Ｐ９１钢圆坯连铸方法技术

本发明专利技术涉及Ｐ９１钢圆坯连铸方法，属于冶金技术领域。本发明专利技术所要解决的技术问题是提供一种Ｐ９１钢圆坯连铸方法，该方法可以避免浇铸高合金钢Ｐ９１连铸圆坯产生铸坯表面裂纹和中心裂纹缺陷。本发明专利技术Ｐ９１钢圆坯连铸方法，采用连铸二次冷却方法冷却，其特征在于：连铸二冷比水量为０．２０～０．２８Ｌ／ｋｇ，二冷区分五段冷却，各段水量百分比分别为：第一段１８～２５％、第二段１２～１８％、第三段１２～１８％、第四段２８～３８％、第五段１７～２５％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于冶金

技术介绍
随着超(超)临界发电机组建设的增加和发电机组参数的提高，亚临界机组普遍 采用的合金钢管材12CriMoVG、P22已被更高钢级的P91代替，其需求量不断增加。高 合金的高压锅炉管P91—直是我国的短线产品，多年来依靠进口，P91耐热锅炉管用于制 造电站锅炉的蒸汽集箱、电厂主蒸汽管等重要部件，长期在高温、高压环境下工作，服 役条件苛刻，因此，对P91钢管的冶金质量要求很高。圆连铸坯是无缝钢管生产的主要管坯之一，常用钢种是碳素钢、低合金钢和合 金结构钢，合金含量低，对连铸机设备和二冷水制度要求不高。但是高合金钢P91合金 含量高，连铸控制技术难度大，钢液凝固收缩与低合金钢、合金钢完全不同。钢液合金 含量高，凝固收缩大，铸坯容易产生中心裂纹和表面裂纹，尤其是浇注Φ 280mm以上的 连铸坯规格，铸坯断面尺寸大，冷却速度慢，铸坯表面回温大，钢水过热度、二冷水制 度设计不合理，生产的铸坯容易产生2.0级以上的中心裂纹、铸坯表面容易产生纵裂纹， 不能满足轧管用管坯钢的使用要求。连铸二冷水的作用是将从结晶器拉出来的带有液心的铸坯，在二次冷却区接受 气-水喷雾冷却，促使铸坯快速完全凝固，随着铸坯坯壳厚度的增加，导热速度减慢， 二次冷却系统必须设计为均勻降低铸坯温度，避免铸坯表面温度急剧变化，导致铸坯产 生裂纹缺陷。申请号为200610147658.0的中国专利申请中公开了一种高温合金钢P91的冶 炼方法，该方法采用偏心底出钢EAF+LF+VD工艺路线，并采用吹氮合金化，其可以稳 定控制钢液中氮含量，提高钢液的纯净度，节约合金，并消除了材料皮下气泡和白点缺 陷，避免在轧制和穿管过程中容易产生的表面裂纹和内表面裂纹现象。但是该方法并不 能防止铸坯生产过程中的裂纹产生。申请号为200610030724.6的中国专利申请中公开了一种生产Cr-Mo合金钢圆坯 的方法，该方法控制连铸二冷比水量为0.47 0.53，一区水量百分比为35% 45%，二 区水量百分比为22% 32%，三区水量百分比为14% 24%，四区水量百分比为9% 19%,并控制钢中Mn/S》00。该方法可以避免钢水在冷却凝固过程中因激冷产生铸坯 中心裂纹、缩孔等缺陷的发生。但是该方法只适用于含有铬、钼、镍一种或两种以上元 素，且以上元素含量在2.5% 5.5%的连铸坯，而对于铬钼含量更高的P91钢(铬含量为 8.0 9.5%、钼含量为0.85 1.05%)，该方法仍然不能解决生产的铸坯容易产生2级以 上的中心裂纹、铸坯表面容易产生纵裂纹的技术难题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种，该方法可以避免浇铸高合金钢P91连铸圆坯产生铸坯表面裂纹和中心裂纹缺陷。本专利技术，采用连铸二次冷却方法冷却，其特征在于连 铸二冷比水量为0.20 0.28L/kg，二冷区分五段冷却，各段水量百分比分别为第一 段18 25%、第二段12 18%、第三段12 18%、第四段28 38%、第五段17 25%。进一步的，为了使生产的P91钢圆坯质量更好，本专利技术方法连铸时还控制钢水 过热度为35 55°C，对应拉速为0.50 0.70m/min。其中，为了使冷却效果更好，上述的二冷区分五段冷却方式优选为气-水喷雾 冷却。其中，本专利技术方法可以适用于所有常规的P91钢圆坯的生产，特别是直径为 Φ 280 Φ 350mm的Ρ91钢圆坯的生产。其中，为了使生产的P91钢圆坯质量更好，还需要提高冶炼的钢水质量，本发 明方法的钢水冶炼步骤具体如下初炼钢水出炉前向熔池喷吹碳粉对钢水进行预还原， 然后采用LF钢包精炼并调整合金元素含量达到标准要求，最后采用VD真空去气、去夹 杂物。