一种汽轮机叶片用耐热不锈钢的连铸方法技术

一种汽轮机叶片用耐热不锈钢的连铸方法，其步骤如下：（一）大包开浇，钢水的温度为１５６０℃～１５７０℃，在连铸叉臂上镇静８～１０ｍｉｎ后，大包导入中间包中，长水口与大包连接处采取氩气密封；（二）中间包开浇，中间包钢水温度１５２０～１５４０℃，当中间包钢水达１２吨时，中间包钢水导入结晶器中；（三）拉坯，当中间包开浇８０～１１０秒后开始拉坯，达到目标拉速后，恒拉速拉坯。连铸最后８～１０分钟缓慢降低拉速；中包钢水剩余２～４吨时，连铸进行封顶操作；（四）切割，切割时铸坯温度不低于７００℃；（五）铸坯退火，铸坯还发红时送到退火炉，退火温度７６０℃±３０℃，保温４～６小时，出炉堆冷。本发明专利技术铸的连铸坯没有纵裂纹。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽轮机叶片用耐热不锈钢连铸方法，具体讲是一种1CrllMoV汽 轮机叶片用耐热不锈钢的连铸方法。
技术介绍
1CrllMoV(GB/TB8732-2004)为马氏体型不锈热强钢，是用于制造低于540。C条件 下使用的汽轮机和燃气轮机叶片的良好材料。由于1CrllMoV钢中碳含量处于铸坯纵裂最 敏感区域，连铸非常困难，现有的连铸方法生产的连铸坯有纵裂纹缺陷，纵裂纹一般在铸坯 宽度的中心，深10 15mm，长2 8mm(有时整炉铸坯存在纵裂)。所以1CrllMoV均为模 注生产，综合成材率低。
技术实现思路
为了克服现有1CrllMoV连铸方法纵裂严重的不足，本专利技术提供一种避免铸坯纵 裂的1CrllMoV汽轮机叶片用耐热不锈钢的连铸方法。 本专利技术的构思是分析lCrllMoV马氏体不锈钢纵裂机理，采用合理的连铸工艺技 术，避免了铸坯纵裂。 本汽轮机叶片用耐热不锈钢中板的化学成分的质量百分配比为 C :0. 11% 0. 18% Si 0. 25% 0. 50% Mn 0. 30% 0. 60% 0<P《0.035% 0<S《0.030% Cr :10. 0% 11. 5% 0《Ni《0.6% V :0. 25% 0. 40% Mo :0. 50% 0. 70%， 其余为Fe与不可避免的杂质。铸还外形尺寸一般长1500mm 3000mm，宽950mm 1280mm，厚度160mm或180mm。 本1CrllMoV连铸方法包括下述依次的步骤 ( — )大包开浇 大包钢水重量40 45吨，温度1560°C 1570°C，钢水化学成分的质量百分配比 为C :0. 11% 0. 18% Si 0. 25% 0. 50% Mn 0. 30% 0. 60% 0<P《0.035% 0<S《0.030% Cr :10. 0% 11. 5%0《Ni《0.6% V :0. 25% 0. 40% Mo :0. 50% 0. 70%， 其余为Fe与不可避免的杂质。 装有钢水的大包在连铸叉臂上镇静8 lOmin后，大包通过长水口导入中间包中， 中间包烘烤温度1000 120(TC，长水口与大包连接处采取氩气密封。 (二)中间包开浇 中间包钢水温度控制1520 154(TC，严格控制过热度为20 3(TC，当中间包 钢水达12吨时，中间包钢水通过浸入式水口导入结晶器中，浸入式水口烘烤温度1100 1200°C。3(三)拉坯 当中间包开浇80 110秒后开始拉坯，在2 4min内，拉速从0. 3m/min —直提 高到目标拉速0. 7 1. 0m/min，达到目标拉速后，保证恒拉速拉坯。结晶器冷却水控制为 结晶器宽面水量1800L/min 2200L/min， 一般2000L/min，结晶器窄面水量280L/min 320L/min， 一般300L/min， 二冷总水量740L/min 780L/min， 一般760L/min，结晶器液面波 动区间控制在士5mm。为了保证铸坯的质量，连铸最后8 10分钟需要缓慢降低拉速，拉速 从目标拉速一直降低到0. 2m/min。中包钢水剩余2 4吨时，连铸进行封顶操作。 (四)切割 铸坯采取火焰切割，切割长度为1500 3000mm，为防止铸坯冷却组织发生马氏体 转变，要求红坯切割，切割时铸坯温度不低于700°C。 (五)铸坯退火 为防止铸坯冷却组织发生马氏体转变及消除铸坯应力，铸坯还发红时(一般铸 坯温度650。C ±50°C)送到退火炉退火，铸坯入退火炉时温度不低于30(TC，退火温度 760°C 士30。C，保温4 6小时，出炉堆冷。 lCrllMoV属于马氏体钢，其高温强度较低，凝固时收縮率较大，严重影响表面质 量。因此，对于lCrllMoV铸坯来讲，连铸容易产生纵裂，且铸坯切割后需及时退火，以防止 铸坯应力释放产生裂纹。 本专利技术提供的1CrllMoV马氏体不锈钢连铸技术，工艺过程的机理是这样的 a、过热度控制 过热度高，纵裂发生率也高。由于中包温度过高，在结晶器中新生坯壳厚度较薄， 高温强度变弱，铸坯坯壳在凝固收縮过程中容易被撕开，形成微裂纹。