专利名称：一种150mmQ245R特厚板及其生产方法
技术领域：
本发明属于中厚钢板生产工艺技术领域，具体涉及到一种150mmQM5R特厚板及
其生产方法。
背景技术：
随着市场对钢板质量等级要求的日益严格，容器、管线用钢强度等级的提高，钢板厚度的增加，特厚压力容器用钢被广泛应用于各个领域，国内对此有了大量的研究。但关于厚度在150mm以上的保性能、保探伤Q245R压力容器用钢板以其生产难度大、工艺装备要求特殊等原因无法生产，特别是规格较厚，采用钢锭轧制成材率极低。
发明内容
本发明提供一种保性能、保探伤的150mmQM5R特厚板及其生产方法。一种150mmQM5R特厚板，包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%) =C 0. 12 0. 20,Si 0. 17 0. 30,Mn :0. 50 0. 90,P 彡 0. 018,S 彡 0. 005、Nb+V+Ti 彡 0. 050、 Als 0. 015 0. 050，其它为Fe和残留元素。为达到上述目的，150mmQ245R特厚板采取的生产方法包括如下步骤
a.KR铁水预处理到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度彡20mm,铁水经 KR搅拌脱硫后保证铁水S彡0. 005%，保证脱硫周期彡2 Imin、脱硫温降彡20 °C ；
b.转炉冶炼采用100/120吨顶底复吹转炉，入炉铁水中按质量百分比含S< 0. 005%、 含P < 0. 080%,铁水温度彡1270°C，铁水装入量误差按士 It来控制，过程枪位按前期 1.0-1. 3m、中期1.2-1. 6m、后期1.0-1. Im控制，造渣碱度R按2. 5-4.0控制，出钢目标 P彡0. 015%、C彡0. 05%、S彡0. 012%,出钢过程中向钢包内加硅铝钡钙、锰铁合金、硅铁合金和石灰、萤石，出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，保证渣层厚度 ^ 30mm，转炉出钢过程中要求全程吹氩；
c.吹氩处理氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩3min，流量200-500NL/min，钢液面裸眼直径控制在300 500mm，离氩站温度不得低于1570°C ；
d.LF精炼精炼过程中全程吹氩，碱度按3. 0-6. 0控制，加入脱氧剂，加热采用电流进行加热，加热时间按两次控制，一加热7-12min、二加热6-lOmin，二加热过程中补加脱氧剂，并要求粘渣次数大于6次，离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，不采用真空脱气的上钢温度为1565士 15°C，采用真空脱气的上钢温度为1610士 15°C ；
e.VD精炼VD真空度必须达到671 以下，保压时间必须彡15min，破真空后软吹 2-5min或不吹，软吹过程中钢水不得裸露，正常在线包抽真空时间1.7min，覆盖剂保证铺满钢液面，加覆盖剂前必须关闭氩气，上钢温度1565士 15°C ；
f.模铸过热度控制在30-45°C，本体浇注时间12-20min，帽口浇铸时间2-6min，保护渣按照70kg/支进行添加，5- 后脱帽，8-lOh后脱锭；
g.加热钢锭入炉后焖钢2-5h，IOOO0C以下升温速度小于100°C/h, IOOO0C以上升温速度小于100°C /h，钢锭加热温度控制在彡12800C ；
h.控轧控冷采用两阶段轧制，一阶段开轧温度1050°C 1150°C，二阶段开轧温度彡950°C，道次压下量为15 20mm，终轧温度820 920°C ；
i.堆冷钢板堆垛缓冷工艺中，堆垛缓冷温度不低于350°C，堆冷时间>24小时；
j.热处理执行工艺为保温温度900士20°C，保温时1. 8-2. 2mim/mm+l. 5小时，钢板出炉后水冷5-50S。由于本发明的工艺流程从获取优质铁水、KR铁水预处理、转炉冶炼、吹氩处理、 LF精炼、VD精炼、模铸、加热、控轧控冷、堆冷、热处理、精整、正火、外检、探伤到入库，通过优化工艺流程，并通过合理的化学成分设计，LF+VD工艺来保证钢质的洁净度，并通过加热、轧制工艺有效实施，成功地开发出了 150mm压力容器用钢QM5R钢，其屈服强度控制在 240MPa,抗拉强度控制在460MPa，伸长率控制在30%，20°C V型冲击功控制在150 J，使得该 150mmQ245R特厚板保性能、保探伤，满足生产需求。
