一種低壓縮比生產厚規格保探傷鋼板的方法
【專利摘要】本發明公開了一種低壓縮比生產厚規格保探傷鋼板的方法。本發明通過潔凈鋼生產、連鑄、加熱、軋制和正火工藝的創新，得到滿足GB一級探傷要求的鋼板，鋼板各項性能指標均滿足要求。本發明的連鑄采用動態輕壓下技術，低溫慢拉速全程保護澆注生產厚度為250mm的板坯，要求板坯中心偏析小于C類1.5；板坯加熱溫度控制在1050℃～1220℃，除鱗后的板坯溫度控制在1000-1100℃。本發明的軋制原則為高溫、不控軋、大壓下量工藝，變形過程采用軋機最大能力，保證道次壓下率，將變形滲透至鋼板心部；最后一道次在滿足變形溫度范圍的下限時進行，保證壓下率和變形溫度的有效結合，使得壓下率≥20％。
【專利說明】一種低壓縮比生產厚規格保探傷鋼板的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種低壓縮比生產厚規格保探傷鋼板的方法，屬于冶金【技術領域】。
【背景技術】
[0002]近年來隨著重型機械、風電工業的快速發展，厚度80~120mm的鋼板使用量逐月提升。目前，國內很多鋼鐵企業生產鋼板采用連鑄機進行鑄坯軋制，鑄坯厚度一般小于250mm，為保證鋼板內部質量，要求軋制過程壓縮比> 4，導致80~120mm的鋼板無法接單。因為在生產80~120mm的厚規格鋼板，特別是生產有探傷要求的鋼板時，在目前的工藝條件下如果采用較低的壓縮比，會產生鑄坯心部原始疏松缺陷從而無法壓合，最終導致鋼板探傷不合格。
[0003]為實現厚規格鋼板的生產，部分企業開發了復合制坯工藝，但由于該工藝生產效率低，復合面很難達到要求，生產加工成本比鑄坯直軋高出500元/噸，生產周期長等因素制約，實際產量非常低。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提出一種利用250mm連鑄坯生產保探傷80mm~120mm的厚規格鋼板的生產工藝方法，提高了厚規格鋼板的生產能力。
[0005]本發明的技術方案是:一種低壓縮比生產厚規格保探傷鋼板的方法，包括冶煉、連鑄、板坯加熱、除鱗、軋制和正火，其特征是，
[0006](I)冶煉(包括精煉):采用潔凈鋼冶煉方式，在P ^ 0.012%, S^0.002%的基礎上，控制鋼水中夾雜物含量，要求A、B、C、D四類夾雜評級之和≤5.0，鋼水[H] ( 3ppm、[O] ( 20ppm、[N] ( 45ppm,保證鋼質的純凈度和均勻性；
[0007](2)連鑄:采用動態輕壓下技術，使用3個扇形段壓下，總壓下量控制在6.5-9mm,低溫慢拉速(中包溫度控制在5-25°C之間，拉速0.8-1.2m/min)全程保護澆注生產厚度為250mm的板坯，要求板坯中心偏析小于C類1.5，然后進行緩冷48小時以上；
[0008](3)板坯加熱:采用車底式爐或蓄熱式加熱爐進行加熱，升溫速率8-10°C /cm，板坯加熱溫度控制在1050°C~1220°C ；
[0009](4)除鱗:出爐后的鑄坯經過高壓水除鱗，除鱗后的板坯溫度控制在1000-1100oC ；
[0010](5)軋制:軋制在再結晶區進行，不控軋，終軋溫度≥840°C，采取最小軋制道次控制策略，盡可能減少軋制道次，軋機最大壓下量為40mm，最后一道次壓下率> 20% ;軋制至80mm~120mm(壓縮比為2.08~3.13)，軋制后的鋼板堆垛緩冷48小時以上；軋制原則為高溫、不控軋、大壓下量工藝，變形過程采用軋機最大能力，保證道次壓下率，將變形滲透至鋼板心部；最后一道次在滿足變形溫度范圍的下限時進行，保證壓下率和變形溫度的有效結合，使得壓下率≥20%。
[0011](6)正火:對鋼板進行正火熱處理，正火溫度870±20°C，保溫系數1.3-1.5min/cm。
[0012]進一步地，所述冶煉采用轉爐冶煉+LF精煉+RH精煉，具體如下:
[0013](1)轉爐冶煉:轉爐采用高純度氧氣(純度大于99.5%)，爐內保持正壓，將終點碳和溫度分別控制0.06~0.10% (wt/wt)、1620~1675°C，保證終渣堿度R = 4~5，做好擋洛出鋼；
[0014](2)LF精煉爐精煉:進行脫氧造渣和溫度控制，將高氧化性的轉爐爐渣轉變為FeO+MnO質量百分含量小于< 1.5%的還原性爐渣，有效隔絕爐渣向鋼液中傳遞氧的進行，并通過電極加熱將鋼水溫度控制在1600~1650°C ；
[0015](3) RH爐精煉:真空處理時間≥15min，在200Pa以下真空時間≥1Omin。 [0016]鑄坯凝固過程中，表面因激冷生成細小枝晶(激冷層)，隨著凝固厚度層增加，鑄坯內部向外傳熱能力降低，鑄坯開始呈現定向凝固，形成由外向內的長條狀樹枝晶(柱狀晶)，如圖1所示。由于選分結晶的原因，溶質元素向液相區聚集，當柱狀晶生長而形成搭橋現象時，富集溶質元素的鋼液被封閉而不能與其他液體交換，在該處形成碳、硫、磷等元素的偏析。同時，上部鋼液不能補充此處的凝固收縮，從而伴隨有疏松、縮孔、偏析等缺陷，鑄坯的這種缺陷是有鋼液凝固理論決定的，只能通過減少鋼水中P、s、夾雜物以及Ν、Η、0等有害物質來減弱該類缺陷，無法完全消除。
