本发明涉及一种核电用钢锭及生产方法。
背景技术：
鞍钢在国内率先具备了生产核反应堆安全壳系列用钢、核岛主设备系列用钢、核电常规岛及配套系列用钢三大系列、11个品种的核电用钢产品的能力和资质，核电用钢锭的冶炼工艺在近几年不断提升，提高冶炼钢锭的技术水平，广泛生产核电用钢锭，进而提高钢锭质量。目前钢板在150℃高温只能满足拉伸抗拉强度rm≥560mpa，无法满足核电钢锭18mnd5的抗拉强度要求。
技术实现要素：
为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种核电用钢锭的生产方法，提升钢锭质量，为后续生产提供保障。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种核电用钢锭，按重量百分比的化学成分：c0.15％～0.20％；si0.15％～0.3％；mn1.3％～1.6％；p≤0.008％；s≤0.002％；cr0.10％～0.25％；ni0.65％～0.8％；mo0.45％～0.55％；alt1.3％～1.6％；cu≤0.2％；v≤0.01％；as≤0.01％；sn≤0.005％；n≤0.008％；as+sb+sn+pb+bi≤0.05％；其余为fe以及不可避免的杂质。
一种核电用钢锭的生产方法，冶炼工艺路线为：康斯迪电炉→lf→vd→保护浇注→缓冷→清理；
1)康斯迪电炉：
a康斯迪电炉加料过程要控制炉内温度1550～1580℃，康斯迪进料完成后，温度达到1550℃以上取样分析成分，出钢前c≥0.05％，p≤0.005％；
b出钢温度1600～1620℃；
c出钢时加入：铝铁2-2.5kg/t；
d进lf前罐内成分目标要求：c0.07％～0.10％，si0.10％～0.15％，mn1.20％～1.30％，mo0.40％～0.45％，ni0.50％～0.65％；
e出钢后喂铝线2.5-3.5m/t。
2)lf精炼：
加入活性白灰10～15kg/t、助熔渣8-10kg/t、铝粒调整炉渣状态，保持白渣30分钟以上；
s≤0.003％，温度1660-1665℃，喂铁钙线1m/t后进行vd处理，真空度≤67pa，保持时间≥20分钟，控制不溢渣，vd处理后不再调合金，用硅钙粉调整渣况；
精炼时间t控制在50分钟≤t≤150分钟；
软吹时间15分钟，软吹以钢水液面不暴露为宜；
出钢温度：1560-1570℃；
3)铸锭
a浇注：底盘水平放置，底盘砌砖后铺一层厚度为0.25～1.0mm的钢板，三个内浇口处剪穿；铸锭钢水引流量大于500kg；
锭模烘烤温度80～100℃；浇注前从中注管吹2min以上氩气；液相线温度：1505-1510℃，浇注温度：1550～1560℃；浇注时，保护渣加入量2～3kg/t；氩气保护浇注，发现挂瘤及时打到注管外；
锭型为23-33吨，不包括33吨，本体浇注速度1.3～1.6t/min，本体浇注时间13～16min，冒口浇注速度≤0.350t/min，冒口浇注时间≥7min，脱模时间75min以上；
锭型为33-43吨，不包括43吨，本体浇注速度1.3～1.6t/min，本体浇注时间18～23min，冒口浇注速度≤0.350t/min，冒口浇注时间≥9min，脱模时间105min以上；
锭型为43-48吨，不包括48吨，本体浇注速度1.3～1.6t/min，本体浇注时间24～29min，冒口浇注速度≤0.350t/min，冒口浇注时间≥12min，脱模时间120min以上；
锭型为48吨以上，本体浇注速度1.3～1.6t/min，本体浇注时间27～32min，冒口浇注速度≤0.350t/min，冒口浇注时间≥12min，脱模时间150min以上；
10吨锭型采用模冷，加入发热剂4kg/t以上；本体浇注时间10～14min，冒口浇注时间≥10min，模冷时间≥40h；
浇注以上锭型时，加入炭化稻壳；
b脱模：
打箱，去除保温冒口和锭模；锭模和冒口脱出过程中，先将锭模和冒口同时提升200mm以上，静止5min以上，再将锭模和冒口从钢锭上完全脱出；
