CN103911557B

CN103911557B - 一种建筑模板拉片用钢及其生产工艺

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Publication number: CN103911557B
Application number: CN201410152167.XA
Authority: CN
Inventors: 董双鹏; 张永刚; 党进华; 张帆; 何立新; 陈业雄; 张振新; 董小艾
Original assignee: Tangshan Guofeng Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Tangshan Guofeng Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2014-04-16
Filing date: 2014-04-16
Publication date: 2016-04-06
Anticipated expiration: 2034-04-16
Also published as: CN103911557A

Abstract

本发明涉及一种建筑模板拉片用钢及其生产工艺，属于冶金行业技术领域。技术方案是：化学成分质量百分比：C=0.20～0.30%,Si=0.6～1.0%，Mn=1.2～1.6%，P≤0.035%、S≤0.035%，钢中残余元素Cr≤0.25%，Ni≤0.30%，Cu≤0.15%，其余为铁和不可避免的夹杂，生产工艺包含：（1）冶炼终点质量百分比：C＞0.08%，S＜0.030%，P≤0.020%；（2）铸坯加热温度为1200～1300℃，开轧温度1120～1180℃，粗轧七道次，总压下率为78～82%，终轧温度为870～970℃，卷取温度为670～720℃；（3）冷轧总压下率为48～52%，冷轧后分条、冲压成型。本发明的有益效果是：工艺简单，成本低，产品强度高，伸长率高，性能优良。

Description

一种建筑模板拉片用钢及其生产工艺

技术领域

本发明涉及一种建筑模板拉片用钢及其生产工艺，属于冶金行业技术领域。

背景技术

建筑模板拉片在钢筋混凝土剪力墙、柱和梁施工中，常常需用拉片加固钢模板。建筑模板拉片用钢目前没有统一规范，所使用的原料具有很强的随机性，造成性能波动大，拉片的规格、布置一般经过计算，但是现场操作时经常出现拉片少卡、漏卡、断卡现象，容易造成混凝土胀模、跑模现象。开发新型低成本的性能稳定的模板拉片用钢是今后建筑模板拉片用钢的发展方向。

目前国内企业还没有专门用来建筑模板拉片的钢种，用户往往使用Q235或Q195等作为原料，化学成分和性能不稳定，钢板的抗拉强度、伸长率、厚度公差、等波动较大，现场操作时经常出现拉片少卡、漏卡、断卡现象，容易造成混凝土胀模、跑模现象。因此必须具备较高的抗拉强度、伸长率，并能保证反复弯曲的次数。从批量生产的角度，对钢的纯净度、稳定性要求很高。建筑模板拉片用钢生产常规的方法是化学成分上要求适用产品性能的特定范围的C、Mn、Si，热轧时在Ar₃(奥氏体向铁素体转变的温度)以上温度终轧，冷轧时适当提高单道次压下率以提高冷轧后强度。

发明内容

本发明目的是提供一种建筑模板拉片用钢及其生产工艺，通过优化化学成分质量百分比，以及生产工艺，获得一种强度波动范围小，伸长率高，性能优良，正品率高的建筑模板拉片用钢，解决背景技术中存在的问题。

本实用发明的技术方案是：

一种建筑模板拉片用钢，化学成分质量百分比：C=0.20～0.30%,Si=0.6～1.0%，Mn=1.2～1.6%，P≤0.035%、S≤0.035%，钢中残余元素Cr≤0.25%，Ni≤0.30%，Cu≤0.15%，其余为铁和不可避免的夹杂。

上述建筑模板拉片用钢，更佳方案，化学成分质量百分比：C=0.22～0.27%,Si=0.65～0.85%，Mn=1.3～1.5%，P≤0.035%、S≤0.035%，钢中残余元素Cr≤0.25%，Ni≤0.30%，Cu≤0.15%，其余为铁和不可避免的夹杂。

