[发明专利]一种煤气管道用SNS耐酸钢优质铸坯及其生产方法

说明书

本发明适用于耐磨板技术领域，提供了一种煤气管道用SNS耐酸钢优质铸坯及其生产方法，包括C、Si、Mn、S、P≤0.020％，Sb、Cr、Cu、Ni、Ti、N、Als0.015％‑0.05％，其余为Fe及不可避免的杂质，本发明的耐酸钢铸坯的生产方法主要从成分设计、炼钢过程各道工序的工艺优化及操作的精准管控方面进行了大的创新，大大降低了钢中夹杂物级别，避免了含铜铸坯易产生铜脆裂纹，合金含量高的铸坯低倍组织易出现中心偏析、成分不均匀的的问题，为热轧提供了优质SNS耐酸铸坯，既满足铸坯热轧后的耐腐蚀性能，又确保钢的力学性能，且铸坯的制作成本控制的较低。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种煤气管道用SNS耐酸钢优质铸坯及其生产方法。

背景技术

我国对环境治理力度不断加大，钢铁企业如何做到减少排放及能源充分利用成为必须面对的问题。

钢铁公司在使用煤气时需要从高炉、转炉或煤气柜将煤气运输到煤气管网再运输到不同使用点，用于铸坯加热与钢包、耐材及合金的烘烤等。但是高炉煤气中的硫化物遇冷凝水易发生硫酸露点腐蚀；烧结使用的海外铁矿粉在海运过程中受海水的影响，煤气中会常带有氯离子。输送煤气总里程达百公里，制作煤气管道需求的热轧钢板量非常大，一般均使用普碳钢Q235B制作，但Q235钢易被酸性介质腐蚀，对含S0₄^2-与Cl^-介质的煤气管耐蚀性较差，管道常会发生泄露，煤气飘散后，致使正常工作区域CO浓度达13～180ppm，如不及时维护与更换会危及到人的生命安全，严重影响到生产正常运行。

对钢铁公司不同位置煤气中硫含量、煤气脱水器中水质进行检测，并对煤气管道使用时长进行了统计，发现：煤气中有机硫COS含量较多，最高的达158mg/m3；煤气脱水器中的水呈较强的酸性，个别位置的Cl-含量极高，最高的达24746mg/l；Q235B材质的煤气管道实际使用时长平均为3年，最短的使用时长只有11个月。

因此需要利用钢铁公司既有装备与工艺技术生产一种SNS优质耐酸钢铸坯来代替普碳Q235B铸坯或普通含铜耐酸钢铸坯，这种优质耐酸钢铸坯耐蚀性好、寿命长、不需要频繁更换，确保生产经营的安全运行。

现有技术中，有一种煤气管道用材，使用普碳钢Q235B铸坯经热轧后再螺旋焊接制作煤气管道，低碳钢价格低，具有良好的机械性能，在煤气管道领域应用广泛。Q235B钢炼钢工序的生产方法一般是用硅铁、硅锰再加钢砂铝在转炉出钢时进行脱氧及合金调整，钢水中的氧虽然得到一定的降低，但实际成品中的氧含量还是过高，成品氧含量一般在100～150ppm，氧含量越高，越易形成硅酸盐类夹杂，即C类夹杂，其级别按国标GB/T 10561-2005评定一般在2.5级～＞3级之间。硅酸盐夹杂在成品热轧钢带中呈沿轧向的条状、平行分布在金属基体中，C类硅酸盐夹杂塑性和韧性、膨胀系数与金属基体相差大，变形指数比钢基体低，夹杂与钢基体金属间存在显微间隙，S042-与Cl-易于聚集于显微间隙处，此处最易先被腐蚀，进而扩展到钢基体，最终钢管被腐蚀损坏；因Q235B钢属包晶钢(C含量0.08％～0.18％)，包晶反应伴随着较大的体积收缩，体积变化易使铸坯产生表面裂纹及中间裂纹，铸坯在加热炉易因氧化而在轧制时出现缺陷，这些缺陷会降低钢的耐蚀性能，增加被腐蚀的速率。综上Q235B钢在酸性环境下很容易腐蚀，常因腐蚀发生泄露，使用寿命短、安全风险大、更换频繁。