本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种70t级锻造12cr2mo1r(h)钢锭的模铸方法。
背景技术：
12cr2mo1r（h)钢具有良好的耐高温，耐高压，耐腐蚀性能，抗氢性能，常应用于制造热高压分离器，加氢反应器等设备，由于设备使用环境苛刻，要求制造设备的钢板不但要具有优异的力学性能、内部质量，也要求钢板具有良好的表面质量。随着石化项目的发展，设备大型化，集约化，绿色化是大的发展趋势，设备的提质升级必然造成设备用钢质量的提升，钢板向着大厚度，大单重方向发展。
12cr2mo1r（h)钢合金含量高，钢水流动性差，夹杂物上浮困难，更容易卷渣，夹杂物易在钢锭尾部沉积聚集。12cr2mo1r（h)一般在钢锭冷却过程中容易产生贝氏体等硬而脆的组织，使得钢中产生较大的组织应力与热应力，易产生各种类型的裂纹，造成坯料、钢板报废或成品表面质量等问题，影响生产交货，增加生产成本。
基于此研究一种70t级锻造12cr2mo1r(h)钢锭的模铸浇铸和退火方法。本方法简单易操作，综合成本低，轧制钢板探伤合格率≥98.2%，钢锭无裂纹缺陷。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种70t级锻造12cr2mo1r(h)钢锭的模铸方法。该发明通过对保护渣选择、钢水浇注过热度控制、浇注速度控制、保护浇注控制、退火控制，实现钢锭有序凝固，夹杂物有效上浮排除，钢锭底部没有大型内生夹杂物及外来夹杂物聚集，钢锭中本体无分层、缩松现象，钢锭表面无裂纹等缺陷。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种70t级锻造12cr2mo1r(h)钢锭的模铸方法，所述模铸方法包括保护渣选择、浇注过热度控制、浇注速度控制、保护浇注控制、退火控制工序；所述退火控制工序，退火工艺为：装炉温度≥400℃，先280～300℃闷钢10h，后以46～50℃/h升温速度升至900～920℃，再保温46～48h，最后以47～50℃/h降温速度降至150～200℃出炉。
本发明所述保护渣选择工序，使用低碳保护渣，低碳保护渣半球点温度1120～1170℃，较低的半球点温度，保护渣更易熔化，钢液不易卷入保护渣，形成尾部夹杂缺陷。
本发明所述浇注过热度控制工序，锻造锭浇注过热度控制为46～48℃。采用较高的过热度，防止浇注时间长，浇注后期钢液温度低，夹杂物上浮困难，在尾部聚集。
本发明所述浇注速度控制工序，浇注水口孔径选用45mm，本体浇注时间为22～26min，帽口浇注时间为8～10min。45mm孔径水口在浇注过程中更容易保持铸流形态和控制浇注速度，减少钢水二次氧化和减少钢锭表面裂纹，且操作更简便。
本发明所述保护浇注控制工序，全密封保护浇注，浇注过程钢液与空气完全隔离，防止钢液二次氧化，浇注24-26h脱模，脱模后及时装退火炉进行退火。
本发明所述模铸方法生产锻造锭为70～80t十六棱锻造锭。
本发明所述模铸方法生产锻造锭轧出的钢板厚度为160～190mm，符合nb/t47013.3-2015验收等级levelt1级，探伤合格率≥98.2%，且钢锭无裂纹缺陷。
本发明所述模铸方法生产锻造锭轧出的钢板屈服强度320mpa以上，抗拉强度520-680mpa，-30℃冲击大于等于100j。
本发明70t级锻造12cr2mo1r(h)钢锭的模铸方法生产的加氢反应器用钢12cr2mo1r(h)产品及性能检测方法标准参考：gb713《锅炉和压力容器用钢板》；探伤标准参考：nb/t47013.3《承压设备无损检测》。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明使用较低的半球点温度低碳保护渣，保护渣更易熔化，钢液不易卷入保护渣，形成尾部夹杂缺陷。2、本发明采用较高的过热度，防止浇注时间长，浇注后期钢液温度低，夹杂物上浮困难，在尾部聚集。3、本发明采用45mm孔径水口在浇注过程中更容易保持铸流形态和控制浇注速度，减少钢水二次氧化和减少钢锭表面裂纹，且操作更简便。4、本发明采用全密封保护浇注，浇注过程钢液与空气完全隔离，防止钢液二次氧化。5、本发明退火工艺，能有效释放钢中的内应力，钢锭及轧后钢板无裂纹缺陷。6、本发明操作简便易行，既能提高钢锭内部质量，减少钢锭头部疏松、缩孔等缺陷，也能防止钢锭表面裂纹，减少70t级锻造12cr2mo1r(h)钢锭因裂纹缺陷造成的废品计划外，生产锻造锭轧出的钢板符合nb/t47013.3-2015验收等级levelt1级，探伤合格率≥98.2%，且钢锭无裂纹缺陷。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例70t级锻造12cr2mo1r(h)钢锭的模铸方法包括保护渣选择、浇注过热度控制、浇注速度控制、保护浇注控制、退火控制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）保护渣选择工序，使用低碳保护渣，低碳保护渣半球点温度1150℃，；
（2）浇注过热度控制工序，锻造锭浇注过热度控制为46℃；
（3）浇注速度控制工序，浇注水口孔径选用45mm，本体浇注时间为22min，帽口浇注时间为8min；
（4）述保护浇注控制工序，全密封保护浇注，浇注过程钢液与空气完全隔离；浇注24h脱模，脱模后及时装退火炉进行退火；
