一种压力容器用大型锻件及其冶炼方法

摘要

本发明公开了一种压力容器用大型锻件及其冶炼方法，属于冶炼工业技术领域，解决了现有技术中的压力容器用大型锻件的成分偏析的问题。压力容器用大型锻件的冶炼方法，包括如下步骤：对压力容器用大型锻件的原料进行初步冶炼得到粗炼钢水，控制粗炼钢水中硅元素的目标含量为0.15wt.％～0.17wt.％；粗炼钢水依次进行精炼和真空精炼，真空精炼前进行减渣操作，即在真空精炼前，将精炼包中的50wt.％～80wt.％炉渣翻出后进行真空精炼；高温出钢，低过热度真空浇注，得到压力容器用大型钢锭；其中，真空浇注采用多包浇注；压力容器用大型钢锭经后续处理得到压力容器用大型锻件。本发明制备的压力容器用大型锻件均质化效果好。

权利要求

1.一种压力容器用大型锻件的冶炼方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：对压力容器用大型锻件的原料进行初步冶炼得到粗炼钢水，控制粗炼钢水中硅元素的目标含量为0.15wt.％～0.17wt.％；

步骤二：粗炼钢水依次进行精炼和真空精炼，真空精炼前进行减渣操作，即在真空精炼前，将精炼包中的50wt.％～80wt.％炉渣翻出后进行真空精炼；

步骤三：高温出钢，低过热度真空浇注，得到压力容器用大型钢锭；其中，真空浇注采用多包浇注，并且根据浇注顺序依次降低浇包内的碳含量；

步骤四：压力容器用大型钢锭经后续处理得到压力容器用大型锻件；

所述步骤三中，钢锭质量200～300t，浇包数量为3，第一浇包的钢水量为钢锭质量的

15％～20％，第三浇包的钢水量为钢锭质量的20％～25％，第二浇包的钢水量为钢锭质量的55％～65％；第一浇包的碳含量为C0+0.03％～0.04％，第二浇包的碳含量为C0，第三浇包的碳含量为C0－0.03％～0.04％；

所述步骤三中，300t＜钢锭质量≤400t，浇包数量为4，第一浇包钢水量为钢锭质量的

10％～15％，第四浇包钢水量为钢锭质量的18％～22％，第二浇包钢水量为钢锭质量的

35％～40％，第三浇包钢水量为钢锭质量的29％～34％；第一浇包的碳含量为C0+0.03％～

0.04％，第二浇包的碳含量为C0，第三浇包的碳含量为C0－0.01％～0.02％，第四浇包的碳含量为C0－0.03％～0.04％，其中，C0为压力容器用大型锻件的碳含量的目标值；

所述压力容器用大型锻件的组分以质量百分比计，包括：C:0.17％～0.21％，Si:

0.15％～0.17％，Mn:1.30％～1.60％，P≤0.015％，S≤0.005％，Cr≤0.30％，Ni≤0.30％，Mo:045％～0.65％，Cu≤0.15％，Nb:0.025％～0.050％，O:≤15ppm，H:≤1.5ppm。

2.根据权利要求1所述的压力容器用大型锻件的冶炼方法，其特征在于，所述压力容器用大型钢锭的重量为200～400t。

3.根据权利要求1所述的压力容器用大型锻件的冶炼方法，其特征在于，所述步骤二中，减渣操作的步骤包括：精炼时，当S元素含量≤0.002％，成分达到内控要求，温度在1645～1675℃时，将精炼包中的50wt.％～80wt.％炉渣翻出后再进行真空精炼。