本专利技术方法具有如下有益效果1、采用对初炼钢水喷吹碳粉进行预还原技术；LF钢包精炼和VD真空精炼工艺 生产高合金钢P91，可以精确控制合金元素含量，提高钢质纯净度。2、控制连铸中间包钢水过热度，连铸二冷区采用多段气-水喷雾冷却，各段冷 却水量的合理匹配，可减少铸坯表面回温和铸坯表面温度梯度，避免铸坯热应力增加和 铸坯表层温度反复变化而发生多次相变，导致铸坯产生中心裂纹和表面裂纹缺陷，生产 的铸坯质量满足轧管要求。具体实施例方式本专利技术，采用连铸二次冷却方法冷却，其特征在于连 铸二冷比水量为0.20 0.28L/kg，二冷区分五段冷却，各段水量百分比分别为第一 段18 25%、第二段12 18%、第三段12 18%、第四段28 38%、第五段17 25%。P91钢铬含量高，钢液粘稠，流动性差，凝固补缩不好，尤其是铸坯断面越大， 补缩效果越差。另外，合金元素铬含量高，钢液凝固时铸坯断面收缩大，已凝固铸坯不 能承受钢液凝固收缩应力，铸坯就容易产生中心裂纹和表面裂纹。本专利技术的专利技术人经过 大量实验，发现改善铸坯裂纹形成条件必须从连铸冷却着手，避免应力的集中释放，形 成铸坯中心裂纹和表面裂纹。采用上述方法冷却铸坯，可以使铸坯温度均勻，各段之间 铸坯表面回温小，避免铸坯热应力增加和铸坯表层温度反复变化而发生多次相变，导致 铸坯产生中心裂纹和表面裂纹缺陷。进一步的，为了使生产的P91钢圆坯质量更好，本专利技术方法连铸时还控制钢水 过热度为35 55°C，对应拉速为0.50 0.70m/min。其中，为了使冷却效果更好，上述的二冷区分五段冷却方式优选为气-水喷雾 冷却。其中，本专利技术方法可以适用于所有常规的P91钢圆坯的生产，特别是直径为 Φ 280 Φ 350mm的Ρ91钢圆坯的生产。其中，为了使生产的P91钢圆坯质量更好，还需要提高冶炼的钢水质量，本发 明方法的钢水冶炼步骤具体如下初炼钢水出炉前向熔池喷吹碳粉对钢水进行预还原， 然后采用LF钢包精炼并调整合金元素含量达到标准要求，最后采用VD真空去气、去夹 杂物。下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本专利技术 限制在所述的实施例范围之中。实施例1P91生产工艺流程70吨高阻抗电炉冶炼一LF炉精炼一VD真空处理一圆坯连铸一铸坯缓冷一铸坯表面清理一合格铸坯入库70吨高阻抗电弧炉采用优质废钢和铁水作原料，铁水为废钢重量的28%，利用 电能熔化废钢，石灰造渣脱磷，RCB枪加大炉壁用氧量，保持一定的脱碳速度，去除钢 水中的夹杂和氢、氮气体，同时从炉门喷吹碳粉造泡沫渣，出钢前对钢水喷吹碳粉进行 预还原，避免钢水被过氧化，碳粉用量3.5Kg/t钢。采用偏心炉底无渣出钢，出钢过程 用硅铝钡钙和铝球脱氧剂进行预脱氧，有效降低钢水的氧化性。电炉初炼钢水成分 C0.03%, P 0.0040%, S 0.030%, Fe为余量，出钢温度1690°C ；电炉出钢采用无渣出 钢，出钢过程钢包加入烤红的低碳铬铁50Kg/t钢、金属锰3.5Kg/t钢，铝球1.0Kg/t钢、 BaAlSi4.0Kg/t 钢。初炼钢水到LF精炼炉，采用钢包底吹氮气，用专用精炼渣造发泡性白渣，专用 精炼渣成分 CaO: 78%, Al2O3 10%, CaF2 7%, MgO 2%, S 0.01%,余量为灰 份，用量20Kg/t钢；精炼过程分批加入硅铁、锰铁、铬铁、钼铁、镍板、铌铁、钒铁等 合金进行合金化，根据生产所需的最终产品各元素含量调整钢水化学本文档来自技高网...

【技术保护点】
Ｐ９１钢圆坯连铸方法，采用连铸二次冷却方法冷却，其特征在于：连铸二冷比水量为０．２０～０．２８Ｌ／ｋｇ，二冷区分五段冷却，各段水量百分比分别为：第一段１８～２５％、第二段１２～１８％、第三段１２～１８％、第四段２８～３８％、第五段１７～２５％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡茂会，黄国玖，贾宁波，张珉，杨文明，柏兵，刘志军，王奕琦，
申请(专利权)人：攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司，攀钢集团成都钢钒有限公司，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]