上述建筑模板拉片用钢，最佳方案，化学成分质量百分比：C=0.25%,Si=0.78%，Mn=1.4%，P≤0.030%、S≤0.030%，钢中残余元素Cr≤0.25%，Ni≤0.30%，Cu≤0.15%，其余为铁和不可避免的夹杂。

上述建筑模板拉片用钢的生产工艺，包含如下工艺步骤：

（1）冶炼：铁水预处理→转炉冶炼→吹氩站→连铸；

①转炉冶炼

终点目标质量百分比：C＞0.08%，S＜0.030%，P≤0.020%，

转炉冶炼钢水过程温度控制：中线成份液相线1495℃

转炉冶炼出钢脱氧合金化处理

合金加入方法、顺序：出钢1/4时开始加入硅锰合金、硅铁、碳化硅和增碳剂等,出钢2/3时加完全部合金料，出钢时间不小于2.5分钟；

②吹氩站：

出钢过程全程大气量底吹氩，钢包车开到吹氩站后采取弱吹氩方式，吹氩强度以钢水裸露液面￠300～400mm为准，吹氩时间执行大于4分钟，无底吹炉次时间大于6分钟；

钢包到吹氩站吹氩4min后，取样化验成分，允许钢包C含量微调，调整C含量用碳线，按补喂碳线1m/吨钢增碳0.01%考虑，但钢包补喂碳线后必须保证底吹氩时间≥3min，确保钢水成分均匀；

吹氩结束后加入钢包碱性覆盖剂30～50kg出站；

③连铸

连铸钢水温度控制：

钢水过热度20-30℃，中间包采用碱性覆盖剂，中包液面高度≥500mm，拉速：0.9～1.3m/min，采用液压振动式矩形结晶器；

（2）热轧：包括加热、粗除磷、粗轧、精除磷、精轧、扭转、平板运输机、卷取，铸坯进加热炉温度670～750℃，铸坯加热温度为1200～1300℃，铸坯在加热炉内加热时间≥150min，开轧温度1120～1180℃，粗轧七道次，总压下率为78～82%，然后进入1立9平热连轧，终轧温度为870～970℃，卷取温度为670～720℃；

（3）冷轧：热轧卷开卷后进入酸洗槽，酸洗速度100～120m/min，然后进入三连轧冷轧轧机，总压下率为48～52%，冷轧后卷取，卷取后进入纵剪机组，分条、冲压成型。

与现有技术相比，本发明的显著效果和技术特点如下：

本发明提供的建筑模板拉片用钢化学成分，在严格控制碳、硅、锰含量的基础上，按照本发明生产的建筑模板拉片用钢，其力学性能指标屈服强度≥400MPa，抗拉强度≥550MPa，伸长率≥30%，完全可以满足相关产品要求。此外，本发明所提供的建筑模板拉片用钢的生产工艺，可达到降低硫含量、提高钢水洁净度和铸坯质量，确保带钢力学性能，且使生产过程容易控制的目的。

本发明中选用的中碳合金钢化学成分的机理以及生产工艺中各项技术参数限定的原理如下：

C：C是钢中不可缺少的提高钢材强度的元素之一，随着碳含量的增加，钢中渗碳体Fe₃C增加，硬度也增加，但同时其冷加工(冲压、拉拔)和焊接性能变坏。因此，本发明的建筑模板拉片用钢，其碳含量为0.20～0.30%，可以保证冷轧原板具有较好的冷加工性能和一定的硬度；

Si：建筑模板拉片用钢属镇静钢，其中的Si含量一般在0.12～0.37%,硅增加了钢液的流动性。在碳钢中Si每增加0.1%，可使热轧抗拉强度提高约7.8～8.8MPa,伸长率下降约0.5%,但Si超过1.0%时引起断面收缩率下降，特别是冲击韧性显著降低，因此，建筑模板拉片用钢的强度，对Si含量进行调整，Si含量0.6～1.0%；