4.根据权利要求1所述的压力容器用大型锻件的冶炼方法，其特征在于，所述步骤二中，真空精炼时，底吹氩气的流量为300～500NL/min。

5.根据权利要求1所述的压力容器用大型锻件的冶炼方法，其特征在于，所述步骤二中，真空精炼后的钢液中O含量≤15ppm，H含量≤1.2ppm。

6.根据权利要求1所述的压力容器用大型锻件的冶炼方法，其特征在于，所述步骤三中，出钢温度大于钢的熔点，出钢温度与钢的熔点的差为120～160℃。

7.根据权利要求1所述的压力容器用大型锻件的冶炼方法，其特征在于，所述步骤三中，真空浇注时，采用中间包芯杆吹氩操作。

8.一种压力容器用大型锻件，其特征在于，采用如权利要求1至7任一项所述的压力容器用大型锻件的冶炼方法制得。

说明书

一种压力容器用大型锻件及其冶炼方法

技术领域

[0001] 本发明属于冶炼工业技术领域，具体涉及一种压力容器用大型锻件及其冶炼方法。

背景技术

[0002] 钢锭凝固过程中，由于选分结晶，各部位会出现宏观与微观区域含有不同化学成分的现象。钢作为一种常见的Fe‑C合金，其溶质碳属于易偏析元素，在控制溶质偏析时，溶质碳的元素偏析是影响钢锭均质化的主要因素。目前国内外制备压力容器用大型锻件的钢锭时，为解决偏析问题，通常采用多包合浇的工艺方法。但在实际生产中，由于多包钢水量和易偏析碳元素设置不当，最终压力容器用大型锻件的宏观偏析问题未能得到很好的解决。因此，如何获得大型压力容器均质化钢锭，进而实现压力容器用大型锻件的均质化成为亟待解决的问题。

发明内容

[0003] 鉴于上述分析，本发明旨在提供一种压力容器用大型锻件及其冶炼方法，用以解决现有技术中的压力容器用大型锻件的成分偏析的问题。

[0004] 本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

[0005] 一方面，本发明提供了一种压力容器用大型锻件的冶炼方法，包括如下步骤：

[0006] 步骤一：对压力容器用大型锻件的原料进行初步冶炼得到粗炼钢水，控制粗炼钢水中硅元素的目标含量为0.15wt.％～0.17wt.％；

[0007] 步骤二：粗炼钢水依次进行精炼和真空精炼，真空精炼前进行减渣操作，即在真空精炼前，将精炼包中的50wt.％～80wt.％炉渣翻出后进行真空精炼；

[0008] 步骤三：高温出钢，低过热度真空浇注，得到压力容器用大型钢锭；其中，真空浇注采用多包浇注，并且根据浇注顺序依次降低浇包内的碳含量；

[0009] 步骤四：压力容器用大型钢锭经后续处理得到压力容器用大型锻件。

[0010] 进一步的，所述压力容器用大型钢锭的重量为200～400t。

[0011] 进一步的，所述步骤二中，减渣操作的步骤包括：精炼时，当S元素含量≤0.002％，成分达到内控要求，温度在1645～1675℃时，将精炼包中的50wt.％～80wt.％炉渣翻出后再进行真空精炼。

[0012] 进一步的，所述步骤二中，真空精炼时，底吹氩气的流量为300～500NL/min。

[0013] 进一步的，所述步骤二中，真空精炼后的钢液中O含量≤15ppm，H含量≤1.2ppm。

[0014] 进一步的，所述步骤三中，出钢温度大于钢的熔点，出钢温度与钢的熔点的差为120～160℃。

[0015] 进一步的，所述步骤三中，钢锭质量200～300t，浇包数量为3，第一浇包的钢水量为钢锭质量的15％～20％，第三浇包的钢水量为钢锭质量的20％～25％，第二浇包的钢水量为钢锭质量的55％～65％；第一浇包的碳含量为C0+0.03％～0.04％，第二浇包的碳含量为C0，第三浇包的碳含量为C0－0.03％～0.04％；其中，C0为压力容器用大型锻件的碳含量的目标值。

[0016] 进一步的，所述步骤三中，300t＜钢锭质量≤400t，浇包数量为4，第一浇包钢水量为钢锭质量的10％～15％，第四浇包钢水量为钢锭质量的18％～22％，第二浇包钢水量为钢锭质量的35％～40％，第三浇包钢水量为钢锭质量的29％～34％；第一浇包的碳含量为C0+0.03％～0.04％，第二浇包的碳含量为C0，第三浇包的碳含量为C0－0.01％～0.02％，第四浇包的碳含量为C0－0.03％～0.04％，其中，C0为压力容器用大型锻件的碳含量的目标值。

