一种低温容器用钢板及生产方法技术

一种低温容器用钢板及生产方法，属于特种钢板及钢板生产方法技术领域。这种低温容器用钢板由以下重量百分比的组分熔炼而成：C≤0.12%，Si0.15～0.50%，Mn1.2～1.6%，Ni0.3～0.8%，P≤0.010%，S≤0.005%，Al0.020～0.045%，Nb≤0.040%，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明专利技术开创了一种新的低温容器用钢板及生产方法，在较少贵重合金使用量条件下确保钢板力学性能良好，使钢板具有良好的组织、综合性能和焊接性能，提高了钢板交货态和模焊态的低温冲击韧性，满足了市场对于优质低温容器用钢的需要，为大型工程低温设备国产化作出了积极的贡献，具有显著的经济效益。

Steel plate for low temperature container and production method

The utility model relates to a steel plate for a cryogenic vessel and a production method thereof, belonging to the technical field of the production method of the special steel plate and the steel plate. This low temperature container plate consists of the following components by weight percent: smelting and C = 0.12%, Si0.15 ~ 0.50%, Mn1.2 ~ 1.6%, Ni0.3 ~ 0.8%, P = 0.010%, S = 0.005%, Al0.020 = 0.040% ~ 0.045%, Nb, Fe and inevitable impurities allowance. The present invention created a new steel plate and production method of cryogenic containers in less expensive alloy usage conditions to ensure the good mechanical properties of the steel plate, good organization, comprehensive performance and welding performance, improve the impact toughness of steel plate and welded die state delivery, to meet the market for high-quality cryogenic containers steel needs a positive contribution to the large engineering cryogenic equipment localization, has significant economic benefits.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低温容器用钢板及这种钢板的生产方法，属于特种钢板及钢板生产方法
。
技术介绍
近年来，石油化工和煤化工等行业的深度开发，用于制造煤化工、石油化工等设备中的各种冷凝塔设备需要的低温压力容器用钢得到迅猛发展，市场对于厚规格低温压力容器用钢的需求越来越大，客户对钢板板厚1/2处冲击韧性要求越来越严格，并且提出长时间(大于10小时)模焊性能要求，这些以前都是没有过的。国内大厚度、大单重钢力学性能如板厚1/2处负温冲击功、尤其是Z向性能不佳，而且生产的成本较高，致使国内大厚度、大单重低温压力容器用钢板不能满足市场需求。低温压力容器用钢板要求钢质纯净、夹杂物含量低、性能优良，具有良好的强韧配合及低温韧性，完全符合标准要求，尤其是低温冲击韧性，远远高于标准要求，具有高纯净度、高韧性、高内在质量、高技术要求的特点,主要应用于石油、化工设备脱乙烷塔、C02吸收塔、中压闪蒸塔、冷却器、脱乙烷塔、再吸收塔、压缩机机壳、丙烷低温储罐制造等。