（5）退火控制工序，装炉温度400℃，先280℃闷钢10h，后以48℃/h升温速度升至900℃，再保温46h，最后以48℃/h降温速度降至150℃出炉。
本实施例模铸方法生产锻造锭为70t十六棱锻造锭。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板符合nb/t47013.3-2015验收等级levelt1级，探伤合格率98.9%，且钢钢锭无裂纹缺陷。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板厚度为160mm，屈服强度330mpa，抗拉强度520mpa，-30℃冲击102j。
实施例2
本实施例70t级锻造12cr2mo1r(h)钢锭的模铸方法包括保护渣选择、浇注过热度控制、浇注速度控制、保护浇注控制、退火控制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）保护渣选择工序，使用低碳保护渣，低碳保护渣半球点温度1120℃；
（2）浇注过热度控制工序，锻造锭浇注过热度控制为47℃；
（3）浇注速度控制工序，浇注水口孔径选用45mm，本体浇注时间为24min，帽口浇注时间为9min；
（4）述保护浇注控制工序，全密封保护浇注，浇注过程钢液与空气完全隔离；浇注26h脱模，脱模后及时装退火炉进行退火；
（5）退火控制工序，装炉温度410℃，先300℃闷钢10h，后以50℃/h升温速度升至920℃，再保温48h，最后以50℃/h降温速度降至200℃出炉。
本实施例模铸方法生产锻造锭为70t十六棱锻造锭。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板符合nb/t47013.3-2015验收等级levelt1级，探伤合格率99.5%，且钢锭无裂纹缺陷。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板厚度为170mm，屈服强度340mpa，抗拉强度550mpa，-30℃冲击110j。
实施例3
本实施例70t级锻造12cr2mo1r(h)钢锭的模铸方法包括保护渣选择、浇注过热度控制、浇注速度控制、保护浇注控制、退火控制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）保护渣选择工序，使用低碳保护渣，低碳保护渣半球点温度1170℃；
（2）浇注过热度控制工序，锻造锭浇注过热度控制为48℃；
（3）浇注速度控制工序，浇注水口孔径选用45mm，本体浇注时间为26min，帽口浇注时间为10min；
（4）述保护浇注控制工序，全密封保护浇注，浇注过程钢液与空气完全隔离；浇注25h脱模，脱模后及时装退火炉进行退火；
（5）退火控制工序，装炉温度408℃，先295℃闷钢10h，后以49℃/h升温速度升至910℃，再保温46.5h，最后以49.5℃/h降温速度降至180℃出炉。
本实施例模铸方法生产锻造锭为80t十六棱锻造锭。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板符合nb/t47013.3-2015验收等级levelt1级，探伤合格率99.2%，且钢锭无裂纹缺陷。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板厚度为190mm，屈服强度355mpa，抗拉强度680mpa，-30℃冲击105j。
实施例4
本实施例70t级锻造12cr2mo1r(h)钢锭的模铸方法包括保护渣选择、浇注过热度控制、浇注速度控制、保护浇注控制、退火控制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）保护渣选择工序，使用低碳保护渣，低碳保护渣半球点温度1130℃；
（2）浇注过热度控制工序，锻造锭浇注过热度控制为48℃；
（3）浇注速度控制工序，浇注水口孔径选用45mm，本体浇注时间为25min，帽口浇注时间为8min；
（4）述保护浇注控制工序，全密封保护浇注，浇注过程钢液与空气完全隔离；浇注25h脱模，脱模后及时装退火炉进行退火；
（5）退火控制工序，装炉温度412℃，先285℃闷钢10h（点小火），后以48.5℃/h升温速度升至920℃，再保温47.5h，最后以48.5℃/h降温速度降至175℃出炉
本实施例模铸方法生产锻造锭为80t十六棱锻造锭。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板符合nb/t47013.3-2015验收等级levelt1级，探伤合格率99.7%，且钢板无裂纹缺陷。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板厚度为185mm，屈服强度365mpa，抗拉强度560mpa，-30℃冲击125j。
实施例5
本实施例70t级锻造12cr2mo1r(h)钢锭的模铸方法包括保护渣选择、浇注过热度控制、浇注速度控制、保护浇注控制、退火控制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）保护渣选择工序，使用低碳保护渣，低碳保护渣半球点温度1140℃；
