[发明专利]一种超超临界高压锅炉管用钢的连铸工艺

说明书

技术领域

本发明涉及冶金领域的一种钢的连铸工艺，具体的说是一种超超临界高压锅炉管用钢的连铸工艺。

背景技术

电力行业是中国钢材重点用户之一，所用钢材品种、规格繁多。其中，电站和动力系统用钢技术属于国家战略性技术，其产品具有极高附加值，对国民经济发展和国防建设具有直接的决定性支撑作用。因此，美、欧、日等国政府和企业均长期资助火电用钢技术的研发。

根据中国的自然资源和国情，在未来相当长的一段时间内，以燃煤发电机组为主力的火力发电将仍然是中国电能结构中的主体。为了降低煤耗,减少CO2排放量,提高燃煤发电机组的热效率,以满足环境保护的要求,大容量、高参数(压力和温度)超临界、超超临界机组(按主蒸汽出口压力分类,压力大于22.0MPa为超临界压力锅炉;主蒸汽压力在28MPa以上或主汽、再热汽温在580℃以上的机组为超超临界机组)将是我国今后火电机组发展的必然趋势,特别是超超临界机组必将成为火电机组中的主要候选机组。预计在未来10年左右,我国火电机组蒸汽参数可能从目前600℃, 26.5 MPa提高到630～650℃, 30MPa,甚至更高。

大型高效超超临界火电机组是中国火电机组的最重要发展方向。中国已掌握600℃ 蒸汽参数机组的设计和制造技术，但还没有完全掌握关键材料技术。如果关键材料技术能如期取得突破，650℃和700℃蒸汽参数机组将在不久的将来开工建设。随着机组蒸汽参数的提高，机组的热效率、供电煤耗和污染物排放指标均有大幅度改善。如果每度电的煤耗减小1g，则全国火电每年可减少CO2排放750万t，可见减排效果之显著。未来20-30年，火电发电的趋势是要研制和建设一大批先进的大型超超临界火电燃煤机组（包括新建和置换落后机组）。

超超临界机组的发展是以材料的发展为基础的,在高温高压下运行的材料要求具有良好的高温强度和优异的抗氧化性能等。据统计一台1000MW超超临界机组所需高压锅炉管品种将达到5000多吨。在这些品种中,少数品种已实现了批量生产外,其他品种国内几乎都不能生产。因此,锅炉行业迫切希望我国的冶金行业能研制和生产这些产品 ,以替代进口产品。

国内锅炉制造企业所需超超临界锅炉管用钢大部分主要由国外供货，但是供货期长，且价格昂贵，严重制约了我国电力行业的发展，从而影响了我国的经济发展速度。中国开展超超临界锅炉管用钢钢管试制的时间较晚，现阶段主要以模铸为主，虽然也有冶金企业尝试采用连铸工艺生产超超临界锅炉管用钢的连铸坯料，但因该类钢种处于低碳包晶钢范畴且合金含量大，内外质量不稳定，主要表现在存在元素偏析现象、低倍中心缩孔中心裂纹级别过大，表面凹陷裂纹等缺陷，轧制无法焊合，探伤合格率低造成成材率很低特点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种超超临界高压锅炉管用钢的连铸工艺，可有效防止浇注过程中包晶反应角部横向与纵向凹陷造成的表面裂纹，有效降低元素偏析与改善铸坯低倍质量，提高超超临界锅炉管用钢的铸坯质量。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种超超临界高压锅炉管用钢的连铸工艺，连铸工序采用过程控制的方法，连铸采用全保护浇注，钢包到中间包采用长水口氩封保护浇注；中间包到结晶器采用整体内装浸入式水口保护浇注；中包中钢水使用覆盖剂；中间包连续测温；在连铸浇注过程中结晶器液面采用全自动液面检测；连铸拉速按中间包过热度自动控制；结晶器及二冷自动配水；浇注过程结晶器中使用超超临界锅炉管用钢专用保护渣，超超临界锅炉管用钢专用保护渣按重量百分比包括的化学成分为：R：1.0±0.15，SiO₂：36±3%，CaO：36.0±4.0%，Al₂O₃：≤7.5%，Fe₂O₃：≤3.0%，MgO：≤3.0%，F^－（F^－是氟离子）：≤3.9±2.5%，K₂O+Na₂O：5.2±2.0%，C_固：3.9±2.0%，以上各成分的重量百分之和为100%，其中R是碱度，即CaO/SiO2的比值；