CN104878179B - 一种用于发电厂耐热钢带的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于发电厂耐热钢带的生产工艺，该热钢带的生产工艺流程为：原料准备→电炉冶炼、LF精炼、真空处理→连铸→坯料检验→坯料热处理→坯料除磷→坯料轧制→加热控温→钢带轧件除磷→钢带二轧→运输及检验→卷取→包装→称重→入库；本发明的生产工艺简单易行，生产成本低廉，生产出的耐热钢带折弯性能好、抗疲劳性能好，强度高，使用寿命长。

Description

一种用于发电厂耐热钢带的生产工艺

技术领域

本发明属于冶金领域，涉及一种钢带的生产方法，具体涉及一种用于发电厂耐热钢带的生产工艺。

背景技术

钢带是指以碳钢制成的输送带作为带式输送机的牵引和运载构件，也可用于捆扎货物，是各类轧钢企业为了适应不同工业部分工业化生产各类金属或机械产品的需要而生产的一种窄而长的钢板。

钢带又称为带钢，是宽度在1300mm以内，长度根据没卷的大小略有不同，带钢一般成卷供应，具有尺寸精度高、表面质量好、便于加工、节省材料等优点，钢带按所用材质分为普通带钢和优质带钢两类，按加工方法分热轧钢带、冷轧钢带两种。

在低碳的、锰/硅部分镇静的钢熔体制造钢带是，在应用根据现有技术已知的双辊连铸方法中，所生产的钢带经常出现许多裂纹和表面缺陷，因而明显降低了所生产的钢带的质量，且目前普遍使用的钢带的耐热性比较差，使用寿命短，研发一种生产效率高，质量好，内热性佳的钢带成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种用于发电厂耐热钢带的生产工艺，该生产工艺简单易行，生产成本低廉，生产出的耐热钢带折弯性能好、抗疲劳性能好，强度高，使用寿命长。

为了解决以上技术问题，本发明提供用于发电厂耐热钢带的生产工艺，该热钢带的生产工艺流程为：原料准备→电炉冶炼、LF精炼、真空处理→连铸→坯料检验→坯料热处理→坯料除磷→坯料轧制→加热控温→钢带轧件除磷→钢带二轧→运输及检验→卷取→包装→称重→入库，其中：

（1）原料准备：

选取回炉铁、铁屑和废钢为铸造原料进行混合，并将原料进行火焰烘烤，废钢为碳素钢或低碳钢，铁屑为球墨铸铁废料；

（2）电炉冶炼：

先采用EBT电弧炉对原料进行熔化及氧化，加热至1200-1370℃熔化得到原料液，在熔化过程中调节原料中各化学元素的含量，然后送入LF精炼炉中进行精炼，对精炼后的原料液连同钢包吊入真空室内，进行抽真空，真空度达到200-245Pa，真空过程中吹入氩气，氩气流量控制在2m³/h，并在抽真空过程中原料液的降温速度为2.2℃/min±0.2℃/min，然后进行吹氧脱碳，调节真空度为320-400Pa，最后将钢包中的原料液不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成钢带坯料，并对得到的钢带坯料进行剔除有缺陷的；

（3）坯料热处理：

对步骤（2）中得到的钢带坯料进行热处理并冷却，具体操作为，

退火：将钢带坯料炉热至750-800℃时保温10-15min，然后炉冷却至500-570℃，随后打开炉门继续缓冷至300-390℃出炉空冷至室温；

淬火：将退火后的钢带坯料缓慢炉热至400-450℃并保温1-1.5h，再次炉热至580-680℃后用水喷淋钢带坯料进行快速降温；

回火：将经淬火后的钢带坯料在室温下再次入炉并炉热至300-325℃后保温10-13min；

（4）坯料除磷：

将回火后的钢带坯料先采用水以5-7℃/s的速度冷却至200-220℃，然后空冷，再采用水以3-4℃/s的冷却速度冷至100-130℃，最后空冷至室温，将冷却至室温的钢带坯料采用高压水冲洗坯料表面12-17min；