[0017]鑄坯中疏松、縮孔、偏析、粗大的原始奧氏體組織等缺陷，只能依靠后續熱加工變形來細化晶粒，改善組織，提高性能。在常規軋制制度下，厚板的變形是極不均勻的，變形滲透困難，表面變形遠大于中心變形，中心處枝晶破碎和空隙壓合都很困難，這就是常規軋制時需要總壓縮比> 4的主要原因。為了降低生產成本，節約能源，提高成材率和生產效率，本發明優化了生產工藝，尤其是采用高溫、不控制、大壓下量軋制工藝，使得本發明在壓縮比在2.08-3.13之間軋制即能得到保探傷厚規格鋼板。
[0018]本發明的有益效果是:利用250mm連鑄坯生產出80mm~120mm的厚規格保探傷鋼板，使得沒有特厚連鑄坯生產能力的生產線也可以生產厚規格鋼板，提高厚規格鋼板的生產保證能力。本發明通過潔凈鋼生產、連鑄保護澆注、加熱、軋制和正火工藝的創新，得到滿足GB —級探傷要求的鋼板，鋼板各項性能指標均滿足要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為模擬鑄坯凝固過程形成中心偏析的示意圖。
【具體實施方式】
[0020]實施例1:
[0021]本實施例為壓縮比為2.5的100mm Q345B的具體實施生產工藝。所選工藝適用于4300寬厚板軋機生產100mmQ345B鋼板。鑄坯厚度為250mm，成品板厚度為100mm。
[0022](1)煉鋼:煉鋼爐采用210噸的轉爐，出鋼量為215.82噸，出鋼時碳的重量百分數為0.068%，出鋼溫度為16440C ；
[0023](2)LF處理周期56min，加熱時間24min，到達溫度1566°C，離開溫度1612°C，Σ (FeO+MnO)質量百分含量為1.2% ;
[0024](3) RH真空處理時間20min,要求在200Pa以下真空時間12min ；[0025](4)澆注斷面:250X2000mm，采用動態輕壓下技術，壓下段為3段，每段壓下量
2.5mm，總壓下量7.5mm，中包鋼水過熱度10_18°C，拉速1.0m/min，鑄坯中心偏析C類1.5，然后進行緩冷50小時；
[0026](5)鋼水潔凈度控制情況:鋼中有害元素含量和夾雜物級別如表1和表2所示:
[0027]表1鋼中有害元素含量(wt % )
[0028]
【權利要求】
1.一種低壓縮比生產厚規格保探傷鋼板的方法，包括冶煉、連鑄、板坯加熱、除鱗、軋制和正火，其特征是， (1)冶煉:采用潔凈鋼冶煉方式，在P< 0.012%, S ^ 0.002%的基礎上，控制鋼水中夾雜物含量，要求A、B、C、D四類夾雜評級之和≤5.0，鋼水[H] ( 3ppm、[O] ( 20ppm、[N] ^ 45ppm ； (2)連鑄:采用動態輕壓下技術，使用3個扇形段壓下，總壓下量控制在6.5-9mm，低溫慢拉速全程保護澆注生產厚度為250mm的板坯，要求板坯中心偏析小于C類1.5，然后進行緩冷48小時以上； (3)板坯加熱:采用車底式爐或蓄熱式加熱爐進行加熱，升溫速率8-10°C/cm，板坯加熱溫度控制在1050°C~1220°C ； (4)除鱗:出爐后的鑄坯經過高壓水除鱗，除鱗后的板坯溫度控制在1000-1100°C； (5)軋制:軋制在再結晶區進行，不控軋，終軋溫度>840°C，采取最小軋制道次軋制，軋機最大壓下量為40mm,最后一道次壓下率≥20% ;軋制至80mm~120mm,軋制后的鋼板堆垛緩冷48小時以上； (6)正火:對鋼板進行正火熱處理，正火溫度870±20°C，保溫系數1.3-1.5min/cm。
2.如權利要求1所述的一種低壓縮比生產厚規格保探傷鋼板的方法，其特征是，所述步驟(2)的低溫慢拉速全程保護澆注的中包溫度控制在5-25°C之間，拉速為0.8-1.2m/mirio
3.如權利要求1或2所述的一種低壓縮比生產厚規格保探傷鋼板的方法，其特征是，所述冶煉采用轉爐冶煉+LF精煉+RH精煉，具體為: (1)轉爐冶煉:轉爐采用高純度氧氣，爐內保持正壓，將終點碳和溫度分別控制0.06~0.10%、1620~1675°C，保證終渣堿度R = 4~5，做好擋渣出鋼； (2)LF精煉爐精煉:進行脫氧造渣和溫度控制，將高氧化性的轉爐爐渣轉變為FeO+MnO質量百分含量小于< 1.5%的還原性爐渣，并通過電極加熱將鋼水溫度控制在1600~1650 0C ； (3)RH爐精煉:真空處理時間≥15min，在200Pa以下真空時間≥IOmin0
【文檔編號】C21D8/02GK104017968SQ201410271129
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月18日 優先權日:2014年6月18日
【發明者】張海民, 馬洪德, 孔雅, 薛彥龍, 杜平, 江成憲, 丁中, 劉建偉, 張英杰, 葉勇, 司春杰, 高靖超, 王嘉祺, 崔美棠, 趙華, 趙坤 申請人:濟鋼集團有限公司