70t级锻造12Cr2Mo1R(H)钢锭的模铸方法
阅读说明：本技术 70t级锻造12Cr2Mo1R(H)钢锭的模铸方法 (Die casting method for 70 t-grade forged 12Cr2Mo1R (H) steel ingot ) 是由 甄光楠 夏保卫 于 2020-12-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种70t级锻造12Cr2Mo1R(H)钢锭的模铸方法,所述模铸方法包括保护渣选择、浇注过热度控制、浇注速度控制、保护浇注控制、退火控制工序。本发明操作简便易行,既能提高钢锭内部质量,减少钢锭头部疏松、缩孔等缺陷,也能防止钢锭表面裂纹,减少70t级锻造12Cr2Mo1R(H)钢锭因裂纹缺陷造成的废品计划外,生产锻造锭轧出的钢板符合NB/T47013.3-2015验收等级Level T1级,探伤合格率≥98.2%,且钢锭无裂纹缺陷。(The invention discloses a die casting method for a 70 t-grade forged 12Cr2Mo1R (H) steel ingot, which comprises the working procedures of casting powder selection, casting superheat degree control, casting speed control, protective casting control and annealing control. The method is simple and easy to operate, can improve the internal quality of the steel ingot, reduce the defects of looseness, shrinkage cavity and the like of the head of the steel ingot, prevent cracks on the surface of the steel ingot, reduce the possibility of rejection caused by crack defects of 70T-grade forged 12Cr2Mo1R (H) steel ingots, produce steel plates rolled out of forged ingots and accord with NB/T47013.3-2015 acceptance grade Level T1 grade, the flaw detection qualification rate is more than or equal to 98.2 percent, and the steel ingot has no crack defects.)
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种70t级锻造12Cr2Mo1R(H)钢锭的模铸方法。
背景技术
12Cr2Mo1R（H)钢具有良好的耐高温，耐高压，耐腐蚀性能，抗氢性能，常应用于制造热高压分离器，加氢反应器等设备，由于设备使用环境苛刻， 要求制造设备的钢板不但要具有优异的力学性能、内部质量，也要求钢板具有良好的表面质量。随着石化项目的发展，设备大型化，集约化，绿色化是大的发展趋势，设备的提质升级必然造成设备用钢质量的提升，钢板向着大厚度，大单重方向发展。
12Cr2Mo1R（H)钢合金含量高，钢水流动性差，夹杂物上浮困难，更容易卷渣，夹杂物易在钢锭尾部沉积聚集。12Cr2Mo1R（H)一般在钢锭冷却过程中容易产生贝氏体等硬而脆的组织，使得钢中产生较大的组织应力与热应力，易产生各种类型的裂纹，造成坯料、钢板报废或成品表面质量等问题，影响生产交货，增加生产成本。
基于此研究一种70t级锻造12Cr2Mo1R(H)钢锭的模铸浇铸和退火方法。本方法简单易操作，综合成本低，轧制钢板探伤合格率≥98.2%，钢锭无裂纹缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种70t级锻造12Cr2Mo1R(H)钢锭的模铸方法。该发明通过对保护渣选择、钢水浇注过热度控制、浇注速度控制、保护浇注控制、退火控制，实现钢锭有序凝固，夹杂物有效上浮排除，钢锭底部没有大型内生夹杂物及外来夹杂物聚集，钢锭中本体无分层、缩松现象，钢锭表面无裂纹等缺陷。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种70t级锻造12Cr2Mo1R(H)钢锭的模铸方法，所述模铸方法包括保护渣选择、浇注过热度控制、浇注速度控制、保护浇注控制、退火控制工序；所述退火控制工序，退火工艺为：装炉温度≥400℃，先280～300℃闷钢10h，后以46～50℃/h升温速度升至900～920℃，再保温46～48h，最后以47～50℃/h降温速度降至150～200℃出炉。
