[发明专利]一种抗HIC压力容器钢SA516Gr60N的冶炼方法

说明书

本发明公开了一种抗HIC压力容器钢SA516Gr60N的冶炼方法，工艺路线为转炉冶炼、出钢造渣、LF精炼、钙化处理、VD真空精炼、连铸、铸坯堆冷，其特征在于，包括如下具体步骤：步骤一、转炉冶炼工艺；步骤二、精炼炉冶炼工艺；步骤三、连铸工艺。本发明通过转炉造渣制度优化，LF炉精炼造氧化渣脱磷，造还原渣脱氧、脱硫工艺，VD真空脱气和去夹杂物工艺、连铸低过热度全程保护浇注，使铸坯成分均匀，磷≤0.008%，硫≤0.0015%，氧（O）≤15ppm，氢（H）≤1.5ppm，非金属夹杂物有效控制，铸坯内部质量良好，保证高附加值的抗氢致开裂用钢的生产。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种抗HIC压力容器钢SA516Gr60N的冶炼控制方法。

背景技术

抗氢致开裂的机理，前人已经有了较多的研究，主要集中在两点：控制钢材中的杂质和材料的均匀性。对于抗氢致裂纹容器钢而言，Nb、V、B 等合金都是禁止有意添加的，只能通过提高C、Mn含量来保证产品强度，而C、Mn都是易偏析元素，在连铸过程中，偏析是影响铸坯质量的重要因素，偏析引起的疏松和细长夹杂物更容易成为裂纹源。在酸性环境中，钢中夹杂物越多，钢的HIC敏感性就越高。

通过改善冶金工艺，来提高铸坯的质量，减小偏析和夹杂物含量，可以有效提高钢的抗HIC性。

发明内容

本发明旨在提供一种抗HIC压力容器钢SA516Gr60N的冶炼控制方法，通过转炉造渣制度优化，LF炉精炼造氧化渣脱磷，造还原渣脱氧、脱硫工艺，VD真空脱气和去夹杂物工艺、连铸低过热度全程保护浇注，使铸坯成分均匀，磷≤0.008%，硫≤0.0015%，氧≤15ppm，氢≤1.5ppm，非金属夹杂物有效控制，铸坯内部质量良好。

本发明通过下述技术方案予以实现：

一种抗HIC压力容器钢SA516Gr60N的冶炼控制方法，工艺路线为转炉冶炼、出钢造渣、LF精炼、钙化处理、VD真空精炼、连铸、铸坯堆冷，包括如下关键步骤：

（1）转炉冶炼：转炉采用高碱度、高氧化性、低温度渣系操作，脱磷、脱碳，终点控制氧≥450ppm，碳氧积＝0.0030%，出钢温度1570~1600℃，终点磷含量控制≤0.012％；挡渣出钢，炉后无铝脱氧，出钢过程中加入1.8~2.2kg/t钢石灰；

（2）精炼炉冶炼：LF炉升温至1550~1570℃加入2.6~3.0kg/t钢石灰，造氧化渣脱磷，加入2.2~2.6kg/t钢石灰稠渣后扒渣，扒渣后磷含量控制≤0.004％；脱磷扒渣后取样，再造还原渣脱氧、脱硫、合金化，钢水成分、温度达到钢种目标要求出站；VD抽真空，在真空度0.5tor以下保持时间15min；破空后分两次喂入钙线300m对钢水进行钙化处理，软吹搅拌时间≥15min，直至达到目标温度1538~1543℃上台；

（3）连铸：低过热度全程保护浇铸，控制过热度6~13，二次冷却采用动态配水冷却，采用动态轻压下技术减轻铸坯中心偏析与疏松。

本发明通过转炉造渣制度优化，LF炉精炼造氧化渣脱磷，造还原渣脱氧、脱硫工艺，VD真空脱气和去夹杂物工艺、连铸低过热度全程保护浇注，得到的钢铸坯成分均匀，磷≤0.008%，硫≤0.0015%，氧≤15ppm，氢≤1.5ppm，非金属夹杂物有效控制，铸坯内部质量良好。

本发明的原理：

关于转炉冶炼，利用大氧气射流搅拌熔池，造高碱度、高氧化性、低温度渣系操作，脱磷、脱碳，终点控制氧≥450ppm，碳氧积＝0.0030%，出钢温度1570~1600℃，终点磷含量控制≤0.012％，采用挡渣出钢，减少高氧化渣的混出，不脱氧合金化，保持钢水的高氧含量，炉后加入1.5~2.5kg/t钢石灰，为后续精炼创造条件。