（2）浇注过热度控制工序，锻造锭浇注过热度控制为46℃；
（3）浇注速度控制工序，浇注水口孔径选用45mm，本体浇注时间为23min，帽口浇注时间为8.5min；
（4）述保护浇注控制工序，全密封保护浇注，浇注过程钢液与空气完全隔离；浇注24h脱模，脱模后及时装退火炉进行退火；
（5）退火控制工序，装炉温度420℃，先293℃闷钢10h，后以46.8℃/h升温速度升至915℃，再保温47.5h，最后以48.5℃/h降温速度降至190℃出炉。
本实施例模铸方法生产锻造锭为76t十六棱锻造锭。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板符合nb/t47013.3-2015验收等级levelt1级，探伤合格率98.7%，且钢锭无裂纹缺陷。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板厚度为175mm，屈服强度375mpa，抗拉强度600mpa，-30℃冲击120j。
实施例6
本实施例70t级锻造12cr2mo1r(h)钢锭的模铸方法包括保护渣选择、浇注过热度控制、浇注速度控制、保护浇注控制、退火控制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）保护渣选择工序，使用低碳保护渣，低碳保护渣半球点温度1146℃；
（2）浇注过热度控制工序，锻造锭浇注过热度控制为47.5℃；
（3）浇注速度控制工序，浇注水口孔径选用45mm，本体浇注时间为24min，帽口浇注时间为9.5min；
（4）述保护浇注控制工序，全密封保护浇注，浇注过程钢液与空气完全隔离；浇注25.5h脱模，脱模后及时装退火炉进行退火；
（5）退火控制工序，装炉温度410.5℃，先288℃闷钢10h，后以49.5℃/h升温速度升至915℃，再保温47.5h，最后以48.5℃/h降温速度降至185℃出炉。
本实施例模铸方法生产锻造锭为72t十六棱锻造锭。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板符合nb/t47013.3-2015验收等级levelt1级，探伤合格率98.8%，且钢锭无裂纹缺陷。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板厚度为180mm，屈服强度380mpa，抗拉强度600mpa，-30℃冲击115j。
实施例7
本实施例70t级锻造12cr2mo1r(h)钢锭的模铸方法包括保护渣选择、浇注过热度控制、浇注速度控制、保护浇注控制、退火控制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）保护渣选择工序，使用低碳保护渣，低碳保护渣半球点温度1160℃；
（2）浇注过热度控制工序，锻造锭浇注过热度控制为46℃；
（3）浇注速度控制工序，浇注水口孔径选用45mm，本体浇注时间为26min，帽口浇注时间为10min；
（4）述保护浇注控制工序，全密封保护浇注，浇注过程钢液与空气完全隔离；浇注26h脱模，脱模后及时装退火炉进行退火；
（5）退火控制工序，装炉温度405℃，先298℃闷钢10h，后以46℃/h升温速度升至918℃，再保温48h，最后以49℃/h降温速度降至200℃出炉。
本实施例模铸方法生产锻造锭为79t十六棱锻造锭。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板符合nb/t47013.3-2015验收等级levelt1级，探伤合格率99.0%，且钢锭无裂纹缺陷。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板厚度为165mm，屈服强度400mpa，抗拉强度580mpa，-30℃冲击125j。
实施例8
本实施例70t级锻造12cr2mo1r(h)钢锭的模铸方法包括保护渣选择、浇注过热度控制、浇注速度控制、保护浇注控制、退火控制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）保护渣选择工序，使用低碳保护渣，低碳保护渣半球点温度1150℃；
（2）浇注过热度控制工序，锻造锭浇注过热度控制为48℃；
（3）浇注速度控制工序，浇注水口孔径选用45mm，本体浇注时间为22min，帽口浇注时间为9min；
（4）述保护浇注控制工序，全密封保护浇注，浇注过程钢液与空气完全隔离；浇注24h脱模，脱模后及时装退火炉进行退火；
（5）退火控制工序，装炉温度408℃，先289℃闷钢10h，后以47℃/h升温速度升至920℃，再保温47h，最后以47℃/h降温速度降至150℃出炉。
本实施例模铸方法生产锻造锭为74t十六棱锻造锭。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板符合nb/t47013.3-2015验收等级levelt1级，探伤合格率99.1%，且钢锭无裂纹缺陷。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板厚度为172mm，屈服强度380mpa，抗拉强度580mpa，-30℃冲击130j。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。