生产工艺开发
超超临界电站锅炉中过热器和再热器实际使用压力在25.4~30.0MPa,使用温度是540---605℃和569--605℃。
超超临界电站锅炉用不锈钢TP347H(1Cr19Ni11Nb)中的Nb作为合金元素加人到钢中,与C生成的碳化物可产生沉淀硬化弥散作用〔1一3。
1.1生产工艺流程及主要技术参数
太钢生产1Cr19Ni11Nb不锈钢无缝钢管的工艺流程为:预处理铁水+电弧炉熔化合金液75tK一OBM-S一冶炼一VOD处理60min---LF---模注5.6t方锭、红送开坯、轧制、穿孔 冷轧一热处理。
1. 成分内控范围见表。选用合适的冶炼不锈钢数学模型进行主成分控制碳含量模型计算结果与实际冶炼结果的绝对误差满足误差范围士003%的命中率为95.6%铬含量满足误差范围 士003%的命中率为85.2%
2. VOD精炼时按照“VOD高碳区高真空度脱氮工艺模型”冶炼要求VOD真空度≤300Pa下保持10min以上使钢中N、H含量分别控制在150*10以下
3. 钢锭开坯和连铸坯均热温度限定在1260---1280℃之间时间≥3h以保证直接由熔体大量生成的NbN和结晶过程中形成的Nb和NbC充分溶解。开坯和轧制时,采用大压缩比进行开坯。圆坯穿孔时,开轧温度控制在1120---1150℃
4. 荒管进行软化处理和酸洗检验并及时清除表面缺陷初始道次间的变形量控制在55%以上。
5. 成品热处理温度≥1150℃以保证成品钢管具有高的持久强度和蠕变极限.
用户检验结果
开发的1Cr19Ni11Nb不锈钢无缝钢管管坯及钢管已经全部送往哈尔滨锅炉厂和东方锅炉厂材料研究所进行性能评定分别按照ASME SA-213M.GB/T5310----95和各锅炉厂各自企业的材料采购标准要求分别进行表面质量、几何尺寸、化学成分、高低倍组织、晶粒度、夹杂物、室温力学性能、压扁实验、扩口实验、硬度实验、晶间腐蚀性能等项目的测试经测试各项性能均能满足标准要求产品应用于哈尔滨锅炉厂和东方锅炉厂制造的电站锅炉上。目前太钢已经批量生产1Cr19Ni11Nb不锈钢管其售量已超过1000t.
根据TP347H(1Cr19Ni11Nb)不锈钢在电站锅炉使用环境中的特点通过合理的成分设计选择恰当的Nb含量和C/N比选择并优化试制过程中的冶炼工艺、连铸工艺、轧制工艺和热处理工艺成功开发1Cr19Ni11Nb(TP347H)不锈钢无缝钢管。该钢管成分组织均匀冷、热加工性能良好其综合性能完全能够满足超超(超)临界电站锅炉用钢的技术要求。
