[发明专利]应用在550℃的小口径高压锅炉管用钢及其生产方法

说明书

本发明公开了一种应用在550℃的小口径高压锅炉管用钢及其生产方法，所述高压锅炉管用钢化学成分组成及质量百分含量为C：0.09～0.13%、Si：0.21～0.27%、Mn：0.55～0.60%、P≤0.02%、S≤0.01%、Cr：0.99～1.08%、Mo：0.29～0.35%、V：0.19～0.24%、Al≤0.020%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述生产方法包括冶炼、精炼、连铸、缓冷和轧制工序。本发明高压锅炉管用钢，纯净度高、内部质量优良，中心疏松及中心偏析级别均≤0.5级，综合性能良好，五大有害元素As+Sn+Sb+Pb+Bi≤0.010%，完全满足耐高温、耐高压、持久性要求。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种应用在550℃的小口径高压锅炉管用钢及其生产方法。

背景技术

随着我国火力发电的发展及节能减排压力的增大，各大型发电厂为了提高大型火电机组的效率，从而提高锅炉蒸汽温度及锅炉蒸汽压力，而提高锅炉蒸汽温度比提高锅炉蒸汽压力对机组效率的影响更为显著。

由于目前国内钢种质量如15CrMoG、12Cr1MoVG材质的性能及内部质量达不到相应的要求，从而使管道的壁厚大大增厚，以提高锅炉压力参数（从14.3MPa提高到17.3MPa乃至26.5MPa）来提高机组效率。高压锅炉管主要用来制造高压和超高压锅炉的过热器管、再热器管、导气管、主蒸汽管等。由于超临界高压锅炉管用钢使用环境恶劣，要求具备更良好的高温力学性能、组织稳定性以及抗腐蚀和氧化能力，由于该产品合金含量高，碳含量位于包晶区，生产难度大。

因此，当前我国最突出的问题是解决用量最大、难度最高的高温高压耐热钢管的生产供应问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种应用在550℃的小口径高压锅炉管用钢；同时本发明还提供了一种应用在550℃的小口径高压锅炉管用钢的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种应用在550℃的小口径高压锅炉管用钢，所述高压锅炉管用钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.09～0.13%、Si：0.21～0.27%、Mn：0.55～0.60%、P≤0.020%、S≤0.010%、Cr：0.99～1.08%、Mo：0.29～0.35%、V：0.19～0.24%、Al≤0.020%，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明所述高压锅炉管用钢：As≤0.010%、Sn≤0.010%、Pb≤0.010%、Sb≤0.010%、Bi≤0.010%、O≤15ppm、N≤60ppm、H≤2.0ppm，As+Sn+Sb+Pb+Bi≤0.010%。

本发明所述高压锅炉管用钢规格为φ50～90mm。

本发明还提供了一种应用在550℃的小口径高压锅炉管用钢的生产方法，所述生产方法包括冶炼、精炼、连铸、缓冷和轧制工序；所述精炼工序，采用LF精炼+RH真空脱气处理；所述轧制工序，轧制两火成材，开坯轧制开轧温度为1050～1100℃，棒材轧制开轧温度为970～1020℃。

本发明所述精炼工序，采用LF精炼+RH真空脱气处理，LF精炼炉渣料和微调成分一次到位，过程增氮≤10ppm，LF炉渣碱度3.0～3.5；RH精炼真空度≤67Pa，保真空时间≥10min，RH真空破空后钢水静吹时间≥15min。

本发明所述轧制工序，轧制两火成材，即280mm*380mm连铸矩坯开坯轧制成150mm*150mm方钢，然后将150mm*150mm方钢轧制成棒材，充分弥补高合金造成的成分偏析；开坯使用万能轧机将280mm*380mm连铸矩坯开坯轧制成150mm*150mm方钢，开坯轧制加热炉预热段温度为500～800℃，均热段温度为1150～1200℃，开轧温度为1050～1100℃。

本发明所述轧制工序，棒材轧制，加热炉预热段温度为500～720℃，均热段温度为1070～1120℃，开轧温度为970～1020℃。