具体实施例方式本发明所述的保性能、保探伤的150mmQM5R特厚板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%) :C :0. 12 0. 20、Si :0. 17 0. 30、Mn 0. 50 0. 90、P 彡 0. 018、S (0. 005、Nb+V+Ti ( 0. 050、Als :0. 015 0. 050，其它为 Fe 和残留元素。本发明采取的生产方法包括KR铁水预处理、转炉冶炼、吹氩处理、LF精炼、VD精炼、模铸、加热、控轧控冷、堆冷、热处理。在所述KR铁水预处理工艺中，到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度彡20mm，铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水S彡0. 005%, 保证脱硫周期< 21min、脱硫温降< 20°C ；在所述转炉冶炼工艺中，采用100/120吨顶底复吹转炉，入炉铁水中按质量百分比含S彡0. 005%、含P彡0. 080%，铁水温度彡1270 °C, 铁水装入量误差按士 It来控制，废钢严格采用优质边角料，过程枪位按前期1. 0-1. 3m、 中期1. 2-1. 6m、后期1. 0-1. Im控制，造渣碱度R按2. 5-4. 0控制，出钢目标P彡0. 015%、 C彡0. 05%、S^O. 012%，出钢过程中向钢包内加硅铝钡钙、锰铁合金、硅铁合金和石灰、萤石，出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，保证渣层厚度< 30mm，转炉出钢过程中要求全程吹氩；在所述吹氩处理工艺中，氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩3min，流量200-500NL/min，钢液面裸眼直径控制在300 500mm，离氩站温度不得低于1570°C ；在所述LF精炼工艺中，精炼过程中全程吹氩，吹氩强度根据不同环节需要进行调节，加入精炼渣料，碱度按3. 0-6. 0控制，精炼脱氧剂以电石、铝粒、硅铁粉为主，加入量根据钢水中氧含量及造白渣情况适量加入，加热过程根据节奏富余和温度情况选择适当电流进行加热，加热时间按两次控制，一加热7-12min、二加热6-lOmin，二加热过程中要求根据造渣情况，补加脱氧剂，并要求粘渣次数大于6次，离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，上钢温度1565士 15°C (不采用真空脱气)/1610士 15°C (采用真空脱气)；在所述VD精炼工艺中，VD真空度必须达到67 以下，保压时间必须彡15min，破真空后软吹 2-5min或不吹，软吹过程中钢水不得裸露，正常在线包抽真空时间(抽真空前钢水温度一目标离站温度)/1. 7min，覆盖剂，保证铺满钢液面，加覆盖剂前必须关闭氩气，上钢温度1565士 15°C ；在所述模铸工艺中，过热度控制在30-45°C，本体浇注时间12-20min，帽口浇铸时间2-6min，保护渣按照70kg/支进行添加，5- 后脱帽，8_10h后脱锭；在所述加热工艺中，钢锭入炉后焖钢2-5h，IOOO0C以下升温速度小于100°C /h, IOOO0C以上升温速度小于 IOO0C /h，钢锭最高加热温度控制在< 1280°C;在所述控轧控冷工艺中，采用两阶段轧制，一阶段开轧温度1050°C 1150°C，采用高温低速大压下轧制，二阶段开轧温度彡950°C，二阶段采取小压下轧制，道次压下量为15 20mm，终轧温度820 920°C ；在所述堆冷工艺中， 采用高温堆冷工艺可有效避免因快速冷却产生的残余应力，同时可大大降低钢板中氢的含量，充分实现热扩散效果，改善钢板探伤缺陷，钢板堆垛缓冷工艺中；堆垛缓冷温度不低于 3500C，堆冷时间彡24小时；在所述热处理工艺中，执行工艺为保温温度900士20°C，保温时 1. 8-2. 2mim/mm+l. 5小时，钢板出炉后水冷5-50S。实施例一
通过KR铁水预处理、转炉冶炼、吹氩处理、LF精炼、VD精炼、模铸、加热、控轧控冷、堆冷、热处理工艺，获得一种150mmQM5R特厚板，它包含如下质量百分比的化学成分(单位， wt%) :C :0. 13、Si :0. 29、Mn :0. 50、P :0. 018、S :0. 00UNb+V+Ti :0. 050、Als :0. 015，其它为 Fe和残留元素。实施例二
通过KR铁水预处理、转炉冶炼、吹氩处理、LF精炼、VD精炼、模铸、加热、控轧控冷、堆冷、热处理工艺，获得一种150mmQM5R特厚板，它包含如下质量百分比的化学成分(单位， wt%) :C :0. 19、Si :0. 18、Mn :0. 89、P :0. 010、S :0. 005、Nb+V+Ti :0. 010、Als :0. 048，其它为