采用水冷与空冷结合，依次为：水冷-空冷-水冷-空冷，这样，通过冷却控制，可以使碳化物充分溶解，均匀扩散，避免了碳化物在晶间的析出造成晶间腐蚀和点蚀超标，保证了材料的铁素体含量小于0.5%，还可以使材料固溶充分，避免了热处理方式加热不均，固溶不均带来的腐蚀速率超标和硬度超标，从而带来了另一个技术指标的揽，获得了意想不到的技术效果；

（5）坯料轧制：

对钢带坯料进行轧制，控制开轧温度1000-1120℃，终轧温度850～900℃，热轧后弱冷至800-850℃，再自然冷却至室温得钢带轧件，并检验剔除有缺陷的钢带轧件；

（6）加热控温：

将步骤（5）中得到的钢带轧件进行加热控温，具体操作为：将钢带轧件送入加热炉进行预热，预热段温度控制在500-700℃，待预热后的钢带轧件内外温度相同后，送入加热段加热，加热段包括上加热段和下加热段，上加热段温度为1180-1210℃；下加热段温度具体控制为：下加热侧烧段温度为1000-1150℃，下加热端烧段Ⅰ温度为1180-1240℃，下加热端烧段Ⅱ温度为1190-1250℃，下加热端烧段Ⅰ温度的位置在下加热侧烧段温度与下加热端烧段Ⅱ温度之间，将经加热后的钢带轧件送入均热段进行均热，均热温度为1200-1230℃，其中，预热、加热及均热总时间控制在3.0-4.5h并保持加热炉内微正压；

（7）钢带轧件除磷：

将加热后的钢带轧件进磷化设备中进行磷化处理，再进清水池水洗，然后皂化，最后进入烘干设备烘干，其中：磷化设备中磷化的温度控制在50-55℃，磷化，15-20min；

（8）钢带二轧：

将除磷后的钢带轧件进行二次轧制，控制粗轧温度：950-985℃，精轧温度：910-950℃，然后采用缓慢冷却工艺冷却至室温得到钢带半成品，缓慢冷却工艺采用斯太尔摩延迟冷却工艺，斯太尔摩入口端速度控制在13-15m/min，出口端速度控制在20-25m/min，平均冷却速度为2-4℃/s；

采用斯太尔摩延迟冷却工艺，钢带轧件的冷却速度可以进行人为的控制，比较容易保证钢带轧件的质量，也能适应不同钢带轧件的要求，同时斯太尔摩工艺较为稳妥、可靠且设备不需要深的地基，操作方便；

（9）卷取：将得到的钢带本成品进入运输链后，调整卷曲机速度，保证卷曲温度为450-675℃，并进行超声无损检测，检测合格的即为用于发电厂耐热钢带成品，然后将合格的用于发电厂耐热钢带成品进行包装、称重入库即可。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述用于发电厂耐热钢带的生产工艺中，原料中按质量百分计为：铁屑10-20%，废钢20-25%，回炉铁60-65%；

本发明采用铁屑、废钢、回炉铁进行生产，回收了废材，节约了资源，降低了成本。

前述用于发电厂耐热钢带的生产工艺中，在步骤（4）对钢带坯料进行除磷前先对钢带坯料进行酸洗，具体操作为：采用质量百分数为4%-6%的氢氟酸和质量百分数为5-10%的硝酸在40-48℃下对坯料进行酸洗和钝化处理，酸洗、钝化后先后用浸泡丙酮的棉布和干棉布对坯料进行擦拭清洁处理。

