[发明专利]一种生产耐硫酸露点腐蚀圆钢09CrCuSb的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金分析技术领域，尤其是一种生产耐硫酸露点腐蚀圆钢09CrCuSb的方法。

背景技术

在石油、冶金、电力、石化等工业领域，以重油或燃煤作为主要工业染料的烟气处理系统，如锅炉低温部位的空气预热器、热交换气、省煤器、烟道、烟囱以及脱硫装置等，普遍会遇到燃料中含硫量偏高，在燃烧以后会生成SO₂，其中一部分还会再生成SO₃。SO₃在达到露点温度时与水蒸气结合生成H₂SO₄，由稀变浓，造成设备的腐蚀，这种现象称之为“硫酸露点腐蚀”。与普通的大气腐蚀现象不同，其不仅腐蚀普通碳钢，而且能够腐蚀不锈锅，对工业生产设备造成极大的危害。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，解决烟气处理系统的硫酸腐蚀问题而研制一种生产耐硫酸露点腐蚀圆钢09CrCuSb的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种生产耐硫酸露点腐蚀圆钢09CrCuSb的方法，所述09CrCuSb的化学成分按重量百分比计，C＝0.06-0.09％，Si＝0.26-0.38％，Mn＝0.48-0.60％，Cr＝0.90-1.00％，Cu＝0.30-0.40％，Sb＝0.07-0.09％，P≤0.015％，S≤0.008％，Ni≤0.15％，N≤0.0060％，H≤0.0002％，O≤0.0020％，其余为平衡量的Fe。

生产中各段的工艺参数如下：

(1)转炉：保证入炉铁水质量，要求硫S≤0.035％、磷P≤0.080％，入炉铁水温度＞1300℃，冶炼前期强化脱P操作，形成高碱度、高氧化性、流动性良好的前期渣，实现钢水的前期脱磷的目的，使用钢芯铝和硅铝钡终脱氧，使用低碳硅锰、低碳铬铁、硅铁、铜板、锑锭合金化，要求转炉终点成分：0.04％≤C≤0.06％，P≤0.010％，出钢温度为：1670-1700℃，钢包内炉渣厚度不大于50mm；

(2)LF炉冶炼：进站后吹氩，分期分批加入精炼渣料和还原剂，尽快形成白渣，白渣形成后，取钢水样做全分析，调整成分，白渣精炼时间≥20min；终渣碱度控制在R＝4-6之间，FeO+MnO<0.5％，全程采用大氩气搅拌；

(3)VD真空精炼：钢水真空处理要求真空度≤67Pa，保持≥10分钟，同时采用弱吹氩搅拌；破空后喂Ca线，保持软吹氩≥8分钟，去除小型夹杂物；

(4)连铸：全程保护浇铸，采用结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌工艺，采取低过热度、低拉速、弱冷工艺，选择合理的二次冷却制度，关键工艺控制参数如下：

a)结晶器冷却水量控制在1560L/min

b)振动参数采用负滑脱时间为0.13S

c)连铸拉速：1.9m/min；

d)连铸中间包温度控制：1545±5℃；

e)二次冷却比水量控制：1.0L/kg；

f)铸坯收集后需要进行48小时缓冷处理

(5)加热炉：采用三段式加热，钢坯尺寸为150mm×150mm，钢坯加热工序采用一加热段温度≤850℃，二加热段温度1000-1070℃，均热段温度1020-1080℃；总加热时间为90-100min，均热段加热时间不大于35min；

(6)铸坯布料工艺：入炉前后需要严格空步10-15步；

(7)高压水除鳞：保证除鳞压力不小于14.5MPa；

(8)轧制工序：轧制节奏控制在8S，保证剪切温度，有效减少圆钢表面划伤。

(9)精整、检验；

(10)圆钢成品进行48小时保温处理，避免剪切裂纹；

(11)成品入库。

本发明有益效果是：

(1)化学成分通过加入Cr、Cu、Sb等合金元素，可以在钢材表面形成阻止硫酸腐蚀的钝化膜，提高材料的耐蚀性。

(2)09CrCuSb钢中Cu的含量比较高，连铸、轧制难度比较大。当铸坯表面的Cu含量超出在铁中的溶解度，Cu元素就会沿着晶界扩散，形成网状富Cu相。当铸坯温度高出Cu的熔点(1083℃)时，富Cu相处于熔融状态，在这个时候进行轧制时，轧制应力导致铸坯表面开裂，形成“星形”的网状裂纹；钢材硬度较低，对于圆钢表面划伤控制难度极大。在轧制09CrCuSb钢的过程主要采取以下措施，有效避免了龟裂现象发生：

a)09CrCuSb钢C含量控制在0.08％左右，低碳钢在轧制过程中热变形抗力比较小。