CN101713009A

CN101713009A - 一种提高中厚钢板探伤合格率的方法

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Publication number: CN101713009A
Application number: CN200910228811A
Authority: CN
Inventors: 孔德强; 董天真; 信海喜; 谭海鹏
Original assignee: Tianjin Iron and Steel Group Co Ltd
Current assignee: Tianjin Iron and Steel Group Co Ltd
Priority date: 2009-11-27
Filing date: 2009-11-27
Publication date: 2010-05-26

Abstract

本发明提供一种提高中厚钢板探伤合格率的方法。随着用钢行业的发展，对钢板的质量要求不断增长，如以探伤后交货，常出现点密、长条、裂纹及分层性缺陷等不合格现象，且≥50mm的板现象更明显。曾有的厂家提出强化冶炼、冷送等措施。为进一步改进已有的措施，提出从冶炼、连铸到轧制各工序的优化技术方案。主要包括，铁水脱硫预处理，转炉顶底复吹冶炼，稳定各炉成分使偏差≤5％；LF精炼后再吹氩；稳定拉速为0.85-0.95m/min，铸坯下线堆垛缓冷48-60小时，粗轧阶段总压下率控制在60-80％。使钢板综合探伤合格率达到95％以上。

Description

一种提高中厚钢板探伤合格率的方法

技术领域

本发明属于冶金工艺技术领域，特别是通过调整优化冶炼、轧制等各工序的工艺制度，提高低合金高强度中厚规格钢板探伤合格率的措施。

技术背景

随着国内建筑、船舶及压力容器等行业的飞速发展，对具有优良强韧性、可焊性和高表面质量钢板的需求在不断增长，对材料的要求也愈加苛刻。低合金高强度中厚规格钢板应用十分广泛，一般要求以探伤或探伤+热处理状态交货。但中厚规格钢板经过探伤常出现不合格，且在大于50mm以上的特厚钢板现象更明显。探伤检测出的缺陷主要有点密、长条、裂纹、面积缺陷及分层性缺陷等。经分析主要是由钢板的疏松、偏析、非金属夹杂、气体等导致探伤不合格。探伤合格率较低一直是困扰生产中厚规格钢板产品质量的难点问题。

目前国内有的厂家在生产低合金高强度中厚规格探伤钢板时，提出如下几项措施：强化精炼手段，进一步控制钢水中硫的质量分数，从来源上控制好硫的进入；适当增加LF处理后软吹时间，促进各类夹杂物的上浮与排除；严格控制连铸机的对弧度和开口度、控制好炉机节奏，提高恒定拉速浇注水平；铸坯实行冷送模式，有利于氢等元素的扩散，减少气体含量；采用高温大压下轧制方式，增强变形渗透，破碎铸坯原有的内部组织中粗大的柱状晶或枝晶，改变或减轻偏析和疏松。

发明内容

本发明为进一步改进和完善已有提高探伤钢板合格率的措施，提出从冶炼、连铸到轧制各工序的优化工艺技术方案。

本发明的提高中厚钢板探伤合格率的方法主要靠如下工艺实现。

主要工艺步骤为，高炉铁水脱硫预处理→转炉冶炼→LF精炼→连铸→堆冷→检验→加热→高压水除鳞→粗轧→精轧→ACC冷却→热矫→冷床冷却→堆冷→自动探伤→人工复探→切割(取样)→钢板检验入库。具体工艺包括：

①高炉铁水采用喷吹颗粒镁工艺进行脱硫预处理，使入转炉铁水成分达到[P]＝0.020-0.080％、[S]＝0.005-0.010％；

②转炉采用顶吹氧底吹氮气或氩气搅拌的顶底复吹冶炼，并采用氧压为0.8-0.85MPa、流量为22800-23200m³/h的低氧压、大流量、稳定顶部供氧制度，使各炉成分稳定，成分偏差≤5％；

③LF精炼过程中采用电石、碳化硅还原剂为主的脱氧工艺，精炼过程中造发泡白渣精炼，全程底吹氩气搅拌，并按照预吹、正常给电、软吹3种模式控制底吹氩气搅拌的气体流量；

④连铸工艺要求钢包到中间包、中间包到结晶器采取全程加保护套管保护浇注，稳定拉速为0.85-0.95m/min，使连铸坯中心偏析≤0.5级，中心疏松≤1.0级；

⑤铸坯下线堆垛缓冷48-60小时，铸坯二次加热时，采用脉冲控制加热模式，加热时间保证在3.5-4.5小时；

⑥轧制工序，粗轧阶段总压下率控制在60-80％；控制钢板在250-350℃下线并堆冷至室温。

如上所述提高中厚钢板探伤合格率的方法，在转炉冶炼工序中，严格控制成分偏差，其中C成分相差≤0.01％，Si、Mn成分稳定在标准要求的中下限，S≤0.01％，回P≤0.005％。在LF精炼过程中，吹氩时间控制在30-50分钟，气体含量控制在N≤40ppm、O≤30ppm、H≤2ppm。