打箱后将保温罩扣在钢锭上保温，150℃以下出坑；钢锭缓冷后切冒口，冒口剩余高度小于100mm。
步骤2)lf精炼中所述的助熔渣由以下化学成分组成：al2o347％-52％，sio227％-32％，cao14.3％，mgo4.5％，feo1.7％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明方法实现了冶炼低p、低s的合金钢锭。采用本发明方法后钢板在150℃高温能够满足拉伸抗拉强度rm≥600mpa，可满足核电钢锭18mnd5的抗拉强度要求。
具体实施方式
下面对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
一种核电用钢锭，按重量百分比的化学成分：c0.15％～0.20％；si0.15％～0.3％；mn1.3％～1.6％；p≤0.008％；s≤0.002％；cr0.10％～0.25％；ni0.65％～0.8％；mo0.45％～0.55％；alt1.3％～1.6％；cu≤0.2％；v≤0.01％；as≤0.01％；sn≤0.005％；n≤0.008％；as+sb+sn+pb+bi≤0.05％；其余为fe以及不可避免的杂质。
核电用钢锭采用低p、s铁水，铁水配入量大于30％-40％，钢水中不得加hg元素，钢中h、o气体含量分别按1.5ppm、20ppm以下目标控制，钢锭生产前一炉，要求洗炉，如果洗炉s仍无法满足要求，康斯迪电炉需将钢水出净。探伤级别：en10160s2及e3级。
一种核电用钢锭的生产方法，冶炼工艺路线为：康斯迪电炉→lf→vd→保护浇注→缓冷→清理；
1)康斯迪电炉：
a康斯迪电炉加料过程要控制炉内温度1550～1580℃，康斯迪进料完成后，温度达到1550℃以上取样分析成分，出钢前c≥0.05％，p≤0.005％；
b出钢温度1600～1620℃；
c出钢时加入：铝铁2-2.5kg/t；优选2kg/t；
d进lf前罐内成分目标要求：c0.07％～0.10％，si0.10％～0.15％，mn1.20％～1.30％，mo0.40％～0.45％，ni0.50％～0.65％；
e出钢后喂铝线3m/t。
2)lf精炼：
a加入活性白灰10～15kg/t、助熔渣8-10kg、铝粒调整炉渣状态，保持白渣30分钟以上；
bs≤0.003％，温度1660-1665℃，喂铁钙线1m/t后进行vd处理，真空度≤67pa，保持时间≥20分钟，控制不溢渣，vd处理后不再调合金，用硅钙粉调整渣况；
c精炼时间t控制在50分钟≤t≤150分钟；
d软吹时间15分钟，软吹以钢水液面不暴露为宜；
e出钢温度：1560-1570℃；如果用75吨精炼罐，出钢温度1575-1585℃。
3)铸锭
a浇注：底盘水平放置，底盘砌砖后铺一层厚度为0.25～1.0mm的钢板，三个内浇口处剪穿；铸锭钢水引流量大于500kg；
锭模烘烤温度80～100℃；浇注前从中注管吹2min以上氩气；液相线温度：1510℃，浇注温度：1550～1560℃；浇注时，保护渣加入量2～3kg/t；氩气保护浇注，发现挂瘤及时打到注管外；
锭型为23吨，本体浇注速度1.3～1.6t/min，本体浇注时间13～16min，冒口浇注速度≤0.350t/min，冒口浇注时间≥7min，脱模时间75min以上；
锭型为43吨，本体浇注速度1.3～1.6t/min，本体浇注时间24～29min，冒口浇注速度≤0.350t/min，冒口浇注时间≥12min，脱模时间120min以上；
锭型为33吨，本体浇注速度1.3～1.6t/min，本体浇注时间18～23min，冒口浇注速度≤0.350t/min，冒口浇注时间≥9min，脱模时间105min以上；
锭型为48吨，本体浇注速度1.3～1.6t/min，本体浇注时间27～32min，冒口浇注速度≤0.350t/min，冒口浇注时间≥12min，脱模时间150min以上；
10吨锭型采用模冷，加入军工发热剂4kg/t；本体浇注时间10～14min，冒口浇注时间≥10min，模冷时间≥40h；
