CN103276285B

CN103276285B - 一种10～16mm的X80管线钢带生产方法

Info

Publication number: CN103276285B
Application number: CN201310243487.1A
Authority: CN
Inventors: 葛新建; 陈庆军; 万友堂; 王启; 常大勇
Original assignee: Jinan Iron and Steel Group Co Ltd
Current assignee: Jinan Iron and Steel Group Co Ltd
Priority date: 2013-06-19
Filing date: 2013-06-19
Publication date: 2015-04-08
Anticipated expiration: 2033-06-19
Also published as: CN103276285A

Abstract

本发明属于金属材料制造的技术领域，具体的涉及一种10～16mm的X80管线钢带生产方法。该种10～16mm的X80管线钢带生产方法，包括以下步骤：（1）冶炼；（2）连铸；（3）铸坯冷送；（4）铸坯再加热；（5）粗轧；（6）精轧；（7）层流冷却、卷取；（8）存放和取样。该种方法可以节约投资、减少土地占用、降低能源消耗，兼有厚、薄板坯热连轧技术的优点。

Description

一种10～16mm的X80管线钢带生产方法

技术领域

本发明属于金属材料制造的技术领域，具体的涉及一种10～16mm的X80管线钢带生产方法。

背景技术

在当前X80管线钢带的生产技术中，最成熟的为采用2050～2300传统厚板坯热连轧线开发和生产X80级管线钢带技术，薄板坯连铸连轧一般不能生产X80管线钢带。当前成熟的生产技术中（1)采用200～250 mm厚板坯，必须配备电磁搅拌、轻压下等设备才能保证铸坯内在质量，不然会出现内部疏松、中心偏析等现象，并且铸坯厚度方向表面细晶区所占比例小、而柱状晶发达；(2)铸坯能耗高；(3)传统厚板坯热连轧工艺又可分为全连轧工艺、3/4连轧工艺、半连轧工艺几种，目前以3/4连轧和半连轧工艺居多，轧机数量多、层流冷却区长、工艺生产环节多、占地面积大、能耗高，所以生产成本相对较高；(4)热连轧精轧机组宽度大、设计能力要求强、投资多，生产X80的热连轧精轧机组宽度大都超过2000mm，经过多道次轧制将厚板坯轧制成材，对铸坯的压缩比大，生产能力要求高；(5)厚板坯热连轧精轧在生产X80管线钢带时一般采用七架精轧机连轧、冷却速率15～20℃/s。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在的缺陷而提供一种10～16mm的X80管线钢带生产方法，该种方法可以节约投资、减少土地占用、降低能源消耗，兼有厚、薄板坯热连轧技术的优点。

本发明的技术方案为：一种10～16mm的X80管线钢带生产方法，包括以下步骤：

（1）冶炼：铁水首先经过深脱硫处理，使得铁水中硫的重量百分比含量≤0.003%，然后依次经转炉、LF精炼、RH精炼进行冶炼；

（2）连铸：将步骤（1）冶炼的钢水吊运至中等厚度板坯连铸机进行浇铸得到铸坯，其中在钢水浇铸过程中二冷配水采用ALowc模式，使用低碳钢保护渣，中包使用低碳碱性覆盖剂，钢水过热度为25～35℃，连铸锥度为1.10～1.15%，拉速为2～3m/min,结晶器振动采用低碳合金钢模式；

（3）铸坯冷送：将铸坯冷送至加热炉内，冷送温度为300～350℃；

（4）铸坯再加热：铸坯在加热炉内进行再加热，其中均热段温度为1180～1240℃，加热段温度为1200～1260℃，在炉时间为130～170min；

（5）粗轧：将再加热后的铸坯首先进行高压水除鳞，然后送至带立辊的粗轧机进行粗轧，在粗轧往复轧制过程中粗轧平辊三道次负荷分配分别为：第一道30～38%，第二道33～40%，第三道35～42%；

（6）精轧：将粗轧后的铸坯先经过飞剪和精除鳞，然后送至宽度为1500～1900mm的热连轧精轧机组进行精轧，其中热连轧精轧机组包括F1～F6六架轧机，其中F2精轧机的相对压下率为0%，F6精轧机的相对压下率为4～8%，F1精轧机的相对压下率为30～35%，F3精轧机的相对压下率为25～28%，F4精轧机的相对压下率为17～25%，F5精轧机的相对压下率为11～18%；

（7）层流冷却、卷取：将精轧后的铸坯进行层流冷却，冷却速率为35～40℃/s，然后进行卷取，得到10～16mm的X80管线钢带；

（8）存放和取样：将所得的钢带单层放置于库内，待钢带降至室温后再进行取样检测力学性能。

所述步骤（2）中得到的铸坯厚度为135mm。

所述步骤（2）中得到的铸坯厚度为150mm。

所述步骤（3）中冷送温度的检测位置为铸坯表面的宽度中心。

所述步骤（5）中带立辊的粗轧机立辊调宽量为20～40mm。

所述步骤（6）中热连轧精轧机组的宽度为1700mm。

所述步骤（8）中的钢带中组分C重量百分比为0.04～0.06%，Nb重量百分比为0.057～0.075%。

所述步骤（8）中的钢带中组分C重量百分比为0.05%，Nb重量百分比为0.075%。

本发明的有益效果为：本发明连铸技术及铸坯铸态组织不同；应用本技术可在宽度相对较小的轧机/轧线生产X80钢带，降低了对轧线设备能力的要求；控轧控冷和屈强比控制技术具有独特性；成品显微组织特点不同；创造了X80钢带卷取后的温降控制和实物力学性能检验技术。

