2～3min；冶炼前将转炉炉口、炉帽附近的转炉渣清理干净，如吹炼过程发生喷溅，对炉帽残留的转炉渣进行二次清理，保证炉帽清
3.根据权利要求1所述的一种高压管用φ600及以上大规格WB36连铸坯的生产方法，其特征在于，所述LF精炼工序，LF到位后钢包开双透气砖，保证精炼渣良好的流动性，保证LF精炼时间≥45min，白渣保持时间≥20min；LF过程使用铝粒和碳化硅进行扩散脱氧；控制精炼渣系碱度R≥8；在LF精炼过程中，钢水温度≥1550℃时，调整Mo、Nb含量以及其余Ni、Cu含量，保证钢水成分均匀，不存在局部较高成分梯度。
4.根据权利要求3所述的一种高压管用φ600及以上大规格WB36连铸坯的生产方法，其特征在于，所述精炼渣系控制范围：CaO≥56.5%，SiO2≤7.0%，Al2O3 29-30.5%，碱度R≥8，TFe+MnO≤0.5%，MgO≤6%，TiO2≤0.20%。
5.根据权利要求1所述的一种高压管用φ600及以上大规格WB36连铸坯的生产方法，其特征在于，所述VD真空处理工序：入VD前先倒渣，控制倒渣量为总渣量的1/2-1/3；真空度≤67pa保持时间≥15min，保证钢包良好的透气性及氩气搅拌效果，保证VD后软吹时间≥15min，软吹时氩气流量≤17L/min。
6.根据权利要求1所述的一种高压管用φ600及以上大规格WB36连铸坯的生产方法，其特征在于，所述CC连铸工序，连铸过程全程氩封保护浇注；保证钢包自开不烧氧；拉速恒定0.22-0.24m/min，结晶器水流量4000-4300L/min·流，比水量0.09-0.11L/kg，结晶器电磁搅拌强度100-150A，末端电磁搅拌强度150-200A，采用φ40-45mm直通式水口，头尾坯切除后整体铸坯收得率≥96%，使用低碳钢保护渣，连铸坯下线缓冷，出缓冷坑后进行铸坯表面检查及清理。
7.根据权利要求1所述的一种高压管用φ600及以上大规格WB36连铸坯的生产方法，其特征在于，所述方法生产的WB36连铸坯成分均匀，表面质量良好，制造的管坯耐腐蚀性能优良，抗拉强度≥730MPa，屈服强度≥550MPa，断后伸长率：纵向≥25%、横向≥22%，冲击功：纵向≥80J、横向≥70J。
...【技术特征摘要】
1.一种高压管用φ600及以上大规格wb36连铸坯的生产方法，其特征在于，所述wb36连铸坯的化学成分及其质量百分含量为：c 0.12-0.14%，si 0.28-0.30%，mn 1.00-1.03%，p≤0.015%，s≤0.005%，ni 1.06-1.10%，cu 0.53-0.55%，mo 0.28-0.30%，nb 0.020-0.025%，cr0.10-0.12，o≤10ppm，n≤60ppm，h≤1.5ppm，其余为铁和不可避免杂质；其生产工艺流程为：bof转炉-lf精炼-vd真空处理-cc连铸。
2.根据权利要求1所述的一种高压管用φ600及以上大规格wb36连铸坯的生产方法，其特征在于，所述bof转炉工序：使用铁水80～85%、镍铁10～12%、含铜废钢3～10%，要求铁水p≤0.130%、s≤0.030%、si 0.20～0.50%、温度1250～1400℃；前一炉冶炼结束后转炉炉内留钢渣2～5t，底吹氮气进行溅渣护炉，溅渣时间2～3min；冶炼前将转炉炉口、炉帽附近的转炉渣清理干净，如吹炼过程发生喷溅，对炉帽残留的转炉渣进行二次清理，保证炉帽清理干净无残渣才能出钢；转炉吹炼3～5分钟需倒出前期渣，加入渣料进行二次造渣冶炼，出钢过程严格禁止下渣，保证精炼到位p含量≤0.012%，严格控制成品p含量≤0.015%；出钢过程中依次加入钢芯铝1.5-2.0kg/t钢、合金、渣料，炉内少量留钢、严禁下渣，出钢后按0.5-0.7kg/t钢喂入铝线，保证lf到位al 0.020-0.040%、ni≥1.00%、cu≥0.30%。
3.根据权利要求1所述的一种高压管用φ600及以上大规格wb36连铸坯的生产方法，其特征在于，所述lf精炼工序，lf到位后钢包开双透气砖，保证精炼渣良好的流动性，保证lf精炼时间≥45min，白渣保持时间≥20...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭旭东，魏巍，
申请(专利权)人：石钢京诚装备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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