CN102127678B - 一种热轧钢卷的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热轧钢卷的生产方法，包括：1)成分设计，对铁水进行预处理，然后转炉冶炼，氮氩切换，出钢得刚水；2)将上述钢水进行连铸得板坯，连铸中包停浇时中包钢水量控制在8～15t，液位200～350mm；全程保护浇注，长水口插入深度300～400mm；3)将上述的板坯加热；4)最后将上述加热后的板坯轧制，卷曲即得。本发明采用TMCP+RPC轧制工艺，利用微铌处理来大幅度降低C、Mn的含量，降低生产成本；本发明所得Q345D热轧钢卷有优良的塑性及韧性，其延伸率提高8％以上，同时改善了材料焊接性能，保证连铸坯表面质量良好。
Description
技术领域
本发明属于钢卷制备领域，特别涉及一种热轧钢卷的生产方法。
背景技术
现生产屈服强度345MPa级系列钢卷各钢厂成分中C高，铸坯表面裂纹多，强度富余量大，塑性及韧性低。强度富余量大，影响冷加工性能；铸坯表面有裂纹几率大不能直装，不利于节能减排；含C量高，焊接性能差；钢中Mn含量高，生产成本居高不下，产品市场竞争能力差；轧钢采用任意轧制工艺，产品的性能波动范围大，不利于用户的使用。
Q345系列钢卷生产性能实绩调查
表1 Q345系列钢厚度、性能范围统计表
从表1可看出：
Q345生产主要厚度在16mm以下，屈服强度在290～540MPa，抗拉强度在450～665MPa，延伸率9.5～50％；在生产中性能波动范围大，同时有的性能不合格。
表2 Q345系列钢厚度及性能指标频次表
从表2可看出：
Q345的屈服强度主要是在370～490MPa、抗拉强度主要在490～630MPa范围、延伸率主要在14～34％、生产主要厚度是3-17mm；
Q345系列钢卷生产成分实绩调查
对625炉Q345进行C、Si、Mn三元素统计。
表3 Q345D系列钢C、Si、Mn含量范围统计表
从表3可看出：
Q345钢C平均含量为0.16％、Mn平均含量为1.39％；
表4C、Si、Mn成分频次
从表4可看出：
Q345系列钢熔炼分析C含量主要0.15～0.18％、Mn含量主要在1.32～1.52％。国家标准(GB1591)对Q345成分、性能要求及生产实绩对比
表5成分、性能要求及生产实绩
从表5可看出：热轧钢卷Q345强度富裕量大，延伸率低，材料综合性能差，成分中Mn高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种热轧钢卷的生产方法，该方法降低了Q345D钢成分中C、Mn含量，采用合适的轧制工艺及控冷工艺，提高Q345D钢的综合性能，生产出低成本、高性能的Q345D热轧钢卷，本着绿色钢铁的理念实现节能减排。
本发明的一种热轧钢卷的生产方法，包括：
1)成分设计好后，对铁水进行预处理，然后转炉冶炼，氮氩切换，出钢得钢水；出钢前补吹≤1次，出钢时间4.5～8.0min；出钢4/5前加完合金；出钢双挡渣，到站渣厚≤80mm；吹氩站处理吹氩全程时间17～30min；
2)将上述出钢后的钢水进行连铸得板坯，其中连浇第一炉中包开浇时中包钢水量25～30t，液位550～580mm；中包快换时中包钢水量15～20t，液位350～400mm；正常浇次浇注保持中包钢水量42～50t，液位950～1000mm；更换大包时中包钢水量35～40t，液位800～850mm；连铸中包停浇时中包钢水量控制在8～15t，液位200～350mm；全程保护浇注，长水口插入深度300～400mm；
3)将上述的板坯加热，3mm≤板坯厚度≤16mm，出炉温度控制在1230±30℃，在炉时间160～200min，均热时间22～30min；
4)将上述加热后的板坯轧制，卷曲即得热轧钢卷；3mm≤板坯厚度≤16mm，精轧入口温度控制在1050±30℃，终轧温度控制在850±30℃，卷曲温度控制为580±30℃，冷却策略为后段。
上述步骤1)中，钢水处理结束前钢包弱吹Ar时间5～8min，其亮圈≤200mm；转炉冶炼中加料调整成分和温度，钢包吹Ar时间5～8min，其亮圈≤200mm；吹氩处理结束至连铸钢包开浇时间10～13min。
