一种高炉煤气余压透平发电装置用叶片的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105369145A(43)申请公布日2016.03.02(21)申请号201510756336.5C21D1/18(2006.01)(2006.01)(22)申请日2015.11.09C21D9/00(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人于浩宋成浩熊浩(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237代理人张仲波(51)Int.Cl.C22C38/18(2006.01)C22C38/12(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/02(2006.01)B22D23/10(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种高炉煤气余压透平发电装置用叶片的制造方法(57)摘要一种高炉煤气余压透平发电装置用叶片的制造方法，涉及一种中铬马氏体耐热钢，属于金属材料领域。叶片钢的组分及重量百分比含量为：C≤0.3％、Si≤2％、Mn≤2％、P≤0.010％、S≤0.001％、Cr4～9％、V≤1％，余量为Fe和不可避免的杂质。按照上述成分含量配比，进行电渣熔铸，再进行双淬火回火工艺：加热到1000℃并保温90分钟，随后油淬至室温，再加热至880℃保温60分钟，油淬至室温，最后加热到625℃保温90分钟，回火结束后空冷至室温。叶片钢的屈服强度为≥630MPa，抗拉强度≥730MPa，断后伸长率≥23％，断面收缩率≥75％，室温冲击功≥135J。本发明叶片钢性能好、成本低，具有重要的应用价值。CN105369145ACN105369145A权利要求书1/1页1.一种高炉煤气余压透平发电装置用叶片的制造方法，其特征在于将电渣熔铸技术和双淬火回火热处理工艺相结合生产叶片，叶片钢的组分及重量百分比含量为：C≤0.3％、Si≤2％、Mn≤2％、P≤0.010％、S≤0.001％、Cr4～9％、V≤1％，余量为Fe和不可避免的杂质，具体制备步骤如下：步骤1.配料：按照设计成分分别称取各个原料，混合均匀，在真空炉中进行熔炼铸坯，得到铸锭；步骤2.电渣熔铸：将熔炼而成的铸锭进行890～910℃均匀化处理，将得到的钢锭作为消耗电极在电渣熔铸炉内进行熔铸，最终得到所需形状的叶片；步骤3.双淬火+回火热处理：将电渣锭加热到990～1010℃并保温85～95分钟，随后油淬至室温，再将试样加热至870～890℃保温55～65分钟，油淬至室温，最后加热到620～630℃保温85～95分钟，即得到组织和性能满足要求的高炉煤气余压透平发电装置的新型叶片。2.根据权利要求书1所述的高炉煤气余压透平发电装置用叶片的制造方法，其特征在于，所述高炉煤气余压透平发电装置用的叶片钢屈服强度为≥630MPa，抗拉强度≥730MPa，断后伸长率≥23％，断面收缩率≥75％，室温冲击功≥135J。2CN105369145A说明书1/5页一种高炉煤气余压透平发电装置用叶片的制造方法技术领域[0001]本发明属于材料热处理技术领域，特别是涉及一种高炉煤气余压透平发电装置新型叶片钢的热处理工艺。背景技术[0002]进入新世纪以来，我国在各个领域发展迅速，工业规模快速增长，特别是钢铁行业发展迅猛。虽然我国钢铁工业发展迅速，但我国钢铁产业仍然存在较大问题，例如品种质量亟待升级，企业节能减排管理有待完善，成熟的节能减排技术有待进一步系统优化，自主创新能力需要加强等等。[0003]而针对钢铁生产能源消耗方面，现阶段我国大中型钢铁企业的吨钢比能耗比先进产钢国家高出9.9～17.2％。我国与钢铁强国的最大差距不是生产工艺、装备和产品不先进，而是能源消耗和环境质量尚不能满足钢铁强国的要求。因此节能减排是我国钢铁工业发展的当务之急。我国钢铁工业吨钢产生的余热资源量约为8.4GJ，目前回收利用的仅有25.8％。对于钢铁行业而言，通过回收余热余能来实现节约能源，是效率较高、成效较为显著的方法，也是未来钢铁工业节能的主攻方向。[0004]TRT技术正是完全符合节能减排的一项技术。TRT(英文全称BlastFurnaceTopGasRecoveryTurbineUnit)，即高炉煤气余压透平发电装置，是利用高炉煤气具有的压力及热能，使煤气通过透平膨胀机做功，将其转化为机械能的装置。TRT设备的运行原理为：在高炉正常生产情况下，利用所产生的高炉煤气强大的压力差而具有的动能，推动透平机运转，带动发电机发电，是国内外公认的冶金企业重大节能装置。[0005]TRT技术对于钢铁工业的节能减排有着非常重要的意义。该装置既可以回收高炉汽轮鼓风机所需的30％左右的能量，又可以净化煤气、降低噪音、稳定炉顶压力，改善高炉生产的条件，同时不产生任何污染。应用TRT技术