一种厚规格Q420级别耐高温高压硫酸露点腐蚀钢板及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种厚规格Q420级别耐高温高压硫酸露点腐蚀钢板的生产工艺方法，其中钢的成分及重量百分比含量为；C：0.10～0.15％，Si：0.20～0.40％，Mn：0.60～1.00％，P：≤0.015％，S：≤0.010％，Cu:0.25～0.40％,Cr:0.40～0.80％,Sb:0.02～0.07％,Ni:0.08～0.15％,Nb：0.015～0.035％，Ti:0.15～0.035％,Al:0.020～0.040％，CEV≤0.40％，Ni/Cu≥0.3，其余为Fe和不可避免的夹杂。本发明专利技术生产的耐高温高压硫酸露点腐蚀钢板为相关行业的发展提供了技术支撑。

A thick Q420 grade high temperature and high pressure sulfuric acid dew point corrosion steel plate and its production method

The invention discloses a production process method for high temperature and high pressure sulphuric acid dew point corrosion resistant steel plate with thick Q420 grade, in which the composition and weight percentage content of steel are C:0.10 to 0.15%, Si:0.20 to 0.40%, Mn:0.60 to 1%, P: < 0.015%, S: < 0.010%, Cu:0.25 to 0.40%, Cr:0.40 to 0.80%, Sb:0.02 To 0.07%, Ni:0.08 to 0.15%, Nb:0.015 to 0.035%, Ti:0.15 to 0.035%, Al:0.020 ~ 0.040%, CEV < 0.40%, Ni/Cu > 0.3, the rest were Fe and inevitable inclusion. The high temperature and high pressure sulfuric acid dew point corrosion steel plate produced by the invention provides technical support for the development of related industries.