进行除磷前先进行酸洗和钝化既能洗净钢带坯料表面的氧化皮，可以使表面光滑，又可以控制钢带坯料不被过酸洗。

本发明的有益效果是：

采用直接火焰烘烤的预热处理方法处理铸造原料，去除水分和油脂以及一些杂质，避免油脂、水分以及杂质对熔炼后的原铁液造成污染，且铸造配料上夹杂的水分和其它润滑脂等易汽化物料，会因炸裂作用而迅速在炉内膨胀，不宜加入炉中进行熔炼，同时避免铸造配料如果不清洁，含有水分、油污和锈蚀等含氢杂质物，在高温下会发生分解产生氢气体溶于原铁液中，致使原铁液的氢含量提高超过原铁液的最大允许含气量从而产生析出性气体，使浇注的产品皮下产生气孔，对铸造配料火焰烘烤减少了最终产品上的气孔，保证了产品的质量，减少了废品的产生；

步骤（2）中在电炉冶炼时对原料液采用VD真空处理减少和控制原料液中气体含量的最主要手段，同时还具有脱碳、脱氧、分离夹杂物、调整钢水成分、净化原料液、脱碳和控制钢水温度的功能，VD处理后的气体含量和夹杂物含量大大降低，铸造产品的质量得到了大大的提高。

本发明通过对加热温度、开轧温度、终轧温度以及冷却方式的严格控制提高了生产效率，生产出折弯性能好、抗疲劳性能好，强度高的耐热钢带。

附图说明

1为本发明实施例中加热炉各段温度的位置示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的一种用于发电厂耐热钢带的生产工艺，该热钢带的生产工艺流程为：原料准备→电炉冶炼、LF精炼、真空处理→连铸→坯料检验→坯料热处理→坯料除磷→坯料轧制→加热控温→钢带轧件除磷→钢带二轧→运输及检验→卷取→包装→称重→入库，其中：

（1）原料准备：

选取回炉铁、铁屑和废钢为铸造原料进行混合，并将原料进行火焰烘烤，废钢为碳素钢或低碳钢，铁屑为球墨铸铁废料，原料中按质量百分计为：铁屑10-20%，废钢20-25%，回炉铁60-65%；

（2）电炉冶炼：

先采用EBT电弧炉对原料进行熔化及氧化，加热至1200-1370℃熔化得到原料液，在熔化过程中调节原料中各化学元素的含量，使得各原料中各化学元素的百分含量为：

C：0.08-0.12%，Mn：0.40-0.55%，Si：0.17-0.37%，P≤0.015%，S≤0.010%，Cr：2.10-2.40%，Alt≤0.020%，Cu≤0.10%，Ni≤0.10%，Mo：0.95-1.10%，V≤0.04%，然后送入LF精炼炉中进行精炼，对精炼后的原料液连同钢包吊入真空室内，进行抽真空，真空度达到200-245Pa，真空过程中吹入氩气，氩气流量控制在2m³/h，并在抽真空过程中原料液的降温速度为2.2℃/min±0.2℃/min，然后进行吹氧脱碳，调节真空度为320-400Pa，最后将钢包中的原料液不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成钢带坯料，并对得到的钢带坯料进行剔除有缺陷的；

（3）坯料热处理：

对步骤（2）中得到的钢带坯料进行热处理并冷却，具体操作为，

退火：将钢带坯料炉热至750-800℃时保温10-15min，然后炉冷却至500-570℃，随后打开炉门继续缓冷至300-390℃出炉空冷至室温；

淬火：将退火后的钢带坯料缓慢炉热至400-450℃并保温1-1.5h，再次炉热至580-680℃后用水喷淋钢带坯料进行快速降温；

回火：将经淬火后的钢带坯料在室温下再次入炉并炉热至300-325℃后保温10-13min；

（4）坯料除磷：

将回火后的钢带坯料先采用水以5-7℃/s的速度冷却至200-220℃，然后空冷，再采用水以3-4℃/s的冷却速度冷至100-130℃，最后空冷至室温，采用质量百分数为4%-6%的氢氟酸和质量百分数为5-10%的硝酸在40-48℃下对坯料进行酸洗和钝化处理，酸洗、钝化后先后用浸泡丙酮的棉布和干棉布对坯料进行擦拭清洁处理，将冷却至室温的钢带坯料采用高压水冲洗坯料表面12-17min；