Mn：Mn能溶入铁素体，引起固溶强化，并使钢材在轧后冷却时得到比较细的而且强度较高的珠光体，在同样含碳量和同样冷却条件下珠光体量相对增加。此外，钢中加入锰能防止在热加工时因硫引起钢的脆化。因此Mn含量应偏上限控制；

P：P容易发生偏析，对性能和组织的均匀性有不利影响，并导致耐蚀性能降低，对于建筑模板拉片用钢而言，磷的含量最好尽可能低，否则塑性容易下降；

S：一般来说，硫的含量是越小越好。钢中S的偏析倾向大，且硫化物夹杂对建筑模板拉片用钢的塑性影响较大，因此，S含量的控制应尽可能的低。

本发明的有益效果是：生产工艺简单，成本低，产品强度高，波动范围小，伸长率高，性能优良。

具体实施方式

以下通过实例对本发明作进一步说明。

实施例1：

实施例1给出的建筑模板拉片用钢，钢卷批号为14P3-04230，其化学元素组成成分的重量百分比为：C：0.25%，Si：0.64%，Mn：1.27%，P：0.024%、S：0.022%。

其生产方法按如下步骤进行：

1、炼钢：炼钢炉采用容量为40吨的转炉，出钢量为40吨，出钢温度1690℃；采用脱氧化渣、升温、成分调整、钙处理等常规方法，使精炼结束后的钢水成分重量百分比控制为：C：0.25%，Si：0.64%，Mn：1.27%，P：0.024%、S：0.022%；钢水温度1580℃；

2、连铸：钢水过热度25℃，采用矩形结晶器，该结晶器为液压振动，铸坯拉速1.2m/min，铸坯厚度为165mm；

3、加热：铸坯入炉采用热装热送，进炉温度700℃、出炉温度1250℃，铸坯停留时间150min；

4、粗轧：铸坯出加热炉后，经过高压水除磷机去除表面氧化铁皮进入粗轧机粗轧，开轧温度1150℃，粗轧7道次，总压下率为80.6%；

5、精轧：中间坯精除磷后，进入1立9平机架热连轧机组，终轧温度920℃，热轧厚度为3.0mm，相对压下率为1P：32.8%；2P：25.6%；3P：31.3%；4P：22.7%；5P：21.2%；6P:22.4%；7P：17.3%；8P16.3%;9P16.7%；

6、冷却、卷取：平板运输机自然冷却；卷取温度为700℃，卷取后自然冷却；

7、酸洗冷轧：热轧卷开卷后进入酸洗槽，酸洗速度80m/min，然后进入三机架冷轧轧机，总压下率为50%；冷轧后卷取；

8、分条工序为：冷轧硬卷进入纵剪机组，分条成若干条。分条后冲压成连接件；

9、成品性能：抗拉强度652MPa，伸长率22%,能够达到使用要求。

实施例2：

实施例2给出的建筑模板拉片用钢，批号为14P3-04231，其化学元素组成成分的重量百分比为：C：0.28%，Si：0.70%，Mn：1.42%，P：0.029%、S：0.016%。

其生产方法按如下步骤进行：

1、炼钢：炼钢炉采用容量为40吨的转炉，出钢量为40吨，出钢温度1695℃；采用脱氧化渣、升温、成分调整、钙处理等常规方法，使精炼结束后的钢水成分重量百分比控制为：C：0.28%，Si：0.70%，Mn：1.42%，P：0.029%、S：0.016%；钢水温度1570℃；

2、连铸：钢水过热度25℃，采用矩形结晶器，该结晶器为液压振动，铸坯拉速1.1m/min，铸坯厚度为165mm；

3、加热：铸坯入炉采用热装热送，进炉温度740℃、出炉温度1240℃，铸坯停留时间150min；

5、精轧：中间坯精除磷后，进入1立9平机架热连轧机组，终轧温度920℃，热轧厚度为3.0mm，相对压下率为1P：31.3%；2P：27.3%；3P31.3%;4P：22.7%；5P：21.2%；6P：22.4%；7P:19.2%；8P：16.7%；9P14.3%；