【技术实现步骤摘要】
一种厚规格Q420级别耐高温高压硫酸露点腐蚀钢板及其生产方法
本专利技术属于低合金钢生产
，具体涉及一种厚规格Q420级别耐高温硫酸露点腐蚀钢板及其生产方法。
技术介绍
目前，我国以煤为主要燃料的企业多采用硫量最高能达到3％的贫瘦煤，远远超过了我国GB50051—2002《烟囱设计规范》中2.5％最高腐蚀性标准。在冶金、电力、石化等工业领域中以重油或燃煤为主要燃料的烟气处理系统，普遍会遇到因燃料中较高硫含量而产生的“硫酸露点腐蚀”进而造成设备腐蚀问题。同时，我国对环境治理力度不断加大，对各发电、化工、石油、钢铁企业提出了添加脱硫装置的新环保要求。但目前国内大约95％的脱硫装置采用湿法脱硫，在采用该方法脱硫后的烟气中单位体积内稀释硫酸含量反而有一定程度的增加，故此脱硫后的烟气环境可能使烟气处理系统的腐蚀状况进一步恶化。在多种解决该类硫酸露点腐蚀问题的方案中，最行之有效的办法就是采用具有较高抗硫酸露点腐蚀能力的耐硫酸露点腐蚀钢板。随着相关行业的发展，耐硫酸露点腐蚀钢板具有日趋广阔的市场前景，并向着低成本、高耐硫酸腐蚀性、高强塑性和良好焊接性的方向发展。目前，国内该类钢板执行GB/T28907-2012《耐硫酸露点腐蚀钢板和钢带》标准，该标准中只设置了Q315NS和Q345NS两个牌号，其强度级别已逐渐不能满足相关行业发展的用钢高强化需求；且该标准中关于钢板的厚度规格不大于40mm的限制也已无法满足实际的应用需求。在本专利技术之前，根据相关的已授权及已公开的专利技术查新结果，有如下相关专利，其中：中国专利CN200680006324.X公开了一种“耐硫酸露点腐蚀性优异的钢”，系冷轧钢，在实验室采用真空冶炼炉冶炼50kg钢锭，然后进行热轧、冷轧并退火得到板卷；中国专利CN201010116893.8公开了一种“耐硫酸露点腐蚀钢KNS及其轧制方法”,涉及一种4mm薄规格钢卷，没给出钢材的具体性能和耐硫酸露点腐蚀性能；中国专利CN201110268721.7公开了一种“抗拉强度≥800MPa级耐硫酸露点腐蚀钢及其制备方法”,涉及一种板卷，其成分设计中未添加Nb和Sb元素，所产钢卷延伸率较低且未给出冲击性能，仅给出20℃、20％硫酸条件耐硫酸露点腐蚀性能；中国专利CN201310568537.3公开了一种“耐磨耐硫酸露点腐蚀热连轧钢及其制造方法”,涉及一种耐磨耐硫酸露点腐蚀热连轧钢带(卷)及其制造方法，采用热连轧机组的方式生产出满足耐磨性能及耐硫酸露点腐蚀的热连轧钢带(卷)，其成分设计中未添加Cr、Ni元素，仅给出30℃、20％硫酸条件下耐酸性能，未给出其力学性能；中国CN201310595866.7公开了一种“一种低成本耐硫酸露点腐蚀用低合金钢及其生产工艺与用途”，涉及一种热连轧工艺生产的圆钢，其成分设计采用低碳、低锰、高铬，未添加铌元素，强度级别为Q320-340，仅给出70℃、50％硫酸条件下耐酸性能。以上五个专利的钢材产品的外观形貌分别为薄规格板卷/钢带和圆钢，板卷很难做宽做厚，其应用相对狭隘；其生产工艺与本申请的“厚规格Q420级别耐高温硫酸露点腐蚀热轧钢板”差别较大，成分设计方面也有不同。中国专利CN200910187512.2公开了一种“一种低合金耐硫酸露点腐蚀钢板及其制造方法”,其成分设计中添加了Bi元素，未添加Sb元素，其实施实例为在实验室完成的80kg钢锭的冶炼与轧制，其强度为Q370-420级别，仅给出70℃、50％硫酸条件下耐酸性能；中国专利CN201010211471.9公开了一种“一种耐高温硫酸露点腐蚀的稀土低合金钢”,在合金设计方面添加RE(La，Ce)，未添加Sb元素，但未给出产品的生产工艺、外观形貌和力学性能；中国专利CN201110418531.9公开了“一种含Zr耐硫酸露点腐蚀钢板及其制造方法”,其合金设计方面添加了稀有的Zr元素，其实施实例在实验室中完成冶炼和轧制，仅给出20℃、20％硫酸条件耐硫酸露点腐蚀性能。上述提及的三种专利分别添加了稀有的Bi、RE(La，Ce)与Zr元素，势必会增加生产成本和生产组织难度；且其实施实例在实验室完成，其工业生产的可行性尚未可知。此处，还额外提供了与本申请专利关联度较大的四个专利申请，其区别如下：中国专利申请CN201510272614.X公布了一种“高性能耐硫酸露点钢板及其制造方法”,但其成分设计及生产工艺上与本次申请专利相比差别较大：其合金成分设计中采用低碳、高铜、高镍、高铬，其合金成本较高，并且采用控轧+回火工艺生产，增加了回火工艺势必增加生产成本；其厚度规格&gt;30mm钢板的强度和低温冲击功均较低，且其仅给出了相对腐蚀速率，未给出腐蚀条件及对比钢种。中国专利申请CN201510870140.9公布了一种“一种低成本无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢及其生产方法”,只是涉及薄规格的8-12mm钢板，在成分设计方面添加了V元素，未添加Nb元素；并且其强度较低，未给出冲击性能和耐硫酸露点腐蚀性能。中国专利申请CN201610499180.1公布了一种“一种改进型09GrCuSb耐硫酸露点腐蚀用钢及其制造方法”,其强度及低温冲击功较低，仅给出温度70℃、50％硫酸条件下的耐腐蚀性能。中国专利申请CN201410551555.5公布了一种“一种耐硫酸露点腐蚀钢板及其制造方法”,该专利申请在合金设计方面未添加Sb元素，但添加了V元素，且采用了相对的低碳和高锰；其厚度最大仅能达到32mm，仅给出温度70℃、50％硫酸条件下的耐腐蚀性能。现有技术中的钢材中并不存在低成本、综合力学性能、高温高压条件下耐硫酸露点腐蚀性能、焊接性能、成形性能均优异的高级别耐硫酸露点腐蚀钢板。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种低成本、综合力学性能、耐硫酸露点腐蚀性能、焊接性能、成形性能均优异的Q420级别耐硫酸露点腐蚀钢板及其生产方法。本专利技术首先提供了一种Q420级别耐硫酸露点腐蚀钢板，所述钢板的化学成分含量按重量百分比含量为：C：0.10～0.15％，Si：0.20～0.40％，Mn：0.60～1.00％，P：≤0.015％，S：≤0.010％，Cu:0.25～0.40％,Cr:0.40～0.80％,Sb:0.02～0.07％,Ni:0.08～0.15％,Nb：0.015～0.035％，Ti:0.15～0.035％,Al:0.020～0.040％，CEV≤0.40％，Ni/Cu≥0.3其余为Fe和不可避免的夹杂。作为上述钢板一种更好的选择，Ti/N≥3.4，优选在4.0～4.5。作为上述钢板一种更好的选择，所述钢板的化学成分及重量百分比含量为：C：0.13％，Si：0.25％，Mn：0.75％，P：0.010％，S：0.005％，Cu：0.30％，Ni：0.13％，Cr：0.60％，Nb：0.025％，Ti：0.025％，Al：0.025％，其余为Fe和不可避免的夹杂。作为上述钢板一种更好的选择，在耐硫酸露点腐蚀钢板的实际服役工况：温度130℃、硫酸浓度30％、压强8-9KPa，全浸24h的条件下，其腐蚀速率≤52mm/a，相对腐蚀速率为≤10％。本专利技术进一步提供了所述钢板的生产方法，步骤如下：冶炼：采用转炉冶炼，期间采用双渣操作以降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种厚规格Q420MPa级别耐高温高压硫酸露点腐蚀钢板，其特征在于：所述钢板的化学成分含量按重量百分比含量为：C：0.10～0.15％，Si：0.20～0.40％，Mn：0.60～1.00％，P：≤0.015％，S：≤0.010％，Cu:0.25～0.40％,Cr:0.40～0.80％,Sb:0.02～0.07％,Ni:0.08～0.15％,Nb：0.015～0.035％，Ti:0.15～0.035％,Al:0.020～0.040％，CEV≤0.40％，Ni/Cu≥0.3，其余为Fe和不可避免的夹杂。