（5）坯料轧制：

对钢带坯料进行轧制，控制开轧温度1000-1120℃，终轧温度850～900℃，热轧后弱冷至800-850℃，再自然冷却至室温得钢带轧件，并检验剔除有缺陷的钢带轧件；

（6）加热控温：

将步骤（5）中得到的钢带轧件进行加热控温，具体操作为：将钢带轧件送入加热炉进行预热，预热段温度控制在500-700℃，待预热后的钢带轧件内外温度相同后，送入加热段加热，加热段包括上加热段和下加热段，上加热段温度为1180-1210℃；下加热段温度具体控制为：下加热侧烧段温度为1000-1150℃，下加热端烧段Ⅰ温度为1180-1240℃，下加热端烧段Ⅱ温度为1190-1250℃，下加热端烧段Ⅰ温度的位置在下加热侧烧段温度与下加热端烧段Ⅱ温度之间，将经加热后的钢带轧件送入均热段进行均热，均热温度为1200-1230℃，其中，预热、加热及均热总时间控制在3.0-4.5h并保持加热炉内微正压，加热炉中各段温度的位置示意图如图1所示；

（7）钢带轧件除磷：

将加热后的钢带轧件进磷化设备中进行磷化处理，再进清水池水洗，然后皂化，最后进入烘干设备烘干，其中：磷化设备中磷化的温度控制在50-55℃，磷化，15-20min；

（8）钢带二轧：

将除磷后的钢带轧件进行二次轧制，控制粗轧温度：950-985℃，精轧温度：910-950℃，然后采用缓慢冷却工艺冷却至室温得到钢带半成品，缓慢冷却工艺采用斯太尔摩延迟冷却工艺，斯太尔摩入口端速度控制在13-15m/min，出口端速度控制在20-25m/min，平均冷却速度为2-4℃/s；

（9）卷取：将得到的钢带本成品进入运输链后，调整卷曲机速度，保证卷曲温度为450-675℃，并进行超声无损检测，检测合格的即为用于发电厂耐热钢带成品，然后将合格的用于发电厂耐热钢带成品进行包装、称重入库即可。

实施例2

本实施例提供的一种，用于发电厂耐热钢带的生产工艺，该热钢带的生产工艺流程为：原料准备→电炉冶炼、LF精炼、真空处理→连铸→坯料检验→坯料热处理→坯料除磷→坯料轧制→加热控温→钢带轧件除磷→钢带二轧→运输及检验→卷取→包装→称重→入库，其中：

（1）原料准备：

选取回炉铁、铁屑和废钢为铸造原料进行混合，并将原料进行火焰烘烤，废钢为碳素钢或低碳钢，铁屑为球墨铸铁废料，原料中按质量百分计为：铁屑10-20%，废钢20-25%，回炉铁60-65%；

（2）电炉冶炼：

先采用EBT电弧炉对原料进行熔化及氧化，加热至1200-1370℃熔化得到原料液，在熔化过程中调节原料中各化学元素的含量，使得各原料中各化学元素的百分含量为：

C：0.12-0.15%，Mn：0.40-0.55%，Si≤0.35%，P≤0.015%，S≤0.008%，Cr：2.20-2.40%，Alt≤0.020%，Cu≤0.10%，Ni≤0.10%，Mo：0.95-1.10%，V≤0.04%，然后送入LF精炼炉中进行精炼，对精炼后的原料液连同钢包吊入真空室内，进行抽真空，真空度达到200-245Pa，真空过程中吹入氩气，氩气流量控制在2m³/h，并在抽真空过程中原料液的降温速度为2.2℃/min±0.2℃/min，然后进行吹氧脱碳，调节真空度为320-400Pa，最后将钢包中的原料液不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成钢带坯料，并对得到的钢带坯料进行剔除有缺陷的；