[0017] 进一步的，所述步骤三中，真空浇注时，采用中间包芯杆吹氩操作。

[0018] 另一方面，本发明提供了一种压力容器用大型锻件，采用上述的压力容器用大型锻件的冶炼方法制得。

[0019] 与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

[0020] a)本发明提供的压力容器用大型锻件的冶炼方法，通过精确控制精炼出钢前的钢液成分，降低钢液中硅元素含量(硅的质量百分数为0.15％～0.17％)，通过低硅化降低钢锭的偏析倾向。

[0021] b)本发明提供的压力容器用大型锻件的冶炼方法，通过真空精炼前的减渣操作降低真空精炼时的渣量，有利于真空脱气和防止真空精炼时钢液的卷渣，提高钢液的纯净度，保证钢液中的全氧含量T[O]≤15ppm，[H]≤1.2ppm，降低钢锭的偏析倾向，进而降低了锻件的偏析，保证了锻件的均质化效果。

[0022] c)本发明提供的压力容器用大型锻件的冶炼方法，在浇注时采用多包浇注，并设计各浇包的差异化钢水量和碳含量，保证切除水口、冒口和部分锭身后的钢锭均质化效果好；并通过精确控制出钢温度和浇注温度，在真空浇注时采用中间包芯杆吹氩操作使外来夹杂物易于浮于钢水表面，达到净化钢水，均质化钢锭的目的，进而保证最终制得的压力容器用大型锻件的不同位置的碳含量波动较小，碳含量偏差值0.02％以下，实现压力容器用大型锻件的均质化；并且钢液的纯净度高，锻件的夹杂物量少，夹杂物级别低(例如，A、B、C、D类夹杂物均小于等于0.5级，5种夹杂物之和小于等于1.5级)。

[0023] 本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的内容来实现和获得。

附图说明

[0024] 附图仅用于示出具体发明的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

[0025] 图1为对比例1的采用原工艺生产制得的筒节的各部位碳含量；其中，(a)、(b)、(c)、(d)分别表示不同位置处的碳含量检测结果；

[0026] 图2为实施例1的采用本发明方法生产制得的筒节的各部位碳含量；其中，(a)、(b)、(c)、(d)分别表示不同位置处的碳含量检测结果。

具体实施方式

[0027] 下面结合具体实施例来对一种压力容器用大型锻件及其冶炼方法作进一步的详细描述，这些实施例只用于比较和解释的目的，本发明不限定于这些实施例中。

[0028] 本发明提供了一种压力容器用大型锻件的冶炼方法，包括如下步骤：

[0029] 步骤一：对压力容器用大型锻件的原料进行初步冶炼得到粗炼钢水，控制粗炼钢水中硅元素的目标含量为0.15％～0.17％；

[0030] 步骤二：粗炼钢水依次进行精炼(此处精炼是加热和调成分)和真空精炼，真空精炼前进行减渣操作，即在真空精炼前，将精炼包中的50％～80％(例如，60％～80％)炉渣翻出后再进行真空精炼；

[0031] 步骤三：高温出钢，低过热度真空浇注，得到压力容器用大型钢锭；其中，真空浇注采用多包浇注，并且根据浇注顺序依次降低浇包内的碳含量；

[0032] 步骤四：压力容器用大型钢锭经过后续处理得到压力容器用大型锻件。

[0033] 需要说明的是，上述压力容器用大型锻件的冶炼方法尤其适用于大型钢锭(例如，重量为200～400t)的冶炼。

[0034] 具体的，上述压力容器用大型锻件的组分以质量百分比计，包括：C:0.17％～0.21％，Si:0.15％～0.17％，Mn:1.30％～1.60％，P≤0.015％，S≤0.005％，Cr≤0.30％，Ni≤0.30％，Mo:045％～0.65％，Cu≤0.15％，Nb:0.025％～0.050％，O:≤15ppm，H:≤
1.5ppm。

[0035] 具体的，上述步骤一中，考虑到对于大型压力容器用钢，偏析形成的临界条件与成分有强烈的依赖关系，由于低硅钢的凝固前沿的固相率小，由此所产生的比重差很轻微，不足以上浮枝晶间的钢液而减轻偏析的出现。本发明在成分设计中降低硅含量，控制硅元素的目标含量为0.15％～0.17％，以明显降低其偏析倾向。