本发明所述保护渣选择工序，使用低碳保护渣，低碳保护渣半球点温度1120～1170℃，较低的半球点温度，保护渣更易熔化，钢液不易卷入保护渣，形成尾部夹杂缺陷。
本发明所述浇注过热度控制工序，锻造锭浇注过热度控制为46～48℃。采用较高的过热度，防止浇注时间长，浇注后期钢液温度低，夹杂物上浮困难，在尾部聚集。
本发明所述浇注速度控制工序，浇注水口孔径选用45mm，本体浇注时间为22～26min，帽口浇注时间为8～10min。45mm孔径水口在浇注过程中更容易保持铸流形态和控制浇注速度，减少钢水二次氧化和减少钢锭表面裂纹，且操作更简便。
本发明所述保护浇注控制工序，全密封保护浇注，浇注过程钢液与空气完全隔离，防止钢液二次氧化，浇注24-26h脱模，脱模后及时装退火炉进行退火。
本发明所述模铸方法生产锻造锭为70～80t十六棱锻造锭。
本发明所述模铸方法生产锻造锭轧出的钢板厚度为160～190mm，符合NB/T47013.3-2015验收等级Level T1级，探伤合格率≥98.2%，且钢锭无裂纹缺陷。
本发明所述模铸方法生产锻造锭轧出的钢板屈服强度320MPa以上，抗拉强度520-680MPa，-30℃冲击大于等于100J。
本发明70t级锻造12Cr2Mo1R(H)钢锭的模铸方法生产的加氢反应器用钢12Cr2Mo1R(H)产品及性能检测方法标准参考：GB713《锅炉和压力容器用钢板》；探伤标准参考：NB/T47013.3《承压设备无损检测》。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明使用较低的半球点温度低碳保护渣，保护渣更易熔化，钢液不易卷入保护渣，形成尾部夹杂缺陷。2、本发明采用较高的过热度，防止浇注时间长，浇注后期钢液温度低，夹杂物上浮困难，在尾部聚集。3、本发明采用45mm孔径水口在浇注过程中更容易保持铸流形态和控制浇注速度，减少钢水二次氧化和减少钢锭表面裂纹，且操作更简便。4、本发明采用全密封保护浇注，浇注过程钢液与空气完全隔离，防止钢液二次氧化。5、本发明退火工艺，能有效释放钢中的内应力，钢锭及轧后钢板无裂纹缺陷。6、本发明操作简便易行，既能提高钢锭内部质量，减少钢锭头部疏松、缩孔等缺陷，也能防止钢锭表面裂纹，减少70t级锻造12Cr2Mo1R(H)钢锭因裂纹缺陷造成的废品计划外，生产锻造锭轧出的钢板符合NB/T47013.3-2015验收等级Level T1级，探伤合格率≥98.2%，且钢锭无裂纹缺陷。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例70t级锻造12Cr2Mo1R(H)钢锭的模铸方法包括保护渣选择、浇注过热度控制、浇注速度控制、保护浇注控制、退火控制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）保护渣选择工序，使用低碳保护渣，低碳保护渣半球点温度1150℃，；
（2）浇注过热度控制工序，锻造锭浇注过热度控制为46℃；
（3）浇注速度控制工序，浇注水口孔径选用45mm，本体浇注时间为22min，帽口浇注时间为8min；
（4）述保护浇注控制工序，全密封保护浇注，浇注过程钢液与空气完全隔离；浇注24h脱模，脱模后及时装退火炉进行退火；
（5）退火控制工序，装炉温度400℃，先280℃闷钢10h，后以48℃/h升温速度升至900℃，再保温46h，最后以48℃/h降温速度降至150℃出炉。
本实施例模铸方法生产锻造锭为70t十六棱锻造锭。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板符合NB/T47013.3-2015验收等级LevelT1级，探伤合格率98.9%，且钢钢锭无裂纹缺陷。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板厚度为160mm，屈服强度330MPa，抗拉强度520MPa，-30℃冲击102J。
实施例2
本实施例70t级锻造12Cr2Mo1R(H)钢锭的模铸方法包括保护渣选择、浇注过热度控制、浇注速度控制、保护浇注控制、退火控制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）保护渣选择工序，使用低碳保护渣，低碳保护渣半球点温度1120℃；
（2）浇注过热度控制工序，锻造锭浇注过热度控制为47℃；