为了满足制造低温焊接压力容器的需要，研制和生产优质的低温压力容器用钢板是冶金企业面临的十分重要的任务。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，这低温容器用钢板及生产方法能够通过调整优化钢板中合金元素的配比、优化生产工艺，在较少贵重合金使用量条件下确保钢板力学性能良好，使钢板具有良好的组织、综合性能和焊接性能，以提高钢板交货态和模焊态的低温冲击韧性，满足市场对于优质低温容器用钢的需要。解决上述技术问题的技术方案是: 一种低温容器用钢板，它由以下重量百分比的组分熔炼而成:c ≤ 0.12%，Si0.15~0.50%, Mnl.20 ~1.60%, Ni0.30 ~0.80%, P ≤ 0.010%, S≤ 0.005%, A10.020 ~0.045%,Nb ≤ 0.040%，余量为Fe和不可避免的杂质。上述低温容器用钢板，所述钢板厚度≤ 120mm。—种低温容器用钢板的生产方法，它按照以下工艺步骤进行: (1)冶炼:将含有上述重量百分含量化学成分的钢水先经电炉冶炼，送入LF精炼炉精炼，喂Al线700米以上，白渣保持时间≥35min，石灰用量≥17kg/t钢，过程及扒渣[Al]≥0.015%,总精炼时间≥60min，精炼完毕后吊包VD炉真空处理，真空前加入SiCa块120kg以上，真空度不大于66Pa，真空保持时间≥20分钟时破坏真空，最大限度减少钢中非金属夹杂物、有害元素含量，保证钢水的纯净度； (2)浇铸:真空破坏后，钢板厚度<60mm厚钢板采用300mm连铸机浇铸，过热度控制在15°C~40°C ;钢板厚度≥ 60mm，采用相应锭型的锭模浇注，过热度控制在30°C~50°C ；(3)加热:钢锭及钢坯均执行II组钢加热制度，其中，在1000°C以下升温速度100-1200C /h，钢锭最高加热温度1240°C，均热温度1200°C~1220°C ;钢坯最高加热温度1220°C，均热温度 1180。。~1200°C，总加热时间 12±2min/cm; (4)轧制:第一阶段轧制温度为930°C~1100°C，此阶段单道次压下量为10%~25%，累计压下率为70~90% ;第二阶段轧制温度为860~900°C，累计压下率为30~50% ； (5)热处理:根据钢板不同厚度，对钢板进行不同热处理方式，其中: 对于板厚≤20mm钢板，采用正火工艺，正火工艺:900°C ±10°C，总加热时间50min~80min，其中保温时间1.5min/mm，水冷加速冷却，钢板返红温度550°C~650°C，冷却速度(IO0C /s ； 对于板厚>20 mm~40 mm钢板，采用正火加速冷却+回火工艺，正火工艺:910°C ±10°C,总加热时间2.5min/mm,其中保温时间1.5min/mm,水冷加速冷去卩，钢板返红温度550°C~650°C，回火工艺:温度630°C ±5°C，总加热时间:3.5min/mm ； 对于板厚>40 mm~80mm钢板，采用淬火+回火工艺，淬火工艺:910°C ±10°C，总加热时间:PLC+30min，最大水量:约4000m3的水冷，淬火时的辊速:3m/min ;回火工艺:温度6500C ±5°C，总加热时间:3.5min/mm ； 对于板厚>80 mm~120mm钢板,采用正火加速冷却+淬火+回火工艺，正火工艺:910 °C ±10 °C,总加热时间2.5min/mm,其中保温时间1.5min/mm,水冷加速冷却，钢板返红温度550°C~650°C ;淬火工艺:860°C ±10°C，总加热时间:PLC+30min，最大水量:约4000m3的水冷，淬火时的辊速:2.5m/min ;回火工艺:温度650°C ±5°C，总加热时间:4.5mi n/mnin上述低温容器用钢板的生产方法，所述精炼时喂入Al线，真空脱气处理前加入150kg/炉的 CaSi 块。上述低温容器用钢板的生产方法，所述连铸进行电磁搅拌或轻压下，加强凝固末端强冷。上述低温容器用钢板的生产方法，所述轧制的第一阶段的开轧温度为1050~1100°C，终轧温度为920~980°C;第二阶段的开轧温度为860~900°C，终轧温度为820~800。。。[0011 ] 本专利技术的有益之处是: 本专利技术的低温容器用钢板的化学成分设计采用价格低廉的碳、锰固溶强化，通过调整优化钢板中其它元素的配比，能在低碳当量条件下确保钢板力学性能良好，使钢板具有良好的组织、综合性能和焊接性能，还能减低成本，增强市场竞争力。