[0036] 具体的，上述步骤二中，钢液精炼时，为了完成脱硫操作，根据脱硫热力学条件可知，大渣量利于脱硫，因此，钢液精炼时，各炉台渣量为3～4t(其中，每炉台的钢液的量为60～150t)，渣量较大。如果直接在渣量较大的情况下进行真空精炼一方面会降低合金利用率、搅拌弱、渣‑钢相互作用差，熔渣会有少量卷入钢液中；另一方面影响真空时的脱气效率。因此，真空精炼前需要进行减渣操作。

[0037] 具体的，上述步骤二中，减渣操作的步骤包括：精炼时，当S元素含量≤0.002％，成分达到内控要求，温度在1645～1675℃时，将精炼包中的60％～80％炉渣翻出后再进行真空精炼。减渣后，由于渣量小，利于真空脱气，能够防止真空时钢液的卷渣，减少熔渣进到钢液中。

[0038] 具体的，上述步骤二中，真空精炼时，采用底吹氩气，底吹氩气流量过大，会加剧对精炼炉衬的冲涮，使炉衬侵蚀物进入钢液中，引入外来夹杂物污染钢液；底吹氩气流量过小，气体搅拌能力弱，钢液传质慢，增加反应时间，对脱气和去除钢液中悬浮的夹杂物不利。因此，控制底吹氩气流量为300～500NL/min。

[0039] 具体的，上述步骤二中，通过真空精炼前的减渣操作以及真空精炼时底吹氩气流量的控制目的是降低钢液的气体含量，提高钢液纯净度，使钢液中O含量≤15ppm，H含量≤1.2ppm，进而大大减轻钢锭的偏析倾向。

[0040] 具体的，上述步骤三中，出钢温度过高，会增加冶炼时间，较高的出钢温度也会增加对耐材的侵蚀，影响钢液纯净度；出钢温度低，会降低钢液的流动性，影响钢液中夹杂物的上浮。因此，控制出钢温度大于钢的熔点，具体的，出钢温度与钢的熔点的差为120～160℃。

[0041] 具体的，上述步骤三中，在出钢到浇注过程中底吹氩气软吹，用以实现均匀成分、温度，并促进夹杂物上浮的目的。考虑到软吹压力过大会使钢液扰动大，钢液面局部裸露与空气接触，裸露部位的钢液由于没有上部炉渣的保护，会吸气和氧化；软吹时压力过小，均匀钢包成分和温度的时间过长，既增加软吹时间，又不利于钢中夹杂物的上浮。因此，控制软吹压力为0.2～0.4MPa；软吹时间15～25min。

[0042] 具体的，上述步骤三中，真空浇注时，过热度过高，浇注系统耐材受高温钢液炙烤，易出现耐材不稳定物进入钢液中情况，同时过热度过高增加了钢液吸气；过热度过低浇注时，钢液流动性变差，影响浇注速度，也不利于钢液中的夹杂物上浮。因此，控制过热度为60～90℃；即当温度高于熔点60～90℃时，开始真空浇注。上述步骤三中，控制高温出钢有利于夹杂物的上浮，低过热度浇注有利于钢锭凝固时，减轻钢锭偏析倾向。

[0043] 具体的，上述步骤三是解决钢锭均质化的关键步骤之一。钢锭凝固时由于选分结晶和钢液对流引起钢锭上部碳元素高，底部碳元素低，因此，在设计各浇包内的碳含量时，按浇注顺序碳含量由高到低设置。

[0044] 具体的，上述步骤三中，多包浇注的浇包数量过多，生产组织繁琐，过多的浇包数量，也会相对使每一包的钢水量减少，出现出钢温度和浇注温度控制较难的问题；浇包数量过少，每一包钢水量过多，超出设备冶炼范围，也不利于实现多包差异化成分控制。发明人经过深入研究确定，浇包数量及每个浇包内的钢液的质量的控制原则如下：

