[发明专利]一种低成本耐硫酸腐蚀09CrCuSbRE热轧圆钢的制备方法

说明书

本发明公开了一种低成本耐硫酸腐蚀09CrCuSbRE热轧圆钢的制备方法，其炼钢工艺流程为转炉—炉外精炼—VD真空处理—连铸；轧钢工艺流程：铸坯加热—高压水除磷—Ф850mm开坯机—Ф700mm×3+Ф550mm×4连轧机组轧制—锯切—缓冷—无损检测—堆垛—检查—修磨—打捆—入库—发货；轧制工艺中控制的技术参数为：加热温度1150—1200℃，保温时间≥3小时；开轧温度≤1100℃；终轧温度≤780℃；缓冷时间≥48小时；其轧后的组织为铁素体+珠光体组织。本发明通过热轧状态交货，无需复杂热处理工艺，具有较宽的工艺窗口。

技术领域

本发明涉及材料冶金技术领域，尤其涉及一种低成本耐硫酸腐蚀09CrCuSbRE热轧圆钢的制备方法。

背景技术

目前能源问题越来越严重，随着煤、石油等化石能源的大量开采，燃料中的硫含量越来越高，从而导致燃烧、热交换等设备遭受到严重腐蚀，特别是在热交换过程中发生的硫酸露点腐蚀。例如烟道、烟囱、脱硫装置等。燃料中通常含有质量分数2％～3％的硫，经燃烧后在烟气中产生体积分数约0.2％的SO2，其中又有体积分数1％～2％的SO2受颗粒粉尘、金属氧化物等的催化作用而生成SO3，再与烟气中的水分结合生成硫酸，在处于露点以下的金属表面凝结并腐蚀金属。国内外的学者在这一方面做了大量的研究工作，开发出了多个系列的耐硫酸露点腐蚀钢，例如我国的09CrCuSb合金，国外的CORTEN、NAC-2B、NAC合金等，通过实现合金元素的合理配比，能够使钢材在腐蚀过程中生成富含Cu、Sb、Cr和Ti等元素的致密腐蚀层，且使金属腐蚀电位向钝化区移动并保持相对较低的维钝电流密度，从而使耐硫酸露点腐蚀钢的耐蚀性得到保障。然而，这些手段往往需要大量昂贵的合金元素。利用稀土元素进行合金化可以提高钢材的耐硫酸露点腐蚀性能。稀土元素具有脱氧脱硫、减少夹杂等作用，大量实例证明，稀土合金化在耐腐蚀方面作用突出。我国具有稀土资源优势，利用稀土元素合金化开发稀土耐硫酸露点腐蚀钢符合我国的基本国情。

经检索，公开号为CN105200349A的文献，公开了一种生产耐硫酸露点腐蚀圆钢09CrCuSb的方法。其化学成分为：C：0.06-0.09％，Mn：0.48-0.60％，Si：0.26-0.38％，Cr：0.90-1.00％，Sb：0.07-0.09％，Cu：0.30-0.40％，Re：0.005-0.010％，P：≤0.015％，S：≤0.008％，其余为铁和不可避免的微量的化学元素。该钢种通过转炉—精炼—VD真空处理—连铸—轧制等工艺得到耐硫酸露点腐蚀圆钢09CrCuSb。但其生产过程工艺复杂，C元素处于包晶钢范围内，在连铸过程中会出现水口结瘤，拉速不稳定，液面波动等现象，造成铸坯裂纹产生。

经检索，公开号为CN1490427A的文献，公开了耐硫酸腐蚀露点无缝钢管低合金钢—09CrCuSb(ND钢)。该钢种其化学成分重量百分比：C：≤12％，Si：0.20-0.40％，Mn：0.35-0.65％，P：≤0.035％，S：≤0.035％，Cr：0.70-1.10％，Cu：0.25-0.45％，Sb：0.04-0.10％，Ti：0.03-0.07％，其余为Fe。工艺：铁水脱硫；转炉冶炼；真空处理；铸坯加热；热送连轧。该钢种C、Cr、Sb含量范围较宽泛，不易控制。此外，由于其C含量较高，Ti元素含量不宜过高，因为过高的Ti含量在高C含量的情况下容易在凝固、高温轧制过程中析出较大的碳化物、碳氮化物颗粒，不仅影响Ti的析出强化效果，大的析出物对韧性也不利，因此该专利的合金设计不利于推广使用。

上述文献的制备工艺和化学成分较为复杂，制造成本较高，难以满足大工业生产耐硫酸腐蚀用钢的生产需求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种低成本耐硫酸腐蚀09CrCuSbRE热轧圆钢的制备方法，通过热轧状态交货，无需复杂热处理工艺，具有较宽的工艺窗口。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：