上述步骤1)中出钢的钢水各成分的重量百分比如表6所示：
表6成分标准
上述步骤2)中，连铸时液相线温度控制为1526℃，目标中包温度控制为1551±7℃，结晶器保护渣采用低碳钢保护渣。
上述步骤4)中，所得热轧钢卷为Q345D热轧钢卷。
本发明的Q345D热轧钢卷，利用微铌处理，大幅度降低C、Mn的含量，辅以合适的轧制工艺保证钢卷有优良的塑性及韧性，其延伸率提高8％以上，-20℃冲击功提高一倍以上；低碳成分设计(C≤0.08％)，改善了材料焊接性能，保证连铸坯表面质量良好(传统的Q345D成分在亚包晶范围内，铸坯表面产生大量裂纹)，同时实现直装，节能减排；低Mn设计，减少合金用量，降低生产成本。
轧制工艺采用TMCP+RPC工艺，首次将轧后弛豫-控制相变工艺(RPC)技术应用于(P+F)钢的生产，低的终轧温度及卷曲温度，保证钢卷组织细小、均匀；钢卷保持了P+F的显微组织特征，钢卷性能各向异性小；低C、低Mn成分的Q345D钢有优良的强韧性配合。该成分设计及轧制工艺将是我国低成本、高性能低合金热轧钢卷的一种新的生产方法。
有益效果
1、本发明方法简单，采用TMCP+RPC轧制工艺，成分设计上利用微铌处理来降低C、Mn的含量，减少合金的用量，降低生产成本。
2、本发明的Q345D热轧钢卷有优良的塑性及韧性，提高了冷加工性能，避免Q345D钢卷使用中大变形的折弯开裂问题，减少质量异议；改善了材料焊接性能，同时保证连铸坯表面质量良好，实现直装，节能减排。
附图说明
图1为样品编号1的Q345D钢轧制后金相组织(500倍放大)，晶粒度为11级。
图2为样品编号2的Q345D钢轧制后金相组织(500倍放大)，晶粒度为10级。
图3为样品编号3的Q345D钢轧制后金相组织(500倍放大)，晶粒度为10级。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
1)成分设计好后，对铁水进行预处理，然后转炉冶炼，氮氩切换，出钢得钢水；出钢前补吹1次，出钢时间4.5min；出钢4/5前加完合金；出钢双挡渣，到站渣厚80mm；氩站处理吹氩全程时间17min；
2)上述出钢后的钢水各成分的重量百分比依次为：C 0.06％，Si 0.20％，Mn 0.60％，P0.010％，S 0.005％，Nb+Ti+V 0.040％，Als 0.020％，其余为铁和不可避免的杂质；将所述钢水进行连铸得板坯，其中连浇第一炉中包开浇时中包钢水量25t，液位550mm；中包快换时中包钢水量15t，液位350mm；正常浇次浇注保持中包钢水量42t，液位950mm，更换大包时中包钢水量35t，液位800mm，连铸中包停浇时中包钢水量控制在8t，液位200mm；全程保护浇注，长水口插入深度300mm；
3)将上述的板坯加热，在炉时间160min，均热时间22min，板坯厚度3.55mm，出炉温度控制在1260℃；
4)将上述加热后的板坯轧制，精轧入口温度控制在1080℃，终轧温度控制在880℃；卷曲温度控制为610℃，冷却策略为后段，最后卷曲即得样品编号为1的Q345D热轧钢卷。其金相组织见附图1，拉伸性能检验结果见表7，冲击检验检验结果见表8。
实施例2
1)成分设计好后，对铁水进行预处理，然后转炉冶炼，氮氩切换，出钢得钢水；出钢前补吹0次，出钢时间6.0min；出钢4/5前加完合金；出钢双挡渣，到站渣厚60mm；氩站处理吹氩全程时间25min；
2)上述出钢后的钢水各成分的重量百分比依次为：C 0.07％，Si 0.25％，Mn 0.70％，P0.015％，S 0.010％，Nb+Ti+V 0.050％，Als 0.024％，其余为铁和不可避免的杂质；将所述钢水进行连铸得板坯，其中连浇第一炉中包开浇时中包钢水量30t，液位560mm；中包快换时中包钢水量18t，液位380mm；正常浇次浇注保持中包钢水量45t，液位980mm，更换大包时中包钢水量38t，液位830mm，连铸中包停浇时中包钢水量控制在10t，液位270mm；全程保护浇注，长水口插入深度350mm；
3)将上述的板坯加热，在炉时间180min，均热时间25min，板坯厚度7.05mm，出炉温度控制在1230℃；
