[发明专利]Cr-Mo系ASTM A387 Gr22CL2压力容器钢及生产方法

说明书

技术领域

本发明属于宽厚钢板生产技术领域，具体涉及到一种120～150mm厚度Cr-Mo系ASTM A387 Gr22CL2压力容器钢及其生产方法。

背景技术

ASTM A387 Gr22CL2属于美标ASTM  A387/A387M-06a中的压力容器钢，广泛应用于石油、化工、核电站、锅炉等行业，用于制作反应器、换热器、锅炉汽包、核反应堆压力壳、水电站高压水管、水轮涡壳等设备构件。要求具有良好的力学性能、良好的工艺性能、良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能。

目前传统生产采取模铸浇注，专利CN102080187A公开了一种采用33t扁平锭生产12Cr2Mo1R容器钢的方法，但采取常规锭模生产，钢水浇注完毕后进行自然缓慢冷却，尤其是在凝固中后期，钢锭模吸收大量热量后依靠锭模与空气间的传导向外散热，散热速度极慢，与帽口部钢液散热速度趋于一致，不利于在钢锭中心形成上大下小的“喇叭口”补缩通道，狭长的液相穴影响了钢锭本体中心的补缩效果。同时由于凝固时间的延长，加剧了钢锭内部的选分结晶和成分偏析，无法避免常规模铸生产中出现的中心疏松及缩孔现象，内部质量难以保证。

采用常规锭模生产，每套常规锭模平均使用次数在60次左右（最高不超过80次），锭模就会因模内壁出现龟裂而报废，锭模使用成本较高；且常规模铸锭的疏松缺陷则向帽口下部的本体部分延伸，甚至可能延伸至本体中部，为保证钢板质量，钢锭本体靠帽口部分也需切除，成材率低，直接导致生产成本升高。

浇注完毕后，常规锭模依靠散热自然冷却，生产周期较长，难以满足产品交货期需求。

发明内容

针对上述问题，本发明人经过反复试验摸索，获得了一种极限厚度Cr-Mo系ASTM A387 Gr22CL2压力容器钢及其生产方法，从而完成了本发明。

因此，本发明的目的在于提供一种极限厚度Cr-Mo系ASTM A387 Gr22CL2压力容钢及其生产方法。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是所述Cr-Mo系ASTM A387 Gr22CL2压力容器钢的化学成分及质量百分比如下(单位，wt%)：C：0.08～0.16、Si：0.20～0.50、Mn：0.30～0.60、P：≤0.015、S：≤0.005、Als： 0.020～0.060，Cr：2.0～2.5、Mo：0.9～1.1，其它为Fe和残留元素。

为得到上述钢板，本发明的生产方法包括在优质铁水、KR铁水预处理、120t顶底复吹转炉、Ar站吹氩、LF精炼、VD真空脱气、水冷模铸浇注、均热坑加热、3800mm轧机、ACC层流冷却、矫直、堆冷、热处理、精整、外观检验、探伤、入库工艺顺序下，通过选用水冷模铸锭浇注，成分上仅添加Cr、Mo合金、采取Als作为细化晶粒元素的低成本设计，通过LF+VD工艺控制钢水纯净度，二阶段轧制及ACC控冷，采取采用正火+空冷+回火热处理工艺满足钢种晶粒度需求，成功生产出120-150mm厚ASTM A387 Gr22CL2压力容器钢，且具有良好的韧性及高温拉伸性能。

冶炼工艺：生产前准备好优质边角料，并且保证边角料干燥无污染，转炉生产过程中重点以脱P为主，冶炼终点钢水成分控制按照：0.04%≤C≤0.07%、P≤0.008%；点吹次数不得大于2次，避免出钢过程下渣； LF精炼要求精炼一加热结束炉渣必须变白或黄白，白渣保持时间≥30min,要求精炼结束的终渣为流动性良好、粘度合适的泡沫白渣；VD真空要求在67Pa的真空度下，VD保压时间按照≥20min控制，保压过程钢水翻腾效果良好。