高溫退火爐底板及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及裝備制造技術，特別是指一種高溫退火爐底板，本發明還涉及這種高 溫退火爐底板的制造方法。
【背景技術】
[0002] 環形退火爐（R0F爐）是對鋼卷進行高溫退火的熱處理設備，爐底板是在R0F爐內 1200°C高溫下直接承受壓力的設備，承載鋼卷最大15t，平均為12. 77t，并處于一個高低溫 反復變化的溫度環境中。彭娟在論文"R0F爐底板熱應力模擬與結構優化"中介紹，爐底板 不僅要經受壓縮和拉伸交變載荷的作用，還要經受高溫氧化性氣體的侵蝕，在經過幾個周 期的使用后，就開始產生裂紋，裂紋以構件的邊緣萌生向心部擴展，最終失效報廢。因此，制 造爐底板一般都采用耐熱鋼，如SUS309S、0Cr23Nil3、lCrl8Ni9Ti等高鎳鉻鋼，價格昂貴。 按生產工藝的不同底板可分為鑄造、乳制和鍛造三種，鑄造〇Cr23Ni13爐底板平均壽命6-8 個月左右，日本乳制SUS309S(相當于中國的0Cr25Ni20)爐底板平均壽命2. 16年，鍛造 0Cr23Nil3爐底板平均壽命更長。提高爐底板壽命，降低爐底板成本，對降低冷乳取向硅鋼 的退火成本具有重要的意義。
[0003] 因此，提供一種高溫退火爐底板及其制造方法，顯得十分必要。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于克服上述現有【背景技術】的不足之處，而提供一種高溫退火爐底 板及其制造方法，其不僅能降廢，而且能產生一定的經濟價值。
[0005] 本發明的目的是通過如下措施來達到的：一種高溫退火爐底板，高溫退火爐底 板中化學成分及質量百分比為：C彡0· 08%、Si彡L00 %、Μη彡2. 00%、Ni: 12. 00~ 15. 00%、Cr:22· 00 ~24. 00%、P彡 0· 040%、S彡 0· 010%、稀土RE:0· 04 ~0· 06%，其余 為Fe和不可避免的雜質。
[0006] 優選地，高溫退火爐底板中化學成分及質量百分比為：C彡0. 08%、Si:0. 80~ 0· 95%、Mn:L20~L60%、Ni: 12. 50 ~13. 50%、Cr:22· 50 ~23. 50%、P彡 0· 030 %、 0.005%、稀土RE:0.04~0.06%，其余為Fe和不可避免的雜質。
[0007] 進一步地，高溫退火爐底板中化學成分及質量百分比為：C:0.06%、Si:0.88%、 皿11:1.40%、附：13.00%、0 :23.00%、？：0.020%、5:0.003%、稀土1?:0.05%，其余為卩6 和不可避免的雜質。
[0008] 上述高溫退火爐底板的制造方法，包括如下步驟：
[0009] 1)中頻爐冶煉：回收利用廢舊底板及0Cr23Nil3返回料，將超低碳帶鋼壓塊、微 碳鉻鐵、鎳板、金屬錳球、硅鐵按一定比例放入中頻爐中和廢舊底板、〇Cr23Ni13返回料一起 熔化，出鋼目標控制為：C彡 0· 06%、Si:0· 80 ~0· 95%、Mn:1· 20 ~1. 60%、Ni:12· 50 ~ 13. 50%、Cr:22· 50 ~23. 50%、P彡 0· 030%、出鋼溫度為 1650 ~167(TC;
[0010] 2)扒渣：扒掉鋼水上面的一層中頻爐爐襯脫落產生的酸性渣，便于重新造堿性 渣；
[0011] 3)LF爐精煉：將中頻爐冶煉后的鋼水送入LF精煉爐中精煉，精煉時，全程開氬氣 攪拌，先按照7~10kg/噸鋼加入活性石灰，送電，加螢石30kg化渣3~5min后，再按照 1. 0~1. 5kg/噸鋼加入鋁粉進行擴散脫氧；白渣后取樣，根據鋼水成分進行預調，控制質量 百分比：C彡0. 008% ;S彡0. 005% ;Si、Mn、Cr、Ni按照所述化學成分質量百分比范圍的中 線控制，LF爐離站溫度為1555~1565°C，吊包進VD爐；
[0012] 4)VD爐真空處理：鋼包入VD爐后，控制氬氣流量為80~100ml/min，使鋼液面具 有明顯波動，待真空度降至67Pa時進行保壓18~20min，真空完畢后破空，測溫取樣；
[0013] 5)按照0. 8~1. 2kg/噸鋼向鋼水中插入稀土棒，進行微合金化處理；
