阅读说明：本技术 一种风电法兰用钢s355nl商品坯的生产方法 (Production method of steel S355NL commodity blank for wind power flange ) 是由 刘志国 李鑫 丁晓志 让丽军 李立英 于 2021-07-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种风电法兰用钢S355NL商品坯的生产方法,包括：保证铸机恒过热度和恒拉速；钢水过热度需保证在15～28℃之间；拉速稳定在0.7-0.9m/min；结晶器宽侧水量4500L/min,窄侧水量370L/min,结晶器水温36±2℃；二冷水比水量0.57L/公斤钢,二冷水温维持在25±3℃；电磁搅拌参数：电流380A,频率5Hz；轻压下设置在6、7、8三个段,每段压2mm；切割后的铸坯立即放入缓冷区缓冷。本发简单、易于操作,不需要铸坯经过热处理就可消除铸坯残存内部应力,解决了S355NL商品坯在电锯切割时断裂的问题。(The invention discloses a production method of a steel S355NL commodity blank for a wind power flange, which comprises the following steps: ensuring the constant superheat degree and the constant drawing speed of the casting machine; the superheat degree of the molten steel is required to be ensured to be between 15 and 28 ℃; the pulling speed is stabilized at 0.7-0.9 m/min; the water quantity of the wide side of the crystallizer is 4500L/min, the water quantity of the narrow side of the crystallizer is 370L/min, and the water temperature of the crystallizer is 36 +/-2 ℃; the specific water amount of the secondary cooling water is 0.57L/kg of steel, and the temperature of the secondary cooling water is maintained at 25 +/-3 ℃; electromagnetic stirring parameters: current 380A, frequency 5 Hz; the soft pressing is arranged at three sections of 6, 7 and 8, and each section presses 2 mm; and immediately placing the cut casting blank into a slow cooling area for slow cooling. The method is simple and easy to operate, residual internal stress of the casting blank can be eliminated without heat treatment of the casting blank, and the problem that the commercial blank of S355NL is broken when being cut by an electric saw is solved.)

一种风电法兰用钢S355NL商品坯的生产方法

技术领域

本发明涉及冶金行业连铸技术领域，尤其涉及一种风电法兰用钢S355NL商品坯的生产方法。

背景技术

近年来，世界风电装机呈快速增长趋势，截至2021年2月，我国风电发电装机容量2.8亿千瓦，同比增长34.3％。随着风力发电的迅猛增长，市场对风电塔筒的需求也越来越大，而风电塔筒的关键连接件---风电塔筒法兰的重要性也越来越得到重视。风电塔筒法兰是风电塔筒的关键连接件、支撑件和受力件，是风力发电设备的重要部件。S355NL铸坯作为风电法兰用钢，要求有良好的内外部质量，较好的综合力学性能，中心偏析低倍检测达到C类。

用铸坯锻造法兰是将母坯切割成标准块，再经锻造制坯碾环、热处理、精加工后得到风电法兰环锻件，将锻造后的坯料进行热处理，再经过碾环机将锻件加工成符合尺寸的风电法兰工件。

法兰厂家在切割铸坯时采用的方法是火焰切割或电锯切割，如果生产的铸坯因为采用的技术措施不当，表面或内部存在裂纹源，或铸坯内部残存的应力没有得到释放，在切割的过程中会发生铸坯断裂现象，2018年包钢宽板铸机供货某风电法兰制作厂家的5000吨S355NL商品坯就发生铸坯在切割过程中断裂现象，包钢进行了较大数额的赔偿。

很多厂家通过将商品坯热处理的方法释放铸坯残存的内部应力，这种方法在切割时确实不会产生铸坯断裂的问题，但需要经过热处理，铸坯制造成本明显增加。

关于风电塔筒法兰用钢S355NL生产方法研究很多，但均是将铸坯轧制成钢板后通过热处理工艺保证钢板的低温冲击性能和焊接性能等，而对于S355NL浇铸成商品坯，同时保证铸坯内外部质量很少述及。

申请号为201910004206.4的中国专利公开了一种正火S355NL-Z35特厚钢板及制造方法采用连铸坯轧制，正火热处理工艺开发的120mm低合金特厚板，产品的低温冲击性能、内部质量、焊接性能良好。但对于如何保证S355NL铸坯表面质量，如何减轻中心偏析没有述及。

申请号为201910220422.2的中国专利公开了一种风电用低碳当量S355NL正火厚板及其生产方法公开了一种低碳当量钢板正火后具有-50℃低温冲击性的同时，屈服、抗拉强度满足标准要求。同样对于如何保证S355NL铸坯表面质量，如何减轻中心偏析没有述及。

申请号为201610460071.9的中国专利公开了一种250mm厚的S355NL低碳高韧性低合金钢板及其制造方法采用450mm厚连铸坯生产，轧制成钢板后经正火具有优异的低温冲击性能和良好的综合机械性能。该发明同样对于如何保证S355NL铸坯表面质量，如何减轻中心偏析没有述及。

以上发明都是将铸坯轧制成钢板后经过热处理保证钢板的低温冲击性能、焊接性能等，本发明与以上发明不同的是本发明采用优化铸机工艺参数，达到保证铸坯内外部质量的目的，直接将铸坯当商品坯出售给风电制造厂家，再由风电厂家将铸坯切割锻造制作成法兰，本发明提供了一种风电法兰用钢S355NL商品坯的生产方法，简单、易于操作，在不需要铸坯经过热处理就可消除铸坯残存内部应力，解决了S355NL商品坯在电锯切割时断裂的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种风电法兰用钢S355NL商品坯的生产方法，降低产品缺陷发生率，提高产品质量合格率和市场占有率；简单、易于操作，不需要铸坯经过热处理就可消除铸坯残存内部应力，解决了S355NL商品坯在电锯切割时断裂的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种风电法兰用钢S355NL商品坯的生产方法，包括:

(1)优化铸机工艺浇铸参数，改善铸坯中心偏析,包括：过热度、拉速、电磁搅拌、轻压下位置及压下量、结晶器水量和二冷水量工艺参数的优化：

保证铸机恒过热度和恒拉速；钢水过热度需保证在15～28℃之间；拉速稳定在0.7-0.9m/min，优选0.8m/min；

结晶器宽侧水量4500L/min,窄侧水量370L/min，结晶器水温36±2℃；

二冷水比水量0.57L/公斤钢，二冷水温维持在25±3℃；

电磁搅拌参数：电流380A,频率5Hz。

轻压下设置在6、7、8三个段，每段压2mm；

(2)切割后的铸坯立即放入缓冷区缓冷:

下线的板坯集中放到缓冷区，所述缓冷区是将坯库的保温性能好的一块地方四周用耐火砖砌墙围起来，墙的高度4米，热坯集中放入可以减缓铸坯降温，消除内部应力；将每垛坯子放到最高，坯垛集中摆放，缓冷时间72小时以上。

进一步的，保证扇形段无堵塞喷嘴。

进一步的，6～12段压力如下表，波动不超过10bar：

进一步的，风电法兰用钢S355NL的成分及质量百分比如下:

C:0.15％～0.17％,Si:0.2％～0.3％,Mn:1.35％～1.45％,P:0～0.008％,S:0～0.003％,Alt:0.022％～0.037％,Als:0.022％～0.035％,Nb:0.032％～0.042％,V:0.045％～0.055％,Ca:0.001％～0.0025％,N:0～0.005％，其与为Fe及不可避免的杂质。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

本发明保证了铸坯内外部质量，表面质量良好，中心偏析较轻，低倍检测均在C系，内部应力可以得到有效消除，供货风电法兰厂家后再无发生过切割断裂现象。提供了一种表面质量良好、中心偏析较轻，内部残余应力得到充分消除，不用经过热处理的S355NL风电法兰钢商品坯生产方法，并且该方法工艺简单、成本低，适合大范围推广使用。

附图说明

下面结合

附图说明

对本发明作进一步说明。

图1为实施例1低倍照片；

图2为实施例2低倍照片；

图3为实施例3低倍照片。

具体实施方式

为了使本发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述。

实施例1：

采用2200×300断面，浇铸前认真检查扇形段喷淋条是否有堵塞情况，如果有堵塞立即更换。浇铸时化学成份如下：

C:0.16％,Si:0.20％,Mn:1.36％,P:0.007％,S:0.003％,Alt:0.028％,Als:0.026％,Nb:0.038％,V:0.048％,Ca:0.0019,N:0.0028％；结晶器宽侧水流量4500L/min,窄侧水量370L/min，结晶器水温34℃；二冷水温维持在22℃；拉速保持0.8m/min，比水量采用0.57L/公斤钢；钢水过热度15℃；电磁搅拌电流380A,频率5Hz；轻压下设置在6、7、8三个段，每段压2mm；6～12段压力如下表：

切割后直接将板坯下线到缓冷区，并集中堆垛，每垛放12块即3.6米，缓冷时间72小时。检查板坯表面质量无裂纹，低倍结果C2.0，低倍照片如图1.供货给风电厂家后反馈使用正常，切割时未发生断裂现象。

实施例2：

采用2200×300断面，浇铸前认真检查扇形段喷淋条是否有堵塞情况，如果有堵塞立即更换。浇铸时化学成份如下：C:0.15％,Si:0.28％,Mn:1.42％,P:0.005％,S:0.002％,Alt:0.023％,Als:0.021％,Nb:0.033％,V:0.052％,Ca:0.0021,N:0.0032％；结晶器宽侧水流量4500L/min,窄侧水量370L/min，结晶器水温38℃；二冷水温维持在28℃；拉速保持0.8m/min，比水量采用0.57L/公斤钢；钢水过热度27℃；电磁搅拌电流380A,频率5Hz；轻压下设置在6、7、8三个段，每段压2mm；6～12段压力如下表：

切割后直接将板坯下线到缓冷区，并集中堆垛，每垛放12块即3.6米，缓冷时间72小时。检查板坯表面质量无裂纹，低倍结果C3.0，低倍照片如图2.供货给风电厂家后反馈使用正常，切割时未发生断裂现象。

实施例3：

采用2200×300断面，浇铸前认真检查扇形段喷淋条是否有堵塞情况，如果有堵塞立即更换。浇铸时化学成份如下：C:0.17％,Si:0.24％,Mn:1.40％,P:0.006％,S:0.002％,Alt:0.035％,Als:0.033％,Nb:0.041％,V:0.048％,Ca:0.0015,N:0.0026％；结晶器宽侧水流量4500L/min,窄侧水量370L/min，结晶器水温36℃；二冷水温维持在25℃；拉速保持0.8m/min，比水量采用0.57L/公斤钢；钢水过热度21℃；电磁搅拌电流380A,频率5Hz；轻压下设置在6、7、8三个段，每段压2mm；6～12段压力如下表：

切割后直接将板坯下线到缓冷区，并集中堆垛，每垛放12块即3.6米，缓冷时间72小时。检查板坯表面质量无裂纹，低倍结果C3.0，低倍照片如图3.供货给风电厂家后反馈使用正常，切割时未发生断裂现象。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。