浇注以上锭型时，加入炭化稻壳；
b脱模：
打箱，去除保温冒口和锭模；锭模和冒口脱出过程中，先将锭模和冒口同时提升200mm，静止5min以上，再将锭模和冒口从钢锭上完全脱出；
打箱后将保温罩扣在钢锭上保温，150℃以下出坑；钢锭缓冷后切冒口，冒口剩余高度小于100mm。
实施例
一种核电用钢锭，按重量百分比的化学成分：c0.15％～0.20％；si0.15％～0.3％；mn1.3％～1.6％；p≤0.008％；s≤0.002％；cr0.10％～0.25％；ni0.65％～0.8％；mo0.45％～0.55％；alt1.3％～1.6％；cu≤0.2％；v≤0.01％；as≤0.01％；sn≤0.005％；n≤0.008％；as+sb+sn+pb+bi≤0.05％；其余为fe以及不可避免的杂质。
核电用钢锭的生产方法，包括以下步骤：
a康斯迪电炉加料过程要控制炉内温度1550～1580℃，康斯迪进料完成后，温度达到1550℃后取样分析成分，出钢前c≥0.05％，p≤0.005％；
b出钢温度1600～1620℃；
c出钢时加入：铝铁2kg/t；出钢时严禁渣子进入罐内；
d进lf前罐内成分目标要求：c0.07％～0.10％，si0.10％～0.15％，mn1.20％～1.30％，mo0.40％～0.45％，ni0.50％～0.65％；
e出钢后喂铝线3m/t。
flf精炼：
(1)加入活性白灰10～15kg/t、助熔渣8-10kg、铝粒调整炉渣状态，保持白渣30分钟以上；还原期间必须保证精炼罐口平整，炉盖接触紧密，加料口在不加料时关闭，以保证还原气氛；
(2)s≤0.003％，温度1660-1665℃，喂铁钙线1m/t后进行vd处理，真空度≤67pa，保持时间≥20分钟，控制不溢渣，vd处理后不再调合金，用硅钙粉调整渣况；
(3)精炼时间t控制在50分钟≤t≤150分钟；在线分析气体；
(4)软吹时间15分钟，软吹以钢水液面不暴露为宜；软吹后取气体样；
(5)出钢温度：1560-1570℃；
g铸锭工艺
(1)浇注：底盘水平放置，底盘砌砖后铺一层厚度为0.25～1.0mm的钢板，三个内浇口处剪穿；铸锭钢水引流量大于500kg；浇注系统要求使用莫来石砖；
(2)锭模烘烤温度80～100℃；浇注前从中注管吹2min以上氩气；液相线温度：1505-1515℃，优选1510℃，浇注温度：1550～1560℃；浇注时，保护渣加入量2～3kg/t，浇注过程避免漏亮；氩气保护浇注，发现挂瘤及时打到注管外；
锭型为23吨，本体浇注速度1.3～1.6t/min，本体浇注时间13～16min，冒口浇注速度≤0.350t/min，冒口浇注时间≥7min，脱模时间75min以上；
锭型为43吨，本体浇注速度1.3～1.6t/min，本体浇注时间24～29min，冒口浇注速度≤0.350t/min，冒口浇注时间≥12min，脱模时间120min以上；
锭型为33吨，本体浇注速度1.3～1.6t/min，本体浇注时间18～23min，冒口浇注速度≤0.350t/min，冒口浇注时间≥9min，脱模时间105min以上；
锭型为48吨，本体浇注速度1.3～1.6t/min，本体浇注时间27～32min，冒口浇注速度≤0.350t/min，冒口浇注时间≥12min，脱模时间150min以上；
10吨锭型采用模冷，加入发热剂4kg/t；本体浇注时间10～14min，冒口浇注时间≥10min，模冷时间≥40h；
浇注以上锭型时，加入炭化稻壳；
此次浇注操作以本体浇注时间和冒口浇注时间为主要技术指标。浇注时，加入炭化稻壳。
h脱模
浇注结束后按模冷时间打箱，去除保温冒口和锭模。锭模和冒口脱出过程中，先将锭模和冒口同时提升200mm，静止5min后，将锭模和冒口从钢锭上完全脱出。
打箱后立即将保温罩倒扣在钢锭上进行保温，150℃以下出坑。钢锭缓冷后切冒口，冒口剩余高度小于100mm。钢锭表面质量符合q/asb68要求。冒口端标注“t”，锭尾标注“b”。