一种加氢设备用大厚度铬钼钢板及其生产方法技术

技术编号:6529573 阅读:387 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种加氢设备用大厚度铬钼钢板,同时还公开了一种该钢板的生产方法。本发明专利技术钢板由以下重量百分含量的组分组成:C:0.12%-0.15%,Si:0.02%-0.07%,Mn:0.50-0.60%,P≤0.007%,S≤0.005%,Cr:2.35-2.50%,Mo:0.95-1.10%,Nb:0.012%-0.02%,Cu≤0.20%,Ni≤0.20%,Sb≤0.003%,Sn≤0.005%,As≤0.016%,O≤0.003%,N≤0.008%,H≤0.0002%,余量为Fe和不可避免的杂质。本发明专利技术钢板采用电渣重熔冶炼工艺,首先熔炼出单重最大达50吨的电渣锭,再通过加热轧制工艺和正火+加速冷却+回火的热处理工艺生产制备,生产的加氢设备用大厚度铬钼钢板的最大厚度可达到198mm,单块成品钢板最大单重达37.2吨。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢铁
,具体涉及。
技术介绍
近几年石化工业的发展主要围绕油品二次深加工和装置大型化展开,以加氢技术的应用为标志。加氢设备用钢板的使用条件苛刻,钢板长期处于高温、高压及临氢工况下, 因此钢板材料除需要满足基本的常温力学性能外,还需满足高温下强度、抗回火脆化及氢腐蚀的要求。由于近年来我国石化工业的快速发展及装置大型化,导致加氢容器的壁厚也大幅度增加,因此对加氢设备用大厚度钢板的需求量急剧增加。目前国内一般只能生产厚度在IOOmm以下的加氢设备用钢板,钢板厚度在向大厚度方向发展时往往会遇到各方面的性能降低的问题,如果在保持现有的成分配比和生产方法的基础上直接增加钢板的厚度,所得到的大厚度钢板就达不到国家标准GB713-2 008制定的各项性能参数,因此目前的首要任务是优化加氢设备用钢板的成分配比及改进钢板的生产方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种加氢设备用大厚度铬钼钢板,同时还在于提供一种加氢设备用大厚度铬钼钢板的生产方法。为了实现以上目的,本专利技术所采用的技术方案是一种加氢设备用大厚度铬钼钢板,由以下重量百分含量的组分组成:C 0. 12%-0· 15%,Si :0. 02%-0· 07%, Mn :0· 50-0. 60%, P 彡 0. 007%,S 彡 0. 005%, Cr :2· 35-2. 50%, Mo :0· 95-1. 10%, Nb :0· 012%_0· 02%, Cu ( 0. 20%, Ni 彡 0. 20%, Sb 彡 0. 003%, Sn 彡 0. 005%, As 彡 0. 016%, 0 彡 0. 003%, N 彡 0. 008%, H^O. 0002%,余量为Fe和不可避免的杂质。所述钢板的厚度为175_198mm。优选的,所述钢板由以下重量百分含量的组分组成C :0. 12%-0. 13%,Si 0. 05%-0. 07%, Mn 0. 50-0. 55%, P^O. 007%, S^O. 005%, Cr 2. 35-2. 40%, Mo 0. 95-1. 00%, Nb 0. 010%-0. 013%, Cu 彡 0. 20%, Ni 彡 0. 15%, Sb 彡 0. 003%, Sn 彡 0. 005%, As 彡 0. 016%, 0^ 0. 003%, N彡0. 008%, H彡0. 0002%,余量为Fe和不可避免的杂质。所述钢板的厚度为198mm。一种加氢设备用大厚度铬钼钢板的生产方法,步骤如下(1)冶炼步骤采用电渣重熔方式冶炼,先用电弧炉冶炼,熔化期采用大渣量流渣操作, 真空脱碳,然后送入LF精炼炉内进行精炼,精炼后进入连铸工序,制备出连铸坯,之后经切割制成自耗电极,采用电渣重熔方式制造电渣锭;步骤(1)通过增加自耗电极尺寸,采用 980mm结晶器通过电渣重熔及定向凝固技术冶炼出单重达50吨、厚度达920mm的电渣锭,满足了生产厚钢板压缩比和单重的要求;(2)加热轧制步骤所述电渣锭放入均热炉内加热轧制,加热至1200 1260°C,保温 12小时,采用二阶段控轧工艺,第一阶段为奥氏体再结晶阶段,该阶段内,奥氏体变形和再结晶同时进行,第二阶段为奥氏体非再结晶阶段(950°C Art),该阶段内,奥氏体晶粒被拉长,在伸长而未再结晶的奥氏体内形成高密度形变孪晶和形变带,同时微合金碳、氮化物因形变诱导析出,轧后进行堆垛冷却;(3)热处理步骤采用正火+加速冷却+回火的热处理工艺,正火温度为920 950°C, 然后放入加速冷却介质中进行加速冷却,之后再经过回火,回火温度为700—750°C,保温时间为2. 5—3. 5min/mm,制得成品钢板。步骤(2)中所述电渣锭在均热炉内加热时的加热速度为温度低于700°C时,加热速度彡IOO0C /h,温度在700°C 950°C时,加热速度彡80°C/h,温度在950°C 1200°C时, 加热速度< 150°C /h。步骤(2)中所述第一阶段的道次压下率彡10%,累计压下率彡60%。步骤(2)中所述第二阶段的累计压下率彡50%。步骤(3)中所述加速冷却介质为水。本专利技术的加氢设备用大厚度铬钼钢板通过增加铬钼钢中C元素含量,并添加Nb 元素来保证大厚度钢板的力学性能,采用Cr、Mo、Nb合金元素复合强化,经过合理的热处理工艺,获得了良好的强韧性匹配,同时又不降低钢板的焊接性能。本专利技术中15%, Si ^ 0. 