[0045] (1)钢锭质量200～300t，浇包数量为3，第一浇包的钢水量≤第三浇包的钢水量＜第二浇包的钢水量，即两小一大原则，中间浇包钢水量大，两头浇包钢水量较小；第一浇包浇注的钢水最后在钢锭中凝固主要位于钢锭的水口部位，第二浇包浇注的钢水主要位于钢锭的锭身部位，第三浇包的钢水主要位于钢锭的冒口部位。由于第一浇包碳含量较高，初始钢液浇入锭模后，由于锭模底部冷却能力较强，先浇入钢液凝固较快，为此，第一浇包钢水凝固后对应钢锭水口部位，最终予以切除；最后一浇包钢液主要浇注在钢锭的冒口内，由于钢锭的水口重量小于冒口重量，因此，第一浇包钢水量要小于第三浇包的钢水量，第二浇包钢水主要浇注在钢锭锭身部位，是整个钢锭重量占比最大区域，因此，第二浇包钢水量也是三浇包中钢水量最大浇包。示例性的，第一浇包的钢水量为钢锭质量的15％～20％，第三浇包的钢水量为钢锭质量的20％～25％，第二浇包的钢水量为钢锭质量的55％～65％。

[0046] 具体的，发明人经过长期深入的研究，利用数值模拟与物理模拟相结合技术，研究压力容器用大型钢锭多包合浇钢锭内部宏观偏析的形成规律，模拟多包合浇，各浇包碳含量对钢锭内部碳含量分布的影响，根据生产经验和模拟结果，确定各浇包碳含量，实现多包合浇的压力容器用大型钢锭C元素全截面的均匀性控制。最终确定：第一浇包的碳含量为C0+0.03％～0.04％；第二浇包的碳含量为C0；第三浇包的碳含量为C0－0.03％～0.04％。其中C0为压力容器用大型锻件的碳含量的目标值。

[0047] (2)300t＜钢锭质量≤400t，浇包数量为4，四包浇注时，第一浇包钢水量为钢锭质量的10％～15％，第四浇包钢水量为钢锭质量的18％～22％，第二浇包钢水量为钢锭质量的35％～40％，第三浇包钢水量为钢锭质量的29％～34％。第一浇包的碳含量为C0+0.03％～0.04％；第四浇包的碳含量为C0－0.03％～0.04％；第二浇包的碳含量为C0；第三浇包的碳含量为C0－0.01％～0.02％。

[0048] 具体的，上述步骤三中，各浇包的碳含量设计原则是先把最终锻件回归到钢锭对应位置，锻件对应钢锭的位置区域钢液碳含量值为成分设计中的目标值，然后确定最后一个浇包中碳含量的值是设计碳含量的目标值减少0.03％～0.04％，最后根据各包钢水量和已确定碳含量的浇包，计算第一浇包的碳含量值，使各浇包碳含量权重值达到设计碳含量目标值。上述步骤三中，根据以上原则确定各浇包的钢水量和碳含量，保证根据以上方法浇注的钢锭切除水口、冒口和部分锭身后，锻制的大型压力容器的锻件各部位的碳含量偏差在0.02％以内。

[0049] 具体的，上述步骤三中，真空浇注时，采用中间包芯杆吹氩操作。这是由于大型压力容器用钢，为深脱氧采用含铝脱氧材料，钢液(或称钢水)中氧含量低，在真空浇注状态下很少或根本不能产生CO气泡，因此真空浇注时钢流的扩散角度小，滴流效果不好，不能充分发挥真空脱气和减少非金属夹杂物的作用；采用中间包芯杆吹氩，是在真空浇注时通过向中间包芯杆吹氩，氩气流经芯杆中心孔后，吹入真空浇注的钢液，氩气遇高温钢液在真空状态下急剧膨胀，从而带动钢流的滴流化，由于钢流的滴流化使气体的扩散路径缩短，从而使气体更容易去除，由于钢液的滴流化使混入钢液中的非金属夹杂物失去了原来钢水的“载体”，不能潜入很深的钢水内层，加上钢水产生的浮力，使外来夹杂物易于浮于钢水表面，达到净化钢水，均质化钢锭的目的。