（3）浇注速度控制工序，浇注水口孔径选用45mm，本体浇注时间为24min，帽口浇注时间为9min；
（4）述保护浇注控制工序，全密封保护浇注，浇注过程钢液与空气完全隔离；浇注26h脱模，脱模后及时装退火炉进行退火；
（5）退火控制工序，装炉温度410℃，先300℃闷钢10h，后以50℃/h升温速度升至920℃，再保温48h，最后以50℃/h降温速度降至200℃出炉。
本实施例模铸方法生产锻造锭为70t十六棱锻造锭。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板符合NB/T47013.3-2015验收等级LevelT1级，探伤合格率99.5%，且钢锭无裂纹缺陷。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板厚度为170mm，屈服强度340MPa，抗拉强度550MPa，-30℃冲击110J。
实施例3
本实施例70t级锻造12Cr2Mo1R(H)钢锭的模铸方法包括保护渣选择、浇注过热度控制、浇注速度控制、保护浇注控制、退火控制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）保护渣选择工序，使用低碳保护渣，低碳保护渣半球点温度1170℃；
（2）浇注过热度控制工序，锻造锭浇注过热度控制为48℃；
（3）浇注速度控制工序，浇注水口孔径选用45mm，本体浇注时间为26min，帽口浇注时间为10min；
（4）述保护浇注控制工序，全密封保护浇注，浇注过程钢液与空气完全隔离；浇注25h脱模，脱模后及时装退火炉进行退火；
（5）退火控制工序，装炉温度408℃，先295℃闷钢10h，后以49℃/h升温速度升至910℃，再保温46.5h，最后以49.5℃/h降温速度降至180℃出炉。
本实施例模铸方法生产锻造锭为80t十六棱锻造锭。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板符合NB/T47013.3-2015验收等级LevelT1级，探伤合格率99.2%，且钢锭无裂纹缺陷。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板厚度为190mm，屈服强度355MPa，抗拉强度680MPa，-30℃冲击105J。
实施例4
本实施例70t级锻造12Cr2Mo1R(H)钢锭的模铸方法包括保护渣选择、浇注过热度控制、浇注速度控制、保护浇注控制、退火控制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）保护渣选择工序，使用低碳保护渣，低碳保护渣半球点温度1130℃；
（2）浇注过热度控制工序，锻造锭浇注过热度控制为48℃；
（3）浇注速度控制工序，浇注水口孔径选用45mm，本体浇注时间为25min，帽口浇注时间为8min；
（4）述保护浇注控制工序，全密封保护浇注，浇注过程钢液与空气完全隔离；浇注25h脱模，脱模后及时装退火炉进行退火；
（5）退火控制工序，装炉温度412℃，先285℃闷钢10h（点小火），后以48.5℃/h升温速度升至920℃，再保温47.5h，最后以48.5℃/h降温速度降至175℃出炉
本实施例模铸方法生产锻造锭为80t十六棱锻造锭。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板符合NB/T47013.3-2015验收等级LevelT1级，探伤合格率99.7%，且钢板无裂纹缺陷。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板厚度为185mm，屈服强度365MPa，抗拉强度560MPa，-30℃冲击125J。
实施例5
本实施例70t级锻造12Cr2Mo1R(H)钢锭的模铸方法包括保护渣选择、浇注过热度控制、浇注速度控制、保护浇注控制、退火控制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）保护渣选择工序，使用低碳保护渣，低碳保护渣半球点温度1140℃；
（2）浇注过热度控制工序，锻造锭浇注过热度控制为46℃；
（3）浇注速度控制工序，浇注水口孔径选用45mm，本体浇注时间为23min，帽口浇注时间为8.5min；
（4）述保护浇注控制工序，全密封保护浇注，浇注过程钢液与空气完全隔离；浇注24h脱模，脱模后及时装退火炉进行退火；
（5）退火控制工序，装炉温度420℃，先293℃闷钢10h，后以46.8℃/h升温速度升至915℃，再保温47.5h，最后以48.5℃/h降温速度降至190℃出炉。