另外，因温度偏高，在 结晶器中铸坯的整体收縮量变小，坯壳与结晶器之间的缝隙变小，保护渣流入产生困难，局 部被堵塞，这样流入缝隙中的保护渣不均匀，引起传热不均匀，所形成的坯壳也不均匀，其 薄弱处就易产生纵裂。生产过程中严格控制过热度为20 30°C。 b、拉速控制 裂纹与拉坯速度的波动量有很大关系。在大生产中，生产节奏、钢水温度等许多因 素都会导致拉坯速度变动。当拉速波动小于0. lm/min时，对纵裂基本无影响；当拉速波动 大于O. lm/min时，随拉速波动量的增大，纵裂指数直线上升。因此，铸机拉坯速度的稳定对 减少板坯纵裂有很大的意义。生产中，在控制钢水温度的基础上，保证连铸恒拉速。 c、结晶器液面波动控制 连铸操作中拉速升、降幅度过大造成液面波动大，破坏了钢液在结晶器里的流场 和保护渣合理的三层结构，对裂纹的发生率有极大的影响。另外，无论是升速，还是降速，都 是一个不稳定的状态，增加了裂纹发生的几率。如果液面波动区间由士5mm增加到士20mm 时，纵裂纹指数从0增加到2. 0，因此，结晶器液面波动区间控制在士5mm之内。 d、冷却制度控制 结晶器的冷却强度大小，对初生坯壳的生长有着重要影B向。如冷却强度过大，使初 生坯壳生长过快，在凝固收縮过程中易诱发裂纹，如冷却强度过小，会造成坯壳厚度过薄， 易引起漏钢的发生。1CrllMoV钢属于裂纹敏感性强的钢种，对裂纹敏感性强的钢种在保证 一定坯壳厚度的情况下，宜采用弱冷。因此结晶器冷却水控制为结晶器宽面水量2000L/min，结晶器窄面水量300L/min， 二冷总水量760L/min。 e、铸坯切割、退火控制 为防止铸坯冷却组织发生马氏体转变及消除铸坯应力，铸坯发红时需送到退火炉 退火，铸坯入退火炉时温度大于30(TC，退火温度740 76(TC，保温4 6小时，出炉堆冷。 本1CrllMoV汽轮机叶片用耐热不锈钢的连铸方法，克服了 1CrllMoV钢中碳含量 处于铸坯纵裂最敏感区域，连铸困难的技术关键，铸出的连铸坯经退火后，没有纵裂纹，综 合成材率提高到87 % ，降低了生产成本。具体实施例方式下面结合实施例详细说明1CrllMoV汽轮机叶片用耐热不锈钢的连铸方法的具体 实施方式，但本1CrllMoV汽轮机叶片用耐热不锈钢的连铸方法的具体实施方式不局限于 下述的实施例。铸还外形尺寸长2500mm，宽1015mm，厚度160mm。 ( — )大包开浇 大包钢水重量45吨，温度1565(TC，钢水化学成分的质量百分配比为C :0. 14% Si:0.34% Mn:0.42% P :0.032% S :0. 005% Cr :10. 55% Ni :0. 18% V: 0.34% Mo :0.62， 其余为Fe与不可避免的杂质。 装有钢水的大包在连铸叉臂上镇静8min后，大包通过长水口导入中间包中，长水口与大包连接处采取氩气密封。 (二)中间包开浇 中间包烘烤温度1150°C，中间包钢水温度控制1529t:，控制过热度为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽轮机叶片用耐热不锈钢的连铸方法，它包括下述依次的步骤：（一）大包开浇大包钢水的温度为１５６０℃～１５７０℃，钢水化学成分的质量百分配比为：Ｃ：０．１１％～０．１８％Ｓｉ０．２５％～０．５０％Ｍｎ０．３０％～０．６０％０＜Ｐ≤０．０３５％０＜Ｓ≤０．０３０％Ｃｒ：１０．０％～１１．５％０≤Ｎｉ≤０．６％Ｖ：０．２５％～０．４０％Ｍｏ：０．５０％～０．７０％，其余为Ｆｅ与不可避免的杂质；装有钢水的大包在连铸叉臂上镇静８～１０ｍｉｎ后，大包通过长水口导入中间包中，中间包烘烤温度１０００～１２００℃，长水口与大包连接处采取氩气密封；（二）中间包开浇中间包钢水温度控制１５２０～１５４０℃，严格控制过热度为２０～３０℃，当中间包钢水达１２吨时，中间包钢水通过浸入式水口导入结晶器中，浸入式水口烘烤温度１１００～１２００℃；（三）拉坯当中间包开浇８０～１１０秒后开始拉坯，在２～４ｍｉｎ内，拉速从０．３ｍ／ｍｉｎ一直提高到目标拉速０．７～１．０ｍ／ｍｉｎ，达到目标拉速后，保证恒拉速拉坯。结晶器冷却水控制为：结晶器宽面水量１８００Ｌ／ｍｉｎ～２２００Ｌ／ｍｉｎ，结晶器窄面水量２８０Ｌ／ｍｉｎ～３２０Ｌ／ｍｉｎ，二冷总水量７４０Ｌ／ｍｉｎ～７８０Ｌ／ｍｉｎ，结晶器液面波动区间控制在±５ｍｍ；为了保证铸坯的质量，连铸最后８～１０分钟需要缓慢降低拉速，拉速从目标拉速一直降低到０．２ｍ／ｍｉｎ；中包钢水剩余２～４吨时，连铸进行封顶操作；（四）切割铸坯采取火焰切割，切割长度为１５００～３０００ｍｍ，切割时铸坯温度不低于７００℃；（五）铸坯退火铸坯还发红时将铸坯送到退火炉退火，铸坯入退火炉时温度不低于３００℃，退火温度７６０℃±３０℃，保温４～６小时，出炉堆冷。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范新智，刘承志，李俊，
申请(专利权)人：山西太钢不锈钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]