6、冷却、卷取：平板运输机自然冷却；卷取温度为690℃，卷取后自然冷却；

7、酸洗冷轧：热轧卷开卷后进入酸洗槽，酸洗速度80m/min，然后进入三机架冷轧轧机，总压下率为49%；冷轧后卷取；

9、成品性能：抗拉强度677MPa，伸长率22%,能够达到使用要求。

实施例3：

实施例3给出的建筑模板拉片用钢，批号为14P3-04232，其化学元素组成成分的重量百分比为：C：0.26%，Si：0.70%，Mn：1.36%，P：0.031%、S：0.014%。

其生产方法按如下步骤进行：

1、炼钢：炼钢炉采用容量为40吨的转炉，出钢量为40吨，出钢温度1695℃；采用脱氧化渣、升温、成分调整、钙处理等常规方法，使精炼结束后的钢水成分重量百分比控制为：C：0.26%，Si：0.70%，Mn：1.36%，P：0.031%、S：0.014%；钢水温度1575℃；

2、连铸：钢水过热度25℃，采用矩形结晶器，该结晶器为液压振动，铸坯拉速1.3m/min，铸坯厚度为165mm；

3、加热：铸坯入炉采用热装热送，进炉温度720℃、出炉温度1280℃，铸坯停留时间150min；

5、精轧：中间坯精除磷后，进入1立9平机架热连轧机组，终轧温度920℃，热轧厚度为3.0mm，相对压下率为1P：31.3%；2P：27.3%；3P：28.1%；4P：26.1%；5P：21.2%；6P:23.9%；7P：17.6%；8P16.7%;9P14.3%；

6、冷却、卷取：平板运输机自然冷却，卷取温度为710℃，卷取后自然冷却；

9、成品性能：抗拉强度638MPa，伸长率23%,能够达到使用要求。

Claims

1.一种建筑模板拉片用钢，其特征在于化学成分质量百分比：C=0.20～0.30%,Si=0.6～1.0%，Mn=1.2～1.6%，P≤0.035%、S≤0.035%，钢中残余元素Cr≤0.25%，Ni≤0.30%，Cu≤0.15%，其余为铁和不可避免的夹杂。

2.根据权利要求1所述的建筑模板拉片用钢，其特征在于化学成分质量百分比：C=0.22～0.27%,Si=0.65～0.85%，Mn=1.3～1.5%，P≤0.035%、S≤0.035%，钢中残余元素Cr≤0.25%，Ni≤0.30%，Cu≤0.15%，其余为铁和不可避免的夹杂。

3.根据权利要求2所述的建筑模板拉片用钢，其特征在于化学成分质量百分比：C=0.25%,Si=0.78%，Mn=1.4%，P≤0.030%、S≤0.030%，钢中残余元素Cr≤0.25%，Ni≤0.30%，Cu≤0.15%，其余为铁和不可避免的夹杂。

4.一种建筑模板拉片用钢的生产工艺，其特征在于包含如下工艺步骤：

（1）冶炼：转炉冶炼终点质量百分比：C＞0.08%，S＜0.030%，P≤0.020%，钢水过热度20～30℃，拉速0.9～1.3m/min，采用液压振动式矩形结晶器；

（2）热轧：铸坯加热温度为1200～1300℃，开轧温度1120～1180℃，粗轧七道次，总压下率为78～82%，然后进入1立9平热连轧，终轧温度为870～970℃，卷取温度为670～720℃；

5.根据权利要求4所述的建筑模板拉片用钢的生产工艺，其特征在于所述步骤（2）中铸坯进加热炉温度670～750℃，铸坯在加热炉内加热时间≥150min。