本实施例模铸方法生产锻造锭为76t十六棱锻造锭。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板符合NB/T47013.3-2015验收等级LevelT1级，探伤合格率98.7%，且钢锭无裂纹缺陷。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板厚度为175mm，屈服强度375MPa，抗拉强度600MPa，-30℃冲击120J。
实施例6
本实施例70t级锻造12Cr2Mo1R(H)钢锭的模铸方法包括保护渣选择、浇注过热度控制、浇注速度控制、保护浇注控制、退火控制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）保护渣选择工序，使用低碳保护渣，低碳保护渣半球点温度1146℃；
（2）浇注过热度控制工序，锻造锭浇注过热度控制为47.5℃；
（3）浇注速度控制工序，浇注水口孔径选用45mm，本体浇注时间为24min，帽口浇注时间为9.5min；
（4）述保护浇注控制工序，全密封保护浇注，浇注过程钢液与空气完全隔离；浇注25.5h脱模，脱模后及时装退火炉进行退火；
（5）退火控制工序，装炉温度410.5℃，先288℃闷钢10h，后以49.5℃/h升温速度升至915℃，再保温47.5h，最后以48.5℃/h降温速度降至185℃出炉。
本实施例模铸方法生产锻造锭为72t十六棱锻造锭。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板符合NB/T47013.3-2015验收等级LevelT1级，探伤合格率98.8%，且钢锭无裂纹缺陷。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板厚度为180mm，屈服强度380MPa，抗拉强度600MPa，-30℃冲击115J。
实施例7
本实施例70t级锻造12Cr2Mo1R(H)钢锭的模铸方法包括保护渣选择、浇注过热度控制、浇注速度控制、保护浇注控制、退火控制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）保护渣选择工序，使用低碳保护渣，低碳保护渣半球点温度1160℃；
（2）浇注过热度控制工序，锻造锭浇注过热度控制为46℃；
（3）浇注速度控制工序，浇注水口孔径选用45mm，本体浇注时间为26min，帽口浇注时间为10min；
（4）述保护浇注控制工序，全密封保护浇注，浇注过程钢液与空气完全隔离；浇注26h脱模，脱模后及时装退火炉进行退火；
（5）退火控制工序，装炉温度405℃，先298℃闷钢10h，后以46℃/h升温速度升至918℃，再保温48h，最后以49℃/h降温速度降至200℃出炉。
本实施例模铸方法生产锻造锭为79t十六棱锻造锭。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板符合NB/T47013.3-2015验收等级LevelT1级，探伤合格率99.0%，且钢锭无裂纹缺陷。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板厚度为165mm，屈服强度400MPa，抗拉强度580MPa，-30℃冲击125J。
实施例8
本实施例70t级锻造12Cr2Mo1R(H)钢锭的模铸方法包括保护渣选择、浇注过热度控制、浇注速度控制、保护浇注控制、退火控制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）保护渣选择工序，使用低碳保护渣，低碳保护渣半球点温度1150℃；
（2）浇注过热度控制工序，锻造锭浇注过热度控制为48℃；
（3）浇注速度控制工序，浇注水口孔径选用45mm，本体浇注时间为22min，帽口浇注时间为9min；
（4）述保护浇注控制工序，全密封保护浇注，浇注过程钢液与空气完全隔离；浇注24h脱模，脱模后及时装退火炉进行退火；
（5）退火控制工序，装炉温度408℃，先289℃闷钢10h，后以47℃/h升温速度升至920℃，再保温47h，最后以47℃/h降温速度降至150℃出炉。
本实施例模铸方法生产锻造锭为74t十六棱锻造锭。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板符合NB/T47013.3-2015验收等级LevelT1级，探伤合格率99.1%，且钢锭无裂纹缺陷。
本实施例模铸方法生产锻造锭轧出的钢板厚度为172mm，屈服强度380MPa，抗拉强度580MPa，-30℃冲击130J。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
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