主要技术为(1)利用中等厚度板坯连铸机生产厚度135mm或150mmX80管线钢铸坯技术；(2)采用铸坯冷送节能技术，为了既达到铸坯冷送工艺要求，又降低铸坯在加热炉内再加热所需能源能耗，设定铸坯冷送温度为300～350℃而不是室温，其中铸坯冷送温度检测位置为铸坯表面宽度中心。铸坯冷送生产的成品钢带具有更高的强度，低温韧性更好；

(3) 1500～1900mm热连轧精轧机组，空过F2（即F2相对压下率为0%）、末架轧机小负荷控轧技术和层流冷却大冷速、精确控冷技术，空过F2轧机可避免在部分再结晶区轧制板坯同时增加未再结晶区压下量，F6精轧机小负荷轧制不仅可避免末机架负荷大造成板形问题，起到平整带钢的作用，同时增加F3～F5每个精轧机的相对压下率，提高控轧效果；控冷工艺为层流冷却速率远高于相应厚板坯热连轧X80生产中的冷速，最终产品微观组织也有较大差别，即针状铁素体长度、宽度更小，长度为2～3um，宽度为0.3～0.4um，马奥岛组分较少且分布更均匀，马奥岛比例为0.4～1.0%，尺寸为0.2～0.5um。

(4)控制X80管线钢带卷取完成后温降过程并进行实物力学性能检验。为了使卷取完成后的X80管线钢带的温度尽快降至室温，避免带卷自回火作用对组织、性能的影响，对X80管线钢带禁止采取堆垛形式存放，而是单层放置；通过对卷取完成后截取的在线力学性能试样和室温截取的离线力学性能试样检测对比，发现在线取样和室温取样对应的屈服强度和抗拉强度是有差别的，特别是屈服强度差别较大（见图4），在线取样检测的屈服强度不能代表产品最终屈服强度，得出在线截取的试样的力学性能并不能代表室温实物带卷力学性能，必须从室温带卷上取样送检力学性能。

本发明采用中等厚度(厚度135、150mm)铸坯在轧机宽度相对较小(1500～1900mm)的热连轧机组生产线开发、生产X80级高级管线钢带，可以节约投资、减少土地占用、降低能源消耗，兼有厚、薄板坯热连轧技术的优点，即在生产高质量、高等级产品方面具有厚板坯热轧的一些优点，如对板坯的压缩比较大，具有相似的热历史和组织转变特征----连铸坯在冷却过程中会发生γ→α相变，在其轧制前的升温过程中又会发生α→γ的相变，通过两次相变使组织晶粒细化，铸坯生产过程中拉坯速率相对较小，铸坯表面质量较好，表面夹渣、纵裂纹等缺陷较少等；在产线占地面积、投资、能耗等方面具有薄板坯热轧的一些优点，如产线布局相对紧凑、占地少、轧机机架数相对较少、层流冷却段长度也相对较小，需要的投资少，连铸生产过程中对铸坯的冷却强度较大，枝晶较短，原始的铸态组织晶粒比厚板坯细小、均匀，可以在不配置电磁搅拌和轻压下的条件下生产微观偏析小、内在质量良好的连铸坯，铸坯热装率高能耗低。

附图说明

图1 为本发明10～16mm的X80管线钢带微观组织图。

图2为本发明10～16mm的X80管线钢带中马奥岛图。

图3为本发明10～16mm的X80管线钢带金相组织图。

图4为在线取样（取样温度500℃）和钢带卷冷却48h（室温）试样屈服强度比较图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行详细的描述。

实施例1

11.9mm的X80管线钢带生产方法，包括以下步骤：

（2）连铸：将步骤（1）冶炼的钢水吊运至中等厚度板坯连铸机进行浇铸得到135mm铸坯，铸机一般装备平行板式长结晶器、扁平浸入式水口和可进行结晶器液压振动、保护浇铸、二冷水动态控制，其中在钢水浇铸过程中二冷配水采用ALowc模式，使用低碳钢保护渣，中包使用低碳碱性覆盖剂，钢水过热度为30℃，连铸锥度为1.10%，拉速为2.5m/min,结晶器振动采用低碳合金钢模式；铸坯可不经缓冷直接热送轧制，铸坯表面细晶区厚度为5～7 mm，所占整个铸坯的比例为4～5%。