Fe和残留元素。 成份及机械力学性能按标准执行，机械性能具体见下表。
权利要求
1.一种150mmQM5R特厚板，其特征在于包含如下质量百分比的化学成分(单位， wt%) :C :0. 12 0. 20、Si :0. 17 0. 30、Mn 0. 50 0. 90、P 彡 0. 018、S ^ 0. 005、 Nb+V+Ti ( 0. 050、Als :0. 015 0. 050，其它为 Fe 和残留元素。
2.如权利要求1所述的150mmQM5R特厚板，其特征在于包括如下生产步骤a.KR铁水预处理到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度彡20mm,铁水经 KR搅拌脱硫后保证铁水S彡0. 005%，保证脱硫周期彡2 Imin、脱硫温降彡20 °C ；b.转炉冶炼采用100/120吨顶底复吹转炉，入炉铁水中按质量百分比含S< 0. 005%、 含P < 0. 080%,铁水温度彡1270°C，铁水装入量误差按士 It来控制，过程枪位按前期 1.0-1. 3m、中期1.2-1. 6m、后期1.0-1. Im控制，造渣碱度R按2. 5-4.0控制，出钢目标 P彡0. 015%、C彡0. 05%、S彡0. 012%,出钢过程中向钢包内加硅铝钡钙、锰铁合金、硅铁合金和石灰、萤石，出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，保证渣层厚度 ^ 30mm，转炉出钢过程中要求全程吹氩；c.吹氩处理氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩3min，流量200-500NL/min，钢液面裸眼直径控制在300 500mm，离氩站温度不得低于1570°C ；d.LF精炼精炼过程中全程吹氩，碱度按3. 0-6. 0控制，加入脱氧剂，加热采用电流进行加热，加热时间按两次控制，一加热7-12min、二加热6-lOmin，二加热过程中补加脱氧剂，并要求粘渣次数大于6次，离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，不采用真空脱气的上钢温度为1565士 15°C，采用真空脱气的上钢温度为1610士 15°C ；e.VD精炼VD真空度必须达到671 以下，保压时间必须彡15min，破真空后软吹 2-5min或不吹，软吹过程中钢水不得裸露，正常在线包抽真空时间1.7min，覆盖剂保证铺满钢液面，加覆盖剂前必须关闭氩气，上钢温度1565士 15°C ；f.模铸过热度控制在30-45°C，本体浇注时间12-20min，帽口浇铸时间2-6min，保护渣按照70kg/支进行添加，5- 后脱帽，8-10h后脱锭；g.加热钢锭入炉后焖钢2-5h，IOOO0C以下升温速度小于100°C/h, IOOO0C以上升温速度小于100°C /h，钢锭加热温度控制在彡12800C ；h.控轧控冷采用两阶段轧制，一阶段开轧温度1050°C 1150°C，二阶段开轧温度彡950°C，道次压下量为15 20mm，终轧温度820 920°C ；i.堆冷钢板堆垛缓冷工艺中，堆垛缓冷温度不低于350°C，堆冷时间>24小时；j.热处理执行工艺为保温温度900士20°C，保温时1. 8-2. 2mim/mm+l. 5小时，钢板出炉后水冷5-50S。
全文摘要
本发明公开了一种150mmQ245R特厚板，包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)C0.12～0.20、Si0.17～0.30、Mn0.50～0.90、P≤0.018、S≤0.005、Nb+V+Ti≤0.050、Als0.015～0.050，其它为Fe和残留元素。通过KR铁水预处理、转炉冶炼、吹氩处理、LF精炼、VD精炼、模铸、加热、控轧控冷、堆冷、热处理工艺，并通过合理的化学成分设计，LF+VD工艺来保证钢质的洁净度，并通过加热、轧制工艺有效实施，成功地开发出了150mm压力容器用钢Q245R钢，其屈服强度控制在240MPa，抗拉强度控制在460MPa，伸长率控制在30%，20℃V型冲击功控制在150J，使得该150mmQ245R特厚板保性能、保探伤，满足生产需求。
文档编号C22C38/04GK102345047SQ20111017668
公开日2012年2月8日 申请日期2011年6月28日 优先权日2011年6月28日
发明者刘庆波, 崔冠军, 庞百鸣, 张立新, 朱书成, 朱成杰, 袁少威, 许少普, 赵迪, 郭艳芳, 陈景雪, 雷文慧, 高照海 申请人:南阳汉冶特钢有限公司