[0050] 具体的，上述步骤三中，真空浇注前15～30s，向芯杆中心孔通入氩气，氩气压力0.2～0.4Mpa，氩气保持0.2～0.4Mpa压力直到完成浇注。压起芯杆后氩气加热膨胀，促使钢液以雾化滴流态浇入锭模内。

[0051] 具体的，上述步骤三中，为了有效脱除钢液中气体，上述真空浇注中，真空度小于67pa，在此真空度下，能够有效脱除钢液中气体，保证脱气后钢液中的H含量可达到1.2ppm以下，提高钢液的纯净度从而能够提高压力容器用大型锻件的机械性能。

[0052] 具体的，上述步骤四中，后续处理包括炼钢、铸锭—锻造—锻后热处理—粗加工—性能热处理—取样检验—精加工。

[0053] 具体的，上述步骤四中，压力容器用大型锻件的不同位置的碳含量波动较小，碳含量偏差值0.02％以下。

[0054] 与现有技术相比，本发明提供的压力容器用大型锻件的冶炼方法，通过精确控制钢液成分，降低钢液中硅元素含量(硅的质量百分数为0.15％～0.17％)，通过低硅化降低钢锭的偏析倾向；通过真空精炼前的减渣操作降低真空精炼时的渣量，有利于真空脱气和防止真空精炼时钢液的卷渣，提高钢液的纯净度，保证钢液中的全氧含量T[O]≤15ppm，[H]≤1.2ppm，降低钢锭的偏析倾向；在浇注时采用多包浇注，并设计各浇包的差异化钢水量和碳含量，保证切除水口、冒口和部分锭身后的钢锭均质化效果好；并通过精确控制出钢温度和浇注温度，在真空浇注时采用中间包芯杆吹氩操作使外来夹杂物易于浮于钢水表面，达到净化钢水，均质化钢锭的目的，进而保证最终制得的压力容器用大型锻件的不同位置的碳含量波动较小，碳含量偏差值0.02％以下，实现压力容器用大型锻件的均质化。

[0055] 本发明还提供了一种压力容器用大型锻件，采用上述压力容器用大型锻件的冶炼方法制得。

[0056] 与现有技术相比，本发明提供的压力容器用大型锻件的有益效果与上述压力容器用大型锻件的冶炼方法的有益效果基本相同，在此不一一赘述。

[0057] 实施例1

[0058] 本实施例提供了一种压力容器用大型锻件的冶炼方法。具体的，锻件为筒节，钢锭的吨位为292t。筒节的组分以质量百分比计，各成分目标值：C:0.19％，Si:0.16％，Mn:1.50％，P≤0.004％，S≤0.002％，Cr:0.26％，Ni:0.25％，Mo：0.60％，Cu:≤0.08％，Nb：
0.040％，O≤15ppm，H≤1.2ppm。确定本次冶炼钢锭由三包浇注，各浇包钢水量和碳含量分别是，第一浇包钢水量59t，C:0.23％；第二浇包钢水量160t，C:0.19％；第三浇包钢水量
73t，C:0.16％。压力容器用大型锻件的冶炼方法包括：

[0059] 步骤一：电炉提供粗炼钢水，电炉出钢前，P≤0.001％，S≤0.015％；

[0060] 步骤二：粗炼钢水全部兑入精炼炉后，加入造渣材料和脱氧材料进行精炼；其中，脱氧材料采用铝粉扩散脱氧，总渣量3.8t；钢水成分满足精炼内控值，S≤0.002％，温度达到1668℃时，把精炼包转至翻渣工位，翻出部分炉渣，使精炼包内剩余1.5t炉渣；翻渣结束后精炼包转至真空工位进行真空精炼；真空精炼时，在150pa的真空度下，保持20min，并调整底吹氩气流量为420NL/min；

