[发明专利]一种低温容器用钢板及生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低温容器用钢板及这种钢板的生产方法，属于特种钢板及钢板生产方法技术领域。

背景技术

近年来，石油化工和煤化工等行业的深度开发，用于制造煤化工、石油化工等设备中的各种冷凝塔设备需要的低温压力容器用钢得到迅猛发展，市场对于厚规格低温压力容器用钢的需求越来越大，客户对钢板板厚1/2处冲击韧性要求越来越严格，并且提出长时间（大于10小时）模焊性能要求，这些以前都是没有过的。国内大厚度、大单重钢力学性能如板厚1/2处负温冲击功、尤其是Z向性能不佳，而且生产的成本较高，致使国内大厚度、大单重低温压力容器用钢板不能满足市场需求。

低温压力容器用钢板要求钢质纯净、夹杂物含量低、性能优良，具有良好的强韧配合及低温韧性，完全符合标准要求，尤其是低温冲击韧性，远远高于标准要求，具有高纯净度、高韧性、高内在质量、高技术要求的特点，主要应用于石油、化工设备脱乙烷塔、CO2吸收塔、中压闪蒸塔、冷却器、脱乙烷塔 、再吸收塔、压缩机机壳、丙烷低温储罐制造等。为了满足制造低温焊接压力容器的需要，研制和生产优质的低温压力容器用钢板是冶金企业面临的十分重要的任务。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低温容器用钢板及生产方法，这低温容器用钢板及生产方法能够通过调整优化钢板中合金元素的配比、优化生产工艺，在较少贵重合金使用量条件下确保钢板力学性能良好，使钢板具有良好的组织、综合性能和焊接性能，以提高钢板交货态和模焊态的低温冲击韧性，满足市场对于优质低温容器用钢的需要。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种低温容器用钢板，它由以下重量百分比的组分熔炼而成：C≤0.12%，Si0.15～0.50%，Mn1.20～1.60%，Ni0.30～0.80%，P≤0.010%，S≤0.005%，Al0.020～0.045%，Nb≤0.040%，余量为Fe和不可避免的杂质。

上述低温容器用钢板，所述钢板厚度≤120mm。

一种低温容器用钢板的生产方法，它按照以下工艺步骤进行：

（1）冶炼：将含有上述重量百分含量化学成分的钢水先经电炉冶炼，送入LF精炼炉精炼，喂Al线700米以上，白渣保持时间≥35min，石灰用量≥17kg/t钢，过程及扒渣[Al]≥0.015%，总精炼时间≥60min，精炼完毕后吊包VD炉真空处理，真空前加入SiCa块120kg以上，真空度不大于66Pa，真空保持时间≥20分钟时破坏真空，最大限度减少钢中非金属夹杂物、有害元素含量，保证钢水的纯净度；

（2）浇铸：真空破坏后，钢板厚度＜60mm厚钢板采用300mm连铸机浇铸,过热度控制在15℃～40℃；钢板厚度≥60mm，采用相应锭型的锭模浇注，过热度控制在30℃～50℃；

（3）加热：钢锭及钢坯均执行II组钢加热制度，其中，在1000℃以下升温速度100-120℃/h，钢锭最高加热温度1240℃，均热温度1200℃～1220℃；钢坯最高加热温度1220℃，均热温度1180℃～1200℃，总加热时间12±2min/cm；

（4）轧制：第一阶段轧制温度为930℃～1100℃，此阶段单道次压下量为10%～25%，累计压下率为70～90％；第二阶段轧制温度为860～900℃，累计压下率为30～50％；

（5）热处理：根据钢板不同厚度，对钢板进行不同热处理方式，其中：

对于板厚≤20mm钢板，采用正火工艺，正火工艺：900℃±10℃，总加热时间50min～80min，其中保温时间1.5min/mm，水冷加速冷却，钢板返红温度550℃～650℃，冷却速度≤10℃/s；

对于板厚>20 mm～40 mm钢板，采用正火加速冷却+回火工艺，正火工艺：910℃±10℃，总加热时间2.5min/mm，其中保温时间1.5min/mm，水冷加速冷却，钢板返红温度550℃～650℃，回火工艺：温度630℃±5℃，总加热时间：3.5min/mm；

对于板厚>40 mm～80mm钢板，采用淬火+回火工艺，淬火工艺：910℃±10℃，总加热时间：PLC+30min，最大水量：约4000m3的水冷，淬火时的辊速：3m/min；回火工艺：温度650℃±5℃，总加热时间：3.5min/mm；