按照本发明的工艺路线生产出的低合金高强度中厚规格钢板，如Q345钢，其综合力学性能及化学成分完全满足国标GB/T 1591-1994的要求，经用户超声波探伤复检钢板内部无超标缺陷，钢板内部质量完全符合国标GB/T2970-2004的标准要求，钢板综合探伤合格率达到95％以上。

具体实施方式：

本发明主要针对为低合金高强度中厚规格钢板，主要牌号包括Q345C-D、16MnR等钢种，其规格厚度为12-60mm。此产品的生产工艺路线为：铁水-铁水预脱硫-转炉-LF炉-板坯连铸-堆冷-板坯检验-加热-高压水除鳞-粗轧-精轧-ACC冷却-热矫-冷床冷却-堆冷-自动探伤-人工复探-切割(取样)-钢板检验入库。

在炼钢工序：各炉成分符合成分设计要求，各成分比较稳定，最高与最低成品C相差不到0.01％；Si、Mn成分稳定且在成分要求的中下限；严格控制磷的数量，回磷低于0.005％；严格控制S的数量，，从成品看S均低于0.01％。气体含量控制在N≤40ppm、O≤30ppm、H≤2ppm。

连铸工序：其低倍情况为中心偏析≤0.5级，中心疏松≤1.0级；铸坯下线堆垛缓冷48小时以上，保证坯料内部气体充分扩散析出，进一步提高铸坯内在质量。

二次加热工序：采用脉冲控制加热模式，优化铸坯加热制度，加热时间保证在3.5-4.5小时，保证了铸坯加热后，温度均匀、组织致密，使铸坯的一次偏析得到有效改善。

轧制工序：分为粗轧和精轧两阶段，通过优化中间坯设计，粗轧阶段总压下率控制在60-80％；粗轧采用高温低速大压下操作，使铸坯中心部位能够充分形变，消除中心偏析对探伤的影响；

精整工序：钢板250-350℃进行下线堆冷至室温，达到钢板组织冷却均匀，削弱组织内部缺陷的目的；

探伤工序：设定自动探伤设备的盲区为3mm，探伤温度设定为40℃以下，采用自动探伤+手动复探的模式进行探伤的综合判定方式。

实施例1

Q345C，规格＝12mm

1、熔炼成分：C＝0.141％，Si＝0.278％，Mn＝1.468％，P＝0.016％，S＝0.004％，Alt＝0.0304；N＝19ppm，O＝30ppm，H＝0.8ppm；中心偏析：0.5级，中心疏松：1.0级；铸坯下线堆垛缓冷时间：50小时。

2、加热时间：3.8小时；粗轧总压下率：80％；钢板堆冷温度：280℃；探伤温度：30℃；探伤合格率：96.2％。

3、力学性能：Rel＝400Mpa，Rm＝530Mpa，A＝32.0％，冷弯合格，Akv温度0℃，检测结果：50、120、100，单位J；综合力学性能优良，完全符合国标标准要求。

实施例2

Q345D，规格＝30mm

1、熔炼成分：C＝0.145％，Si＝0.289％，Mn＝1.45％，P＝0.015％，S＝0.003％，Alt＝0.0412；N＝24ppm，O＝25ppm，H＝0.6ppm；中心偏析：0.5级，中心疏松：0.5级；铸坯下线堆垛缓冷时间：52小时。

2、加热时间：4.2小时；粗轧总压下率：70％；钢板堆冷温度：300℃；探伤温度：35℃；探伤合格率：95.8％。

3、力学性能：Rel＝375Mpa，Rm＝530Mpa，A＝23.0％，冷弯合格，Akv温度-20℃，检测结果：90、100、100，单位J；综合力学性能优良，完全符合国标标准要求。

实施例3

Q345E，规格＝60mm

1、熔炼成分：C＝0.148％，Si＝0.356％，Mn＝1.466％，P＝0.016％，S＝0.006％，Alt＝0.048；N＝21ppm，O＝18ppm，H＝0.5ppm；中心偏析：0级，中心疏松：0.5级；铸坯下线堆垛缓冷时间：55小时。

2、加热时间：4小时；粗轧总压下率：60％；钢板堆冷温度：318℃；探伤温度：33℃；探伤合格率：95.1％。

3、力学性能：Rel＝350Mpa，Rm＝505Mpa，A＝25.0％，冷弯合格，Akv温度-40℃，检测结果：70、65、80，单位J；综合力学性能优良，完全符合国标标准要求。

Claims

1.一种提高中厚钢板探伤合格率的方法，主要工艺步骤为，高炉铁水脱硫预处理→转炉冶炼→LF精炼→连铸→堆冷→检验→加热→高压水除鳞→粗轧→精轧→ACC冷却→热矫→冷床冷却→堆冷→自动探伤→人工复探→切割(取样)→钢板检验入库；其特征在于：

2.如权利要求1所述提高中厚钢板探伤合格率的方法，其特征在于在转炉冶炼工序中，严格控制成分偏差，其中C成分相差≤0.01％，Si、Mn成分稳定在标准要求的中下限，S≤0.01％，回P≤0.005％。

3.如权利要求1所述提高中厚钢板探伤合格率的方法，其特征在于在LF精炼过程中，吹氩时间控制在30-50分钟，气体含量控制在N≤40ppm、O≤30ppm、H≤2ppm。