[发明专利]P91 钢连铸圆管坯及其生产工艺

权利要求书

1.一种P91钢连铸圆管坯的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)将钢包(1)内经过真空脱气的钢水注入到中间包(3)内，控制中间包(3)内钢水过热度为25～40℃；

2)将所述钢水注入弧形连铸机的结晶器(4)中，所述结晶器(4)的钢液面上加保护渣(13)，钢水沿所述结晶器(4)铜管的内壁凝固成以钢水为铸坯液心(19)的坯壳(20)；

3)采用单向旋转磁场对凝固前沿进行搅拌，采用行波磁场对铸坯液心(19)施加推力，采用双向交替旋转磁场对凝固末端(17)进行搅拌；

4)将所述坯壳(20)拉入弧形导向段(18)形成初始圆坯，根据钢水过热度实时调节拉坯速度在0.2～0.4m/min的范围内，所述弧形导向段(18)的前段为二冷区，所述二冷区分三段对所述初始圆坯进行冷却，包括足辊区(14)水环喷水冷却、活动段上部(15)气雾冷却和活动段下部(16)气雾冷却；

5)经过冷却后的所述初始圆坯进入矫直区，采用8辊连续矫直得到矫直铸坯；以及

6)将所述矫直铸坯切割成定尺铸坯并经过缓冷后，得到所述连铸圆管坯。

2.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述钢水的化学成分及质量含量为：O≤0.003％，H≤0.0002％，S≤0.007％，P≤0.015％，C 0.08～0.12％，Si 0.20～0.45％，Mn0.35～0.55％，Cu≤0.15％，Ni≤0.20％，Cr 8.10～9.30％，Mo 0.85～1.05％，V 0.18～0.23％，Nb0.06～0.10％，N 0.030～0.070％，Al≤0.020％，Ti≤0.010％，Zr≤0.010％，砷、锡、铅、锑和铋五种元素含量均不大于0.015％，所述五种元素含量总和不大于0.035％，余量为Fe及杂质。

3.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述保护渣(13)的主要化学成分的质量含量为：SiO₂ 29～31％，CaO 25～27％，Al₂O₃ 5～8％，C 16～18％和Na₂O/K₂O与Li₂O的质量含量总和为6～9％。

4.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述单向旋转磁场由布置在所述结晶器(4)的铜管下部的外置式电磁搅拌器(5)产生，所述外置式电磁搅拌器(5)的搅拌频率为1.5～2Hz，搅拌电流为300～500A。

5.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述行波磁场由电磁加速器(7)产生，所述行波磁场与铸流前进方向相同，所述电磁加速器(7)设置在距所述结晶器(4)弯月面12～15m处，所述电磁加速器(7)的频率为2～10Hz，电流为400～700A。

6.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述双向交替旋转磁场由凝固末端电磁搅拌器(8)产生，所述凝固末端电磁搅拌器(8)布置在距所述结晶器(4)弯月面16～18m处，所述凝固末端电磁搅拌器(8)的搅拌频率为4～5Hz，搅拌电流为300～450A，所述双向交替的方式为：

a.正向搅拌20～30秒后停止搅拌3～7秒；

b.反向搅拌20～30秒后停止搅拌3～7秒；以及

c.重复所述步骤a和所述步骤b。

7.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述二冷区的比水量为0.12～0.18L/kg，所述足辊区(14)水环喷水冷却的水量百分比为37～45％，所述活动段上部(15)气雾冷却的水量百分比为30～35％，所述活动段下部(16)气雾冷却的水量百分比为20～30％。

8.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述连铸圆管坯的生产工艺是在半径≥17m的弧形连铸机进行的。

9.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，在所述步骤2)中，采用液压振动装置(6)使得所述坯壳(20)与所述铜管内壁分离，所述液压振动装置(6)的振动频率为30～350次/min，振幅为±1～6mm，位移量调整范围为0～40％。

10.一种P91钢连铸圆管坯，其特征在于，所述P91钢连铸圆管坯为由权利要求1-9任一项所述的生产工艺制备的P91钢连铸圆管坯。