[发明专利]一种耐海水腐蚀结构钢用连铸坯及其生产方法

说明书

本发明公开了一种耐海水腐蚀结构钢用连铸坯及其生产方法，所述连铸坯化学成分组成及其质量百分含量为：C≤0.10%、Si：0.15～0.40%、Mn：1.00～1.60%、P≤0.005%、S≤0.003%、Ni≤0.40%、Cr≤0.60%、Alt：0.020～0.040%、Nb：0.020～0.030%、Cu≤0.10%、N≤0.0014%，其余为Fe和不可避免的杂质；所述生产方法包括铁水预处理、转炉炼钢、碱性电弧炉冶炼、RH真空处理、保护浇铸工序。本发明所得耐海水腐蚀结构钢用连铸坯为新型耐海水腐蚀结构用钢母材，满足了优质耐海水腐蚀钢板生产需求，工艺稳定，成本低，可实现批量国产化生产。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种耐海水腐蚀结构钢用连铸坯及其生产方法。

背景技术

世界能源消耗的加剧、能源枯竭逐渐在世界竞争中凸显，传统能源替代方式开发、尤其清洁能源开发成为世界新能源发展的蓝天，核能、太阳能、风能发电作为新能源的主要突破口。

为增加安全、环保系数，海上移动核电与风力发电开发属于新的研发项目工程，为满足海上结构钢的需求，需开发高质量连铸坯材。但是连铸的生产工序环节多，浇铸时间长，因而夹杂物的来源范围广，组织也较为复杂；夹杂物从结晶器液相穴内上浮比较困难，夹杂物的存在破坏了钢基体的连续性和致密性。研究并控制连铸坯夹杂物形态，生产超洁净连铸坯，对改善钢的质量十分有益，尤其开发耐海水腐蚀结构钢用连铸坯，对于开发海洋资源十分迫切。

基于目前国内及国外连铸坯生产技术，凭借现有连铸机设备及技术积淀优势，结合目前海上项目进行大量市场调研与数据论证，对耐海水腐蚀结构钢用连铸坯技术进行攻关开发，通过冶炼工艺与连铸工艺创新，获得高质量等级海上结构钢连铸坯，完全具备轧制耐海水腐蚀结构钢的优质结构储材，质量等级国际领先，对耐海水腐蚀结构钢的开发具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种耐海水腐蚀结构钢用连铸坯及其生产方法。该发明在铁水预处理、转炉炼钢、碱性电弧炉冶炼、RH真空处理、保护浇铸上做了创新，改善了连铸坯内部组织结构、提高了连铸坯质量技术指标，满足了采用连铸坯方式生产低成本、优质耐海水腐蚀结构钢板需求，工艺稳定，可实现批量国产化。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种耐海水腐蚀结构钢用连铸坯，所述连铸坯化学成分组成及其质量百分含量为：C≤0.10%、Si：0.15～0.40%、Mn：1.00～1.60%、P≤0.005%、S≤0.003%、Ni≤0.40%、Cr≤0.60%、Alt：0.020～0.040%、Nb：0.020～0.030%、Cu≤0.10%、N≤0.0014%，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明所述连铸坯低倍硫印偏析0～0.5、晶粒度9.0～10.0级、矩形度偏差0.0～1.5度、裂纹清理深度0～5mm，连铸坯质量达到特优级水平。

本发明还提供了一种耐海水腐蚀结构钢用连铸坯的生产方法，所述生产方法包括铁水预处理、转炉炼钢、碱性电弧炉冶炼、RH真空处理、保护浇铸工序；所述保护浇铸工序，在电磁搅拌条件下浇铸，电搅电流400～450A、振频5～6.5Hz，结晶器下口2～3m弯曲处进行多点矫直，结晶器水量3900～5600m³、锥度11.6～15.0、拉速0.65～0.75m/min，连铸坯断面为200～330mm×1500～2500mm。

本发明所述铁水预处理工序，扒渣机扒除铁水包内的高炉渣，通过喷枪喷入钝化镁合金脱硫、脱磷，去除RE贵金属，预处理后铁水中含量P≤0.003%、S≤0.003%。

本发明所述转炉炼钢工序，加入铁水量≥80%、废钢量≤20%，头批造渣料在开氧的同时加入总渣料计划量≥3:2，剩余渣料在吹炼10min后加入。

本发明所述碱性电弧炉冶炼工序，炉料堆密度1.8～2.3，白渣碱度质量百分比CaO/SiO₂=4～5。