（3）坯料热处理：

对步骤（2）中得到的钢带坯料进行热处理并冷却，具体操作为，

退火：将钢带坯料炉热至750-800℃时保温10-15min，然后炉冷却至500-570℃，随后打开炉门继续缓冷至300-390℃出炉空冷至室温；

淬火：将退火后的钢带坯料缓慢炉热至400-450℃并保温1-1.5h，再次炉热至580-680℃后用水喷淋钢带坯料进行快速降温；

回火：将经淬火后的钢带坯料在室温下再次入炉并炉热至300-325℃后保温10-13min；

（4）坯料除磷：

将回火后的钢带坯料先采用水以5-7℃/s的速度冷却至200-220℃，然后空冷，再采用水以3-4℃/s的冷却速度冷至100-130℃，最后空冷至室温，采用质量百分数为4%-6%的氢氟酸和质量百分数为5-10%的硝酸在40-48℃下对坯料进行酸洗和钝化处理，酸洗、钝化后先后用浸泡丙酮的棉布和干棉布对坯料进行擦拭清洁处理，将冷却至室温的钢带坯料采用高压水冲洗坯料表面12-17min；

（5）坯料轧制：

对钢带坯料进行轧制，控制开轧温度1000-1120℃，终轧温度850～900℃，热轧后弱冷至800-850℃，再自然冷却至室温得钢带轧件，并检验剔除有缺陷的钢带轧件；

（6）加热控温：

将步骤（5）中得到的钢带轧件进行加热控温，具体操作为：将钢带轧件送入加热炉进行预热，预热段温度控制在500-700℃，待预热后的钢带轧件内外温度相同后，送入加热段加热，加热段包括上加热段和下加热段，上加热段温度为1180-1210℃；下加热段温度具体控制为：下加热侧烧段温度为1000-1150℃，下加热端烧段Ⅰ温度为1180-1240℃，下加热端烧段Ⅱ温度为1190-1250℃，下加热端烧段Ⅰ温度的位置在下加热侧烧段温度与下加热端烧段Ⅱ温度之间，将经加热后的钢带轧件送入均热段进行均热，均热温度为1200-1230℃，其中，预热、加热及均热总时间控制在3.0-4.5h并保持加热炉内微正压，加热炉中各段温度的位置示意图如图1所示；

（7）钢带轧件除磷：

将加热后的钢带轧件进磷化设备中进行磷化处理，再进清水池水洗，然后皂化，最后进入烘干设备烘干，其中：磷化设备中磷化的温度控制在50-55℃，磷化，15-20min；

（8）钢带二轧：

将除磷后的钢带轧件进行二次轧制，控制粗轧温度：950-985℃，精轧温度：910-950℃，然后采用缓慢冷却工艺冷却至室温得到钢带半成品，缓慢冷却工艺采用斯太尔摩延迟冷却工艺，斯太尔摩入口端速度控制在13-15m/min，出口端速度控制在20-25m/min，平均冷却速度为2-4℃/s；

（9）卷取：将得到的钢带本成品进入运输链后，调整卷曲机速度，保证卷曲温度为450-675℃，并进行超声无损检测，检测合格的即为用于发电厂耐热钢带成品，然后将合格的用于发电厂耐热钢带成品进行包装、称重入库即可。

本发明的生产工艺简单易行，生产成本低廉，生产出的耐热钢带折弯性能好、抗疲劳性能好，强度高，使用寿命长，制备出的耐热钢带的价格大大低于不锈钢以及高合金钢，但使用性能能完全满足要求。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于发电厂耐热钢带的生产工艺，其特征在于，该耐热钢带的生产工艺流程为：原料准备→电炉冶炼、LF精炼、真空处理→连铸→坯料检验→坯料热处理→坯料除磷→坯料轧制→加热控温→钢带轧件除磷→钢带二轧→运输及检验→卷取→包装→称重→入库，其中：