【技术特征摘要】
1.一种厚规格Q420MPa级别耐高温高压硫酸露点腐蚀钢板，其特征在于：所述钢板的化学成分含量按重量百分比含量为：C：0.10～0.15％，Si：0.20～0.40％，Mn：0.60～1.00％，P：≤0.015％，S：≤0.010％，Cu:0.25～0.40％,Cr:0.40～0.80％,Sb:0.02～0.07％,Ni:0.08～0.15％,Nb：0.015～0.035％，Ti:0.15～0.035％,Al:0.020～0.040％，CEV≤0.40％，Ni/Cu≥0.3，其余为Fe和不可避免的夹杂。2.根据权利要求1所述的钢板，其特征在于：所述钢板的化学成分及重量百分比含量为：C：0.13％，Si：0.25％，Mn：0.75％，P：0.010％，S：0.005％，Cu：0.30％，Ni：0.13％，Cr：0.60％，Nb：0.025％，Ti：0.025％，Al：0.025％，其余为Fe和不可避免的夹杂。3.根据权利要求1所述的钢板，其特征在于：在耐硫酸露点腐蚀钢板的实际服役工况，即温度130℃、硫酸浓度30％、压强8-9KPa，全浸24h的条件下，其腐蚀速率＜52mm/a，相对腐蚀速率为＜10％。4.根据权利要求1所述的钢板，其特征在于：Ti/N≥3.4。5.权利要求1-4任一所述钢板的生产方法，包括如下步骤：1)冶炼：采用转炉...

【专利技术属性】
技术研发人员：王月香，赵英杰，魏承志，高立福，周平，石大勇，
申请(专利权)人：山东钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37