[0061] 步骤三：确定出钢时间后，三包出钢温度分别是，第一浇包出钢温度1640℃，第二浇包出钢温度1635℃，第三浇包出钢温度1638℃；出钢后到真空浇注前执行包底吹氩气软吹，氩气压力0.3Mpa，软吹时间16min；三包浇注温度分别是，第一浇包浇注温度1572℃，第二浇包浇注温度1575℃，第三浇包浇注温度1567℃；真空浇注时，钢水从精炼包水口注入中间包内，中间包内的钢液通过中间包水口浇入钢锭模具中，中间包水口开启由中间包芯杆提升控制。在中间包开浇前18s，向中间包芯杆以0.3Mpa压力通入氩气，氩气保持0.3Mpa压力直到完成浇注得到钢锭；

[0062] 步骤四：钢锭经过炼钢、铸锭—锻造—锻后热处理—粗加工—性能热处理—取样检验—精加工处理后得到筒节。

[0063] 对本实施例的筒节进行超声检验，检测结论：本产品符合NB/T47013.3‑2015Ⅰ级要求，评定为合格。

[0064] 对本实施例的筒节进行全截面解剖，其中锻件水口侧的碳含量为0.18％～0.19％，中间部位的碳含量为0.18％～0.20％，冒口侧的碳含量为0.19％～0.20％。锻件外表面、T/2(T是指锻件壁厚)、T/4和内表面以及圆周方向不同位置的碳含量波动较小，碳含量偏差值在0.02％以下。筒节的组织均为贝氏体组织；晶粒度为7‑7.5级，其中大部分位置的A类夹杂物为0级，个别位置的A类夹杂物为0.5级；B、C类为0级，大部分位置的D类夹杂物为0级，个别位置为0.5级；Ds类为0级，按照钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法评级：5种夹杂物的级别之和小于等于1.5级。

[0065] 实施例2

[0066] 本实施例提供了一种压力容器用大型锻件的冶炼方法。具体的，锻件为筒节，钢锭的吨位为397t。筒节的组分以质量百分比计，包括：C:0.19％，Si:0.15％，Mn:1.50％，P≤0.004％，S≤0.002％，Cr:0.26％，Ni:0.25％，Mo：0.60％，Cu:≤0.08％，Nb：0.040％，O≤
15ppm，H≤1.2ppm。确定本次冶炼钢锭由4包浇注，各浇包钢水量和碳含量分别是，第一浇包钢水量61t，C:0.23％；第二浇包钢水量140t，C:0.19％；第三浇包钢水量120t，C:0.18％；第四浇包钢水量76t，C:0.15％。压力容器用大型锻件的冶炼方法包括：

[0067] 步骤一：电炉提供粗炼钢水，电炉出钢前，P≤0.001％，S≤0.015％；

[0068] 步骤二：粗炼钢水全部兑入精炼炉后，加入造渣材料和脱氧材料进行精炼；其中，脱氧材料采用铝粉扩散脱氧，总渣量3.8t；钢水成分满足精炼内控值，S≤0.002％，温度达到1667℃时，把精炼包转至翻渣工位，翻出部分炉渣，使精炼包内剩余1.4t炉渣；翻渣结束后精炼包转至真空工位进行真空精炼；真空精炼时，在150pa的真空度下，保持20min，并调整底吹氩气流量为450NL/min；

[0069] 步骤三：确定出钢时间后，四包出钢温度分别是，第一浇包出钢温度1642℃，第二浇包出钢温度1634℃，第三浇包出钢温度1635℃，第四浇包出钢温度1640℃；出钢后到真空浇注前执行包底吹氩气软吹，氩气压力0.35Mpa，软吹时间18min；四包浇注温度分别是，第一浇包浇注温度1572℃，第二浇包浇注温度1575℃，第三浇包浇注温度1567℃，第四浇包浇注温度1570℃；真空浇注时，钢水从精炼包水口注入中间包内，中间包内的钢液通过中间包水口浇入钢锭模具中，中间包水口开启由中间包芯杆提升控制。在中间包开浇前18s，向中间包芯杆以0.3Mpa压力通入氩气，氩气保持0.3Mpa压力直到完成浇注得到钢锭；

