[发明专利]一种提高16MnHIC法兰用钢坯抗氢裂及耐硫化氢腐蚀能力的方法

权利要求书

1.一种提高16MnHIC法兰用钢坯抗氢裂及耐硫化氢腐蚀能力的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)KR脱硫铁水预处理步骤：预处理后铁水中[S]≤0.004％、铁水温度≮1300℃、采用气动双重拔渣，保证铁水裸露面积≥95％；

2)转炉冶炼步骤：预处理铁水量和洁净废钢比例为5：1～7：1，入炉铁水温度1300～1400℃，铁水中S含量≤0.04％，加入活性白灰、高硅白云石造渣保证炉渣碱度；顶底复合吹炼，转炉拉碳一次命中，保证吹炼终点的C-O平衡；出钢过程中出钢口不散流且出钢时间≮5分钟，出钢过程中进行渣洗操作，保证夹杂物充分聚集、上浮，提升钢水纯净度，钢水终点温度执行现行操作标准；

3)LF精炼步骤：工位造白渣脱硫，成渣的速度快且保持时间≥15分钟，终渣成分控制为CaO/SiO2＝4.5：1～7.0：1；化渣时“亮圈”直径不超过钢包直径的1/3；钢水的脱氧合金化要求在精炼必须完成后再进行Ca处理软吹≥5分钟，软吹时渣面应保持轻微波动的状态，出站时要求总[O]含量为≯20ppm，[S]含量为≯20ppm；

4)RH精炼步骤：RH到站钢液温度1590～1620℃，要求抽气≯4分钟最小真空度即可达到266Pa以下且真空处理过程中真空度波动反弹≤100Pa，真空处理过程中调节环流氩气流量，保证钢水充分的循环，RH真空处理过程中加入稀土Ce合金，加稀土后环流5分钟后复压，并软吹5～6分钟，总真空处理时间20min，破空后钢水中[H]≤1.2ppm、[O]≤20ppm、[N]≤40ppm；

5)连铸步骤：拉速控制在1.0±0.1m/min，中包过热度为28-43℃，全程保护浇铸增氮量≤5ppm，大包下渣前30秒前关闭大包水口，防止钢包下渣，动态二冷配水、电磁搅拌及动态轻压的参数按电脑计算执行；

6)加热保温步骤：红热的钢坯入保温坑，按照制定的加热保温制度，包括起始温度600-750℃，保温温度350-450℃，缓冷时间24h，加热保温时间≥48h。铸坯总加热保温时间≥72h。

2.根据权利要求1所述的提高16MnHIC法兰用钢坯抗氢裂及耐硫化氢腐蚀能力的方法，其特征在于：步骤2)中转炉终点碳控制高于0.07％，炼钢终点温度1610～1650℃。

3.根据权利要求1所述的提高16MnHIC法兰用钢坯抗氢裂及耐硫化氢腐蚀能力的方法，其特征在于：步骤2)中转炉出钢后加入Al脱氧，钢液Al含量0.030～0.060％。

4.根据权利要求1所述的提高16MnHIC法兰用钢坯抗氢裂及耐硫化氢腐蚀能力的方法，其特征在于：步骤4)中的钢液中Ce含量为0.0010％～0.0040％。

5.根据权利要求1所述的提高16MnHIC法兰用钢坯抗氢裂及耐硫化氢腐蚀能力的方法，其特征在于：步骤4)中钢液中钙含量＞0.0010％，使钢液精炼过程中生成与稀土复合的稀土钙铝酸盐。钢液中硫含量＜0.002％，使钢中生成与稀土复合的稀土硫化物。

6.根据权利要求1所述的提高16MnHIC法兰用钢坯抗氢裂及耐硫化氢腐蚀能力的方法，其特征在于：步骤4)中加入稀土Ce合金前采用Al脱氧，控制加稀土Ce合金前钢液中的铝含量在0.030％～0.040％之间。

7.根据权利要求1所述的提高16MnHIC法兰用钢坯抗氢裂及耐硫化氢腐蚀能力的方法，其特征在于：步骤6)保证16MnHIC法兰坯72h内温度不低于350℃。

8.根据权利要求1所述的提高16MnHIC法兰用钢坯抗氢裂及耐硫化氢腐蚀能力的方法，其特征在于：16MnHIC法兰用钢化学组成按照质量百分比计为C0.15～0.18％，Si 0.20～0.30％，Mn 1.20～1.30％，P≤0.008％，S≤0.003％，Alt 0.020～0.50％，Ca 0.0010-0.0030％，其余为铁和不可避免的杂质元素，稀土Ce含量0.0010～0.0040％。

9.根据权利要求1所述的提高16MnHIC法兰用钢坯抗氢裂及耐硫化氢腐蚀能力的方法，其特征在于：经过处理后钢板中含有Ce-Al-O、Ce-O-S和Ca-Ce-O-S稀土夹杂物中的一种或两种，夹杂物中Al、Ce、Ca、S和O的化学组成的质量百分比为2％＜Al＜40％，20％＜Ce＜70％，5％＜Ca＜15％，10％＜S＜40％，2％＜O＜20％，数量密度≤150个/mm2，且80％以上稀土夹杂物尺寸小于1微米。