（3）铸坯冷送：将铸坯冷送至加热炉内，在铸坯表面的宽度中心检测控制冷送温度为300～350℃；

（4）铸坯再加热：铸坯在加热炉内进行再加热，其中均热段温度为1200℃，加热段温度为1230℃，在炉时间为140min；

（5）粗轧：将再加热后的铸坯首先进行高压水除鳞，然后送至带立辊的粗轧机进行粗轧，在粗轧往复轧制过程中粗轧平辊三道次负荷分配分别为：第一道30%，第二道34.7%，第三道35.5%，立辊调宽量为20～40mm；

（6）精轧：将粗轧后的铸坯先经过飞剪和精除鳞，然后送至宽度为1700mm的热连轧精轧机组进行精轧，其中热连轧精轧机组包括F1～F6六架轧机，其中F2精轧机的相对压下率为0%，F6精轧机的相对压下率为7%，F1精轧机的相对压下率为32%，F3精轧机的相对压下率为25.8%，F4精轧机的相对压下率为23.2%，F5精轧机的相对压下率为17.4%；

（7）层流冷却、卷取：将精轧后的铸坯进行层流冷却，冷却速率为35～40℃/s，然后进行卷取，得到厚度为11.9mm的X80管线钢带，钢带中组分C重量百分比为0.05%，Nb重量百分比为0.075%。；

（8）存放和取样：将所得的钢带单层放置于库内，待钢带降至室温后再进行取样检测力学性能。试样加工过程中温升≤150℃，避免加工过程对试样性能的影响。

实施例2

11.1mm的X80管线钢带生产方法，包括以下步骤：

（2）连铸：将步骤（1）冶炼的钢水吊运至中等厚度板坯连铸机进行浇铸得到150mm铸坯，铸机一般装备平行板式长结晶器、扁平浸入式水口和可进行结晶器液压振动、保护浇铸、二冷水动态控制，其中在钢水浇铸过程中二冷配水采用ALowc模式，使用低碳钢保护渣，中包使用低碳碱性覆盖剂，钢水过热度为35℃，连铸锥度为1.15%，拉速为2m/min,结晶器振动采用低碳合金钢模式；铸坯可不经缓冷直接热送轧制，铸坯表面细晶区厚度为6mm，所占整个铸坯的比例为4%。

（4）铸坯再加热：铸坯在加热炉内进行再加热，其中均热段温度为1200℃，加热段温度为1230℃，在炉时间为160min；

（5）粗轧：将再加热后的铸坯首先进行高压水除鳞，然后送至带立辊的粗轧机进行粗轧，在粗轧往复轧制过程中粗轧平辊三道次负荷分配分别为：第一道35.33%，第二道33%，第三道38.45%，立辊调宽量为20～40mm；

（6）精轧：将粗轧后的铸坯先经过飞剪和精除鳞，然后送至宽度为1700mm的热连轧精轧机组进行精轧，其中热连轧精轧机组包括F1～F6六架轧机，其中F2精轧机的相对压下率为0%，F6精轧机的相对压下率为8%，F1精轧机的相对压下率为32.5%，F3精轧机的相对压下率为27.8%，F4精轧机的相对压下率为24.5%，F5精轧机的相对压下率为18%；

（7）层流冷却、卷取：将精轧后的铸坯进行层流冷却，冷却速率为35～40℃/s，然后进行卷取，得到厚度为11.1mm的X80管线钢带，钢带中组分C重量百分比为0.05%，Nb重量百分比为0.075%。；

Claims

1.一种10～16mm的X80管线钢带生产方法，包括以下步骤：

（2）连铸：将步骤（1）冶炼的钢水吊运至中等厚度板坯连铸机进行浇铸得到铸坯，其中在钢水浇铸过程中二冷配水采用ALowc模式，使用低碳钢保护渣，中包使用低碳碱性覆盖剂，钢水过热度为25～35℃，连铸锥度为1.10～1.15%，拉速为2～3m/min，结晶器振动采用低碳合金钢模式；

（8）存放和取样：将所得的钢带单层放置于库内，待钢带降至室温后再进行取样检测力学性能；其中所述钢带中组分C重量百分比为0.04～0.06%，Nb重量百分比为0.057～0.075%。

2.根据权利要求1所述10～16mm的X80管线钢带生产方法，其特征在于，所述步骤（2）中得到的铸坯厚度为135mm。

3.根据权利要求1所述10～16mm的X80管线钢带生产方法，其特征在于，所述步骤（2）中得到的铸坯厚度为150mm。

4.根据权利要求1所述10～16mm的X80管线钢带生产方法，其特征在于，所述步骤（3）中冷送温度的检测位置为铸坯表面的宽度中心。

5.根据权利要求1所述10～16mm的X80管线钢带生产方法，其特征在于，所述步骤（5）中带立辊的粗轧机立辊调宽量为20～40mm。

6.根据权利要求1所述10～16mm的X80管线钢带生产方法，其特征在于，所述步骤（6）中热连轧精轧机组的宽度为1700mm。

7.根据权利要求1所述10～16mm的X80管线钢带生产方法，其特征在于，所述步骤（8）中的钢带中组分C重量百分比为0.05%，Nb重量百分比为0.075%。