[0014] 6)軟吹：軟吹時間控制為8~lOmin，使夾雜物充分上浮、稀土元素擴散均勻；
[0015]7)鑄錠：澆注成5. 3t的電極坯母材，開澆溫度為1465~1475°C，錠身澆注時間為 5. 5~7. 5min，帽口澆注時間為4. 5~6. 5min;
[0016] 8)緩冷：模冷3~4h后，600~650 °C脫模入緩冷坑緩冷至常溫；
[0017] 9)電渣重熔冶煉：電極坯母材采用固定式電渣爐冶煉；
[0018] a.引錠板材質為所重熔電極坯鋼種或低碳鋼；
[0019] b.渣料由質量分數為70 %的CaF#質量分數為為30 %的A1 203組成，渣料在 700~750°C的溫度下烘烤4~5h，隨用隨取；渣料按照70~80kg/噸鋼加入墊有引錠板 的結晶器中進行化渣處理，化渣時間為1~1. 5h;
[0020] c.將電極坯母材接入電渣爐，形成自耗電極回路開始重熔冶煉；
[0021] d.熔速控制在650~700kg/h進行重熔，每隔20分鐘向爐中加鋁粉30g直至重熔 結束；重熔中，控制質量百分比：0.008% ;S< 0.003% ;控制鋼中非金屬夾雜物A、B、 c、D類夾雜物總量不超過1. 0級；控制氧濃度< 30ppm、氮濃度< 70ppm;
[0022] e.電極坯母材重熔鑄成電渣鋼錠；
[0023] f.重熔結束，電渣鋼錠在爐內置冷80~lOOmin后，脫模及時入退火爐緩冷至 50 °C以下出爐，即得電渣鋼錠；
[0024] 10)加熱：將步驟9)得到的電渣鋼錠加熱到1190~1210°C;
[0025] 11)鍛造：對步驟10)加熱后的電渣鋼錠進行鐓粗成型，即得底板毛坯；
[0026] 12)固溶熱處理：將步驟11)中的底板毛坯放入到加熱爐中，以40~50°C/h的升 溫速度升到720°C，保溫1~2h后再以80~100°C/h的升溫速度升到1050~1150°C，保 溫4~6h后取出，用鼓風機風冷或水冷至常溫，即完成對底板毛坯的固溶熱處理；
[0027] 13)對固溶熱處理后的底板毛坯進行精加工，即得高溫退火爐底板。
[0028] 優選地，步驟1)中，超低碳帶鋼壓塊、微碳鉻鐵、鎳板、金屬錳球、硅鐵的質量比為 46. 0 : 39. 0 : 12. 7 : 1. 6 : 0· 7〇
[0029] 進一步地，步驟9)中，選用0900~960mmX2750mm.的l〇t結晶器。
[0030] 更進一步地，步驟9)中，引錠板規格為直徑600mm、厚度30mm。
[0031] 再更進一步地，步驟9)中，電極還母材重恪鑄成直徑為900mm電渣鋼錠。
[0032] 本發明的優點在于：
[0033] 其一，本發明通過對高溫退火爐底板材料成分進行合格設計，采用電渣重熔大幅 降低材料中S含量及非金屬夾雜物的含量，有效避免高溫退火爐底板在使用過程中熱疲勞 裂紋源的產生；
[0034] 其二，本發明通過鍛造消除鋼錠內部缺陷，壓實疏松，打碎粗大的鑄態組織，并使 非金屬夾雜物沿變形方向分布，同時產生有利的纖維組織，避免熱應力導致底板徑向開 裂；
[0035] 其三，中頻爐冶煉可回收利用廢舊底板及0Cr23Nil3返回料，生產成本低。
【具體實施方式】
[0036] 下面結合實施例詳細說明本發明的實施情況，但它們并不構成對本發明的限定， 僅作舉例而已。同時通過說明本發明的優點將變得更加清楚和容易理解。
[0037] 實施例1
[0038] -種高溫退火爐底板，高溫退火爐底板中化學成分及質量百分比為：C:0. 06%、 Si:0· 88%、Μη: 1. 40%、Ni: 13. 00%、Cr:23. 00%、P:0· 020%、S:0· 003 %、稀土RE: 0. 05 %，其余為Fe和不可避免的雜質。
[0039] 上述高溫退火爐底板的制造方法，包括如下步驟：
[0040] 1)中頻爐冶煉：回收利用廢舊底板及0Cr23Nil3返回料，將超低碳帶鋼壓塊、微碳 鉻鐵、鎳板、金屬錳球、硅鐵按質量比為46. 0 : 39. 0 : 12. 7 : 1.6 : 0.7放入中頻爐中和 廢舊底板、〇Cr23Nil3返回料一起熔化，出鋼目標控制為：C< 0· 06%、Si:0· 80~0· 95%、 Μη:1· 20 ~1. 60%、Ni:12· 50 ~13. 50%、Cr:22· 50 ~23. 50%、P彡 0· 030%、出鋼溫度為 1650°