[0070] 步骤四：钢锭经过炼钢、铸锭—锻造—锻后热处理—粗加工—性能热处理—取样检验—精加工处理后得到筒节。

[0071] 对本实施例的筒节进行超声检验，检测结论：本产品符合NB/T47013.3‑2015Ⅰ级要求，评定为合格。

[0072] 对本实施例的筒节进行全截面解剖，其中锻件水口侧的碳含量为0.18％～0.19％，中间部位的碳含量为0.18％～0.20％，冒口侧的碳含量为0.18％～0.20％。锻件外表面、T/2、T/4和内表面以及圆周方向不同位置的碳含量波动较小，碳含量偏差值在0.02％以下。筒节的组织均为贝氏体组织；晶粒度为7‑8级，其中大部分位置的A类夹杂物为0级，个别位置的A类夹杂物为0.5级；B、C类为0级，大部分位置的D类夹杂物为0级，个别位置为0.5级；Ds类为0级，按照钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法评级：5种夹杂物的级别之和小于等于1.5级。

[0073] 对比例1

[0074] 本对比例提供了一种压力容器用大型锻件的冶炼方法。具体的，锻件为筒节，钢锭的吨位为292t。筒节的组分以质量百分比计，包括：C:0.19％，Si:0.35％，Mn:1.50％，P≤0.006％，S≤0.004％，Cr:0.15％，Ni:0.20％，Mo：0.50％，Cu:≤0.08％，Nb：0.040％，O≤
25ppm，H≤1.5ppm。确定本次冶炼钢锭由三包浇注，各浇包钢水量和碳含量分别是，第一浇包钢水量92t，C:0.21％；第二浇包钢水量100t，C:0.19％；第三浇包钢水量100t，C:0.17％。
压力容器用大型锻件的冶炼方法包括：

[0075] 步骤一：电炉提供粗炼钢水，电炉出钢前，P≤0.001％，S≤0.015％；

[0076] 步骤二：粗炼钢水全部兑入精炼炉后，加入造渣材料和脱氧材料进行精炼；其中，脱氧材料采用铝粉扩散脱氧，总渣量3t；钢水成分满足精炼内控值，S≤0.004％，温度达到1648℃精炼包转至真空工位进行真空精炼；真空精炼时，在150pa的真空度下，保持20min，并调整底吹氩气流量为420NL/min；

[0077] 步骤三：确定出钢时间后，三包出钢温度分别是，第一浇包出钢温度1632℃，第二浇包出钢温度1629℃，第三浇包出钢温度1627℃；出钢后到真空浇注前执行包底吹氩气软吹，氩气压力0.3Mp，软吹时间15min；三包浇注温度分别是，第一浇包浇注温度1585℃，第二浇包浇注温度1584℃，第三浇包浇注温度1582℃；真空浇注时，钢水从精炼包水口注入中间包内，中间包内的钢液通过中间包水口浇入钢锭模具中，中间包水口开启由中间包芯杆提升控制，全部钢液浇注真空室锭模内，凝固所需钢锭。

[0078] 步骤四：钢锭经过炼钢、铸锭—锻造—锻后热处理—粗加工—性能热处理—取样检验—精加工处理后得到筒节。

[0079] 对本对比例的筒节进行超声检验，检测结论：在锻件水、冒口侧共计发现三处密集缺陷，本锻件符合NB/T47013.3‑2015Ⅱ级要求，但不满足Ⅰ级要求。

[0080] 对本对比例的筒节进行全截面解剖，其中锻件水口侧的碳含量为0.16％～0.20％，中间部位的碳含量为0.18％～0.22％，冒口侧的碳含量为0.19％～0.23％。锻件外表面、T/2、T/4和内表面以及圆周方向不同位置的碳含量波动较大，碳含量偏差值在
0.04％。筒节的组织均为贝氏体组织；晶粒度为6‑7级，其中大部分位置的A类夹杂物为1级，个别位置的A类夹杂物为1.5级；大部分位置的B、C、D类夹杂物为1级，个别位置为0.5级；Ds类为0.5级。按照钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法评级：5种夹杂物的级别之和大于2.5级。夹杂物较多。

[0081] 图1、图2所示为对比例1和实施例1的筒节的各部位碳含量分布图；从图1和图2碳含量分布对比可知采用本发明方法生产的锻件，在圆周方向和厚度方向上碳偏析均较小。

[0082] 以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。