本专利技术钢板的生产方法中采用晾钢轧制工艺，解决了轧机轧制压力不足而造成的晶粒粗大不均、有优良的综合性能，另外钢板延伸率有相当大的富裕量，可广泛用于石化、煤化等工程，应用前景广阔。本专利技术通过合适的热处理工艺，具有以下优点:钢板交货态和模焊态的低温冲击功高，板厚1/2处-70°C横向V型冲击功150焦以上；厚度(Z向)拉伸断面收缩率高，断面收缩率在50%-60%之间；钢板热处理最大厚度可达到120mm。试验结果表明:采用本专利技术的方法所生产的钢板具有纯净度较高、_70°C冲击功及Z向断面收缩率较高、焊接性能好的特点。本专利技术的低温容器用钢板及生产方法开创了一种新的低温容器用钢板及生产方法，在较少贵重合金使用量条件下确保钢板力学性能良好，使钢板具有良好的组织、综合性能和焊接性能，提高了钢板交货态和模焊态的低温冲击韧性，满足了市场对于优质低温容器用钢的需要，为大型工程低温设备国产化作出了积极的贡献，具有显著的经济效益和社会效益。【具体实施方式】本专利技术提供了。本专利技术钢板采用的化学成分设计，碳、锰固溶强化；加入少量的Nb细化晶粒，其碳氮化物起到弥散强化作用；加入少量的Ni能够提高低温韧性；通过后续合理的热处理工艺，钢板具有良好的力学性能。其中，各组分及含量在本专利技术中的作用是: 碳C <0.12%:碳对钢的屈服、抗拉强度、焊接性能产生显著影响。碳通过间隙固溶能显著提高钢板强度，但碳含量过高，又会影响钢的焊接性能及韧性。硅Si 0.15-0.50%:在炼钢过程中作为还原剂和脱氧剂，同时硅也能起到固溶强化作用，但超过0.50%时，会造成钢的韧性下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温容器用钢板，其特征在于：它由以下重量百分比的组分熔炼而成：C≤0.12%，Si0.15～0.50%，Mn1.2～1.6%，Ni0.3～0.8%，P≤0.010%，S≤0.005%，Al0.020～0.045%，Nb≤0.040%，余量为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种低温容器用钢板，其特征在于:它由以下重量百分比的组分熔炼而成:C ≤ 0.12%, Si0.15 ~0.50%, Mnl.2 ~1.6%, Ni0.3 ~0.8%, P ≤ 0.010%, S ≤ 0.005%,A10.020~0.045%, Nb ( 0.040%，余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的低温容器用钢板，其特征在于:所述钢板厚度<120mm。3.—种权利要求1、2所述的低温容器用钢板的生产方法，其特征在于:它按照以下工艺步骤进行: (1)冶炼:将含有权利要求1所述的各重量百分含量化学成分的钢水先经电炉冶炼，送入LF精炼炉精炼，喂Al线700米以上，白渣保持时间≥35min，石灰用量≥17kg/t钢，过程及扒渣[Al]≥0.015%，总精炼时间≥60min，精炼完毕后吊包VD炉真空处理，真空前加入SiCa块120kg以上，真空度不大于66Pa，真空保持时间> 20分钟时破坏真空，最大限度减少钢中非金属夹杂物、有害元素含量，保证钢水的纯净度； (2)浇铸:真空破坏后，钢板厚度<60mm厚钢板采用300mm连铸机浇铸，过热度控制在15°C~40°C ;钢板厚度> 60mm，采用相应锭型的锭模浇注，过热度控制在30°C~50°C ； (3)加热:钢锭及钢坯均执行II组钢加热制度，其中，在1000°C以下升温速度.100-1200C /h，钢锭最高加热温度1240°C，均热温度1200°C~1220°C ;钢坯最高加热温度.1220°C，均热温度 1180。。~1200°C，总加热时间 12±2min/cm ； (4)轧制:第一阶段轧制温度为930°C~1100°C，此阶段单道次压下量为10%~25%，累计压下率为70~90% ;第二阶段轧制温度为860~900°C，累计压下率为30~50% ； (5)热处理:根据钢板不同厚度，对钢板进行不同热处理方式，其中: 对于板厚≤...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丹，刘生，张海军，高雅，张志军，王晓书，
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：