本发明属于冶金技术领域，尤其是一种氨合成塔设备用特厚电渣板及其制备方法。
背景技术：
随着氨合成塔设备的日趋大型化、壁厚也越来越厚，石油煤化工等行业对该设备关键承压筒体材料的抗恶劣、极端环境的要求也越来越高。为满足上述装备制造行业对于大厚度高性能钢板的渴求，需要开发出强度和韧性更优的特厚铬钼钢板。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种高性能的氨合成塔设备用特厚电渣板；本发明还提供了一种氨合成塔设备用特厚电渣板的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明化学成分及质量百分含量为：c0.10%～0.15%，si0.50%～0.58%，mn0.40%～0.50%，p≤0.006%，s≤0.006%，cr1.40%～1.50%，mo0.60%～0.65%，ni0.15%～0.20%，cu≤0.20%，as≤0.005%，sn≤0.004%，sb≤0.003%，余量为fe和不可避免的杂质。
本发明所述电渣板厚度为175mm～180mm。
本发明方法包括冶炼、连铸、电渣重熔、加热、轧制、扩氢退火和热处理工序；所述电渣板的化学成分及质量百分含量如上所述。
本发明方法所述加热工序：最高加热温度1260～1280℃，均热温度1250～1260℃。
本发明方法所述轧制工序：轧制过程采用ⅱ型控轧，晾钢厚度＞1.5倍成品钢板厚度；ⅱ阶段开轧温度≤940℃，最后3道次每道次压下率≥10%，轧后acc水冷至≤730℃。
本发明方法所述扩氢退火工序：在620～660℃保温70～75h，升降温速率50～55℃/h。
本发明方法所述热处理工序：正火温度910～940℃，保温2～2.5min/mm，正火后水冷；回火温度680～690℃，保温2～2.5min/mm。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明在asme标准中制定的sa387gr11cl2钢板标准的基础上进行了改良，降低了钢中c、si、mn含量，增加了cr、mo含量，采用低c、si和mn的多元复合微合金化，强化合金元素cr、mo的作用，在保证钢板强度的同时，改善钢板的低温冲击韧性。本发明中c含量0.10～0.15%；c的含量对钢的机械性能起着主要作用，在钢中和其它合金元素形成碳化物，使钢板强度增加；与此同时，为改善特厚板的低温冲击韧性，c含量又不能太高，必须控制在一定范围内才可以实现；有害元素p、s和as、sn及sb等残余元素含量在设备、工艺均满足的条件下尽可能地降低，从而使钢质纯净、力学性能优良。
本发明方法中优化了钢板中各元素组分及配比，保证了钢板的各项力学性能均满足asme标准中的要求且有较大富余量；本发明方法优化元素配比与轧制、热处理工艺相结合的工艺处理方法，通过选择适当的合金成分比例、调整相应的轧制和热处理工艺，使得所生产的钢板同时满足国内nb/t47013.3探伤标准中ⅰ级和美标sa578/578mc级的要求。本发明方法所生产钢板的力学性能优秀，质量稳定，屈服强度350～517mpa，抗拉强度520～670mpa，延伸率≥22%。本发明方法所生产的钢板具有纯净度较高、成分均匀、内部致密等特点，力学性能完全满足标准要求，完全适合大型厚壁氨合成塔设备关键承压部件的设计与制造。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本氨合成塔设备用特厚电渣板的制备方法包括冶炼、连铸、电渣重熔、加热、轧制、扩氢退火和热处理工序，各工序工艺如下所述：
（1）冶炼工序：
a、初炼：炼钢加强配料，选用杂质及残余元素少的铁水及废钢；
b、精炼：将初炼钢水盛入钢包中，调整各元素成分及配比；精炼总时间≥65min，白渣保持时间≥35min，确保造渣良好；石灰用量≥20kg/t钢，以保证精炼效果；
c、真空处理：将精炼钢水转入真空脱气炉中进行真空处理，真空度66pa及以下保持时间≥25min，软吹时间≥15min后吊包；出钢钢水进入浇铸工序。
（2）连铸工序：将真空处理后的钢水进行连铸，得到连铸坯；利用火焰温清掉钢坯表面可能存在的裂纹、皮下气泡等缺陷。
（3）电渣重熔工序：将连铸坯焊接成电极，利用980mm断面结晶器在电渣重熔炉中进行电渣重熔，得到电渣锭，经带温清理后进入下一步工序。
（4）加热工序：采用均热炉进行加热；电渣锭在均热炉中的最高加热温度1260～1280℃，均热温度1250～1260℃；整个加热过程中不允许某段烧咀全关。
（5）轧制工序：采用一次成材，轧制过程采用ⅱ型控轧，晾钢厚度＞1.5倍成品钢板厚度。ⅱ阶段开轧温度≤940℃，须保证最后3道次每道次压下率≥10%；钢板轧后通过acc后续浇水，控制钢板冷却至温度≤730℃。
（6）扩氢退火工序：钢板轧后及时安排入车底炉进行扩氢退火；扩氢退火工艺：在620～660℃保温70～75h，升降温速率50～55℃/h。
（7）热处理工序：采用正火+回火处理；对探伤合格后的钢板进行正火，正火温度910～940℃，保温2～2.5min/mm板厚，正火后水冷；回火温度680～690℃，保温2～2.5min/mm板厚，即可得到所述的特厚电渣板。
实施例1－6：本氨合成塔设备用特厚电渣板的制备方法采用下述具体工艺。
（1）各实施例中特厚电渣板化学成分组成及质量百分含量以及厚度见表1。
表1：各实施例中特厚电渣板化学成分组成（wt%）
表1中，化学成分的余量为fe和不可避免的杂质。
（2）各实施例中冶炼工序到加热工序的具体工艺参数见表2，轧制、扩氢退火和热处理工序的具体工艺参数见表3。
表2：冶炼到加热工序的工艺参数
表3：轧制、扩氢退火和热处理工序的工艺参数
表3中，轧制工序中的开轧温度为ⅱ阶段开轧温度。
（3）各实施例所得特厚电渣板进行力学性能试验，性能数据见表4。各实施例所得特厚电渣板按照nb/t47013.3和sa578/578m双重标准逐张进行超声波探伤检验，探伤数据见表5。
表4：各实施例钢板的力学性能
表5：各实施例钢板探伤结果
从表4各实施例钢板的力学性能、表5各实施例钢板的探伤结果可以看出，本方法所得钢板在具有良好的拉伸和高拉性能的同时，还具有良好的低温冲击韧性，探伤结果均达到nb/t47013ⅰ级和sa578/578m标准c级要求，综合性能优良。