07%, Si主要以固溶强化形式提高钢板的强度,但不可含量过高,以免降低钢板的韧性;Mn含量选择在0. 50-0. 60%,Mn主要起固溶强化、降低相变温度和提高钢板强度的作用, Mn能显著提高钢板的淬透性,随Mn含量的增加,钢板的塑性和低温冲击韧性略有下降,强度显著提高;Cr含量2. 35-2. 50%, Mo含量0. 95-1. 10%, Cr,Mo均能增加奥氏体过冷能力,提高钢板的淬透性,促进贝氏体的形成;Ni、Mo含量低,既可满足钢板强韧性需求,又节约合金,降低成本;Nb彡0. 02%, Nb对晶粒细化作用十分明显;P彡0. 007%, S彡0. 005%,是为了保证钢板钢质纯净,P含量偏高影响钢板的冲击韧性和抗脆化性能。本专利技术钢板中加入的贵金属含量相对较少,成本较低,具有市场竞争力。本专利技术的加氢设备用大厚度铬钼钢板的生产方法采用电渣重熔方式冶炼,P、S等杂质有害元素含量低,钢质纯净;本专利技术钢板采用二阶段控轧工艺即II型控轧工艺,解决了轧机轧制压力不足而造成的晶粒粗大不均、冲击韧性减低问题;本专利技术钢板的轧制工艺简单,易于操作,适合于有淬火机、常化炉、外机炉、车底炉的普通钢铁厂生产。本专利技术的生产方法实现了较低的碳当量和合金含量的化学成分设计,同时得到了具有更细小的组织结构和更佳的抗脆化性能的钢板,生产的钢板各项力学性能指标均符合技术条件要求,且生产成本显著降低。经检测本专利技术的钢板经模拟焊+焊后热处理后的力学性能达到下列要求:RpO. 2 > 31 OMPa, Rm 515_690MPa,A 彡 19%,-30°C Akv 彡 55J,J 系数彡100,P+Sn彡0. 012%,具有良好的抗氢腐蚀和抗脆化性能。本专利技术的加氢设备用大厚度铬钼钢板的最大厚度可达到198mm,钢板最大单重达到37. 2吨。本专利技术为了保证生产出合格的大厚度、大单重的铬钼钢板,成分上采用增加Nb 元素、增大C、Cr、Mo等合金元素的方式保证性能要求。为了满足钢板厚度尺寸要求,采用增加自耗电极尺寸,并使用980mm结晶器采取电渣重熔的方式冶炼出单重达50吨、厚度达 920mm的电渣锭。随后采用控制轧制、正火加速冷却、回火等热处理工艺保证钢板的力学性能。本专利技术钢板满足了国内外压力容器制造行业对大厚度钢板的需求,可广泛用于热高压分离器、加氢反应器等石化设备上。本专利技术的加氢设备用大厚度铬钼钢板的冷弯性能好,材料制作时不开裂,回弹性好,减少了劳动强度,节约了工时和提高了材料的利用率;钢板板型良好,不平度达到< 5mm/m,可减少设备制作方的制作钢板矫平费用约50元/吨。具体实施例方式实施例1本实施例的加氢设备用大厚度铬钼钢板由以下重量百分含量的组分组成c 0. 13%、 Si 0.06本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加氢设备用大厚度铬钼钢板,其特征在于:由以下重量百分含量的组分组成:C:0.12%-0.15%,Si:0.02%-0.07%,Mn:0.50-0.60%,P≤0.007%,S≤0.005%,Cr:2.35-2.50%,Mo:0.95-1.10%,Nb:0.012%-0.02%,Cu≤0.20%,Ni≤0.20%,Sb≤0.003%,Sn≤0.005%,As≤0.016%,O≤0.003%,N≤0.008%,H≤0.0002%,余量为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种加氢设备用大厚度铬钼钢板,其特征在于由以下重量百分含量的组分组成:C :0. 12%-0. 15%, Si 0. 02%-0. 07%, Mn :0. 50-0. 60%, P 彡 0. 007%, S 彡 0. 005%, Cr 2. 35-2. 50%, Mo :0. 95-1. 10%, Nb :0. 012%_0· 02%, Cu ( 0. 20%, Ni ( 0. 20%, Sb ( 0. 003%, Sn ( 0. 005%, As ( 0. 016%, 0^ 0. 003%, N 彡 0. 008%, H 彡 0. 0002%,余量为 Fe 和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的加氢设备用大厚度铬钼钢板,其特征在于所述钢板的厚度为 175-198mm。3.根据权利要求1所述的加氢设备用大厚度铬钼钢板,其特征在于所述钢板由以下重量百分含量的组分组成C 0. 12%-0. 13%, Si 0. 05%-0. 07%, Mn :0. 50-0. 55%, P 彡 0. 007%, S^O. 005%, Cr :2. 35-2. 40%,Mo :0. 95-1. 00%, Nb :0. 010%_0· 013%,Cu 彡 0. 20%, Ni 彡 0. 15%, Sb 彡 0. 003%, Sn 彡 0. 005%, As 彡 0. 016%, 0 彡 0. 003%, N 彡 0. 008%, H^O. 0002%,余量为!^e和不可避免的杂质。4.根据权利要求3所述的加氢设备用大厚度铬钼钢板,其特征在于所述钢板的厚度为 198m...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴艳阳谢良法赵文忠龙杰袁锦程牛红星车金锋
申请(专利权)人:舞阳钢铁有限责任公司河北钢铁集团有限公司
类型:发明
国别省市:41

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