4)将上述加热后的板坯轧制，精轧入口温度控制在1050℃，终轧温度控制在850℃；卷曲温度控制为580℃，冷却策略为后段，最后卷曲即得样品编号为2的Q345D热轧钢卷。其金相组织见附图2，拉伸性能检验结果见表7，冲击检验检验结果见表8。
实施例3
1)成分设计好后，对铁水进行预处理，然后转炉冶炼，氮氩切换，出钢得钢水；出钢前补吹1次，出钢时间8.0min；出钢4/5前加完合金；出钢双挡渣，到站渣厚30mm；氩站处理吹氩全程时间30min；
2)上述出钢后的钢水各成分的重量百分比依次为：C 0.08％，Si 0.30％，Mn 0.80％，P0.020％，S 0.015％，Nb+Ti+V 0.060％，Als 0.035％，其余为铁和不可避免的杂质；将所述钢水进行连铸得板坯，其中连浇第一炉中包开浇时中包钢水量28t，液位580mm；中包快换时中包钢水量20t，液位400mm；正常浇次浇注保持中包钢水量50t，液位1000mm，更换大包时中包钢水量40t，液位850mm，连铸中包停浇时中包钢水量控制在15t，液位350mm；全程保护浇注，长水口插入深度400mm；
3)将上述的板坯加热，在炉时间200min，均热时间30min，板坯厚度10.55mm时，出炉温度控制在1200℃；
4)将上述加热后的板坯轧制，精轧入口温度控制在1020℃，终轧温度控制在820℃；卷曲温度控制为550℃，冷却策略为后段，最后卷曲即得样品编号为3的Q345D热轧钢卷。其金相组织见附图3，拉伸性能检验结果见表7，冲击检验结果见表8。
本发明的拉伸性能检验结果和冲击检验结果分别见表7、表8。
表7拉伸性能检验结果
表8冲击检验结果
Claims (3)
1.一种热轧钢卷的生产方法，包括：
1)成分设计好后，对铁水进行预处理，然后转炉冶炼，氮氩切换，出钢得钢水；出钢前补吹≤1次，出钢时间4.5～8.0min；出钢4/5前加完合金；出钢双挡渣，到站渣厚≤80mm；氩站处理吹氩全程时间17～30min；其中所得钢水各成分的重量百分比依次为：C0.06～0.08％，Si 0.20～0.30％，Mn 0.60～0.80％，P≤0.020％，S≤0.015％，Nb+Ti+V≤0.060％，Als 0.020～0.035％，其余为铁和不可避免的杂质；
2)将上述出钢后的钢水进行连铸得板坯，其中连浇第一炉中包开浇时中包钢水量25～30t，液位550～580mm；中包快换时中包钢水量15～20t，液位350～400mm；正常浇次浇注保持中包钢水量42～50t，液位950～1000mm；更换大包时中包钢水量35～40t，液位800～850mm；连铸中包停浇时中包钢水量控制在8～15t，液位200～350mm；全程保护浇注，长水口插入深度300～400mm；
3)将上述的板坯加热，3mm≤板坯厚度≤16mm，出炉温度控制在1230±30℃，在炉时间160～200min，均热时间22～30min；
4)将上述加热后的板坯轧制，卷曲即得热轧钢卷；3mm≤板坯厚度≤16mm，精轧入口温度控制在1050±30℃，终轧温度控制在850±30℃，卷曲温度控制为580±30℃，冷却策略为后段；
所述步骤1)转炉冶炼中钢水处理结束前钢包弱吹Ar时间5～8min，其亮圈≤200mm；转炉冶炼中加料调整成分和温度，钢包吹Ar时间5～8min，其亮圈≤200mm；吹氩处理结束至连铸钢包开浇时间10～13min。
2.根据权利要求1所述的一种热轧钢卷的生产方法，其特征在于：所述步骤1)中出钢的钢水各成分的重量百分比依次为：C 0.07％，Si 0.25％，Mn 0.70％，P≤0.015％，S≤0.010％，Nb+Ti+V≤0.060％，Als 0.024％，其余为铁和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种热轧钢卷的生产方法，其特征在于：所述步骤2)中，连铸时液相线温度控制为1526℃，中包温度控制为1551±7℃，结晶器保护渣采用低碳钢保护渣。
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