一种生产耐硫酸露点腐蚀圆钢09CrCuSb的方法
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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S03。SO 3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】
[0003] 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〇9CrCuSb的方法。
[0004] 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 %, 0< 0.0020 %，其余为平衡量的Fe。
[0005] 生产中各段的工艺参数如下：
[0006] (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°C，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：〇. C < 0. 06%，P < 0. 010%，出钢温度为： 1670-1700°C，钢包内炉渣厚度不大于50mm ;
[0007] (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，白渣精炼时间多20min ;终渣碱度控制在R = 4-6 之间，Fe0+Mn0〈0. 5%，全程采用大氩气搅拌；
[0008] (3) VD真空精炼：钢水真空处理要求真空度彡67Pa，保持彡10分钟，同时采用弱吹 氩搅拌；破空后喂Ca线，保持软吹氩多8分钟，去除小型夹杂物；
[0009] (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：
[0010] a)结晶器冷却水量控制在1560L/min
[0011] b)振动参数采用负滑脱时间为0. 13S
[0012] c)连铸拉速：1. 9m/min ;
[0013] d)连铸中间包温度控制：1545 ±5 °C ;
[0014] e)二次冷却比水量控制：1. OL/kg ;
[0015] f)铸坯收集后需要进行48小时缓冷处理
[0016] (5)加热炉：采用三段式加热，钢坯尺寸为150mmX 150mm，钢坯加热工序采用一加 热段温度< 850°C，二加热段温度1000-1070°C，均热段温度1020-1080°C ;总加热时间为 90-100min，均热段加热时间不大于35min ;
[0017] (6)铸坯布料工艺：入炉前后需要严格空步10-15步；
[0018] (7)高压水除鳞：保证除鳞压力不小于14. 5MPa ;
[0019] (8)乳制工序：乳制节奏控制在8S，保证剪切温度，有效减少圆钢表面划伤。
[0020] (9)精整、检验；
[0021] (10)圆钢成品进行48小时保温处理，避免剪切裂纹；
[0022] (11)成品入库。
[0023] 本发明有益效果是：
[0024] (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。
[0025] (2)09CrCuSb钢中Cu的含量比较高，连铸、乳制难度比较大。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（l〇83°C)时，富Cu相处于熔融状态，在这个时候进行乳制时，乳制应力导致铸坯表 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。在乳制 09CrCuSb钢的过程主要采取以下措施，有效避免了龟裂现象发生：
[0026] a)09CrCuSb钢C含量控制在0. 08%左右，低碳钢在乳制过程中热变形抗力比较 小。
[0027] b)连铸工艺采取低过热度、低拉速、弱冷工艺，选择合理的二次冷却制度，使得铸 坯在矫直区避开龟裂温度；选择合理的结晶器冷却水流量参数和振动负滑脱系数及专用保 护渣。
[0028] c)加热工艺选择低温快烧、低速乳制、严格控制均热段保温时间，以减少Cu元素 在钢表面的富集，并制定铸坯布料设计工艺；
[0029] d)严格控制加热炉内炉气温度< 1080 °C，连铸方坯出加热炉的温度控制在 1000°C -1050°C，减少Cu元素的偏聚，保证钢材表面质量；
[0030] f)乳制节奏控制在8S，保证剪切温度，有效减少圆钢表面划伤。
[0031] (3)09CrCuSb钢还具有良好的冷镦、冷拔等综合工艺特性。
[0032] (4)09CrCuSb钢的研制，为解决设备的硫酸腐蚀问题，降低了成本，节约了能源， 同时，增加了烟气处理系统用钢的使用寿命，客户反应使用情况良好，创造了可观的经济效 益。
[0033] 米用本发明生产的09CrCuSb管还用钢，产品规格为：Φ50ι?πι、Φ60ι?πι、Φ65ι?πι，各 项性能良好，完全满足相关标准要求。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明：
[0035] 本发明的生产耐硫酸露点腐蚀圆钢09CrCuSb的方法，主要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%,0. 0060%, H彡0.0002%，0彡0.0020%，其余为平衡量的Fe。
[0036] 生产中各段的工艺参数如下，百分比为重量百分比：
[0037] (1)转炉：保证入炉铁水质量，要求硫S彡0.035%、磷P彡0.080%，入炉铁水 温度> 1300°C，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：〇. C < 0. 06%，P < 0. 010%，出钢温度为： 1670-1700°C，钢包内炉渣厚度不大于50mm ;
[0038] (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，白渣精炼时间多20min ;终渣碱度控制在R = 4-6 之间，Fe0+Mn0〈0. 5%，全程采用大氩气搅拌；
[0039] (3) VD真空精炼：钢水真空处理要求真空度彡67Pa，保持彡10分钟，同时采用弱吹 氩搅拌；破空后喂Ca线，保持软吹氩多8分钟，去除小型夹杂物；
[0040] (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：
[0041] a)结晶器冷却水量控制在1560L/min
[0042] b)振动参数采用负滑脱时间为0· 13S
[0043] c)连铸拉速：1. 9m/min ;
[0044] d)连铸中间包温度控制：1545 ±5 °C ;
[0045] e)二次冷却比水量控制：1. OL/kg ;
[0046] f)铸坯收集后需要进行48小时缓冷处理
[0047] (5)加热炉：采用三段式加热，钢坯尺寸为150mmX 150mm，钢坯加热工序采用一加 热段温度< 850°C，二加热段温度1000-1070°C，均热段温度1020-1080°