(1)原料准备：

选取回炉铁、铁屑和废钢为铸造原料进行混合，并将原料进行火焰烘烤，所述的废钢为碳素钢或低碳钢，所述铁屑为球墨铸铁废料；

(2)电炉冶炼：

先采用EBT电弧炉对原料进行熔化及氧化，加热至1200-1370℃熔化得到原料液，在熔化过程中调节原料中各化学元素的含量，然后送入LF精炼炉中进行精炼，对精炼后的原料液连同钢包吊入真空室内，进行抽真空，真空度达到200-245Pa，真空过程中吹入氩气，氩气流量控制在2m³/h，并在抽真空过程中原料液的降温速度为2.2℃/min±0.2℃/min，然后进行吹氧脱碳，调节真空度为320-400Pa，最后将钢包中的原料液不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成钢带坯料，并对得到的钢带坯料进行剔除有缺陷的；

(3)坯料热处理：

对步骤(2)中得到的钢带坯料进行热处理并冷却，具体操作为，

退火：将钢带坯料炉热至750-800℃时保温10-15min，然后炉冷却至500-570℃，随后打开炉门继续缓冷至300-390℃出炉空冷至室温；

淬火：将退火后的钢带坯料缓慢炉热至400-450℃并保温1-1.5h，再次炉热至580-680℃后用水喷淋钢带坯料进行快速降温；

回火：将经淬火后的钢带坯料在室温下再次入炉并炉热至300-325℃后保温10-13min；

(4)坯料除磷：

将回火后的钢带坯料先采用水以5-7℃/s的速度冷却至200-220℃，然后空冷，再采用水以3-4℃/s的冷却速度冷至100-130℃，最后空冷至室温，将冷却至室温的钢带坯料采用高压水冲洗坯料表面12-17min；

(5)坯料轧制：

对钢带坯料进行轧制，控制开轧温度1000-1120℃，终轧温度850～900℃，热轧后弱冷至800-850℃，再自然冷却至室温得钢带轧件，并检验剔除有缺陷的钢带轧件；

(6)加热控温：

将步骤(5)中得到的钢带轧件进行加热控温，具体操作为：将钢带轧件送入加热炉进行预热，预热段温度控制在500-700℃，待预热后的钢带轧件内外温度相同后，送入加热段加热，加热段包括上加热段和下加热段，上加热段温度为1180-1210℃；下加热段温度具体控制为：下加热侧烧段温度为1000-1150℃，下加热端烧段Ⅰ温度为1180-1240℃，下加热端烧段Ⅱ温度为1190-1250℃，所述下加热端烧段Ⅰ温度的位置在下加热侧烧段温度与下加热端烧段Ⅱ温度之间，将经加热后的钢带轧件送入均热段进行均热，均热温度为1200-1230℃，其中，预热、加热及均热总时间控制在3.0-4.5h并保持加热炉内微正压；

(7)钢带轧件除磷：

将加热后的钢带轧件进磷化设备中进行磷化处理，再进清水池水洗，然后皂化，最后进入烘干设备烘干，其中：所述磷化设备中磷化的温度控制在50-55℃，磷化，15-20min；

(8)钢带二轧：

将除磷后的钢带轧件进行二次轧制，控制粗轧温度：950-985℃，精轧温度：910-950℃，然后采用缓慢冷却工艺冷却至室温得到钢带半成品，所述的缓慢冷却工艺采用斯太尔摩延迟冷却工艺，斯太尔摩入口端速度控制在13-15m/min，出口端速度控制在20-25m/min，平均冷却速度为2-4℃/s；

(9)卷取：将得到的钢带半成品进入运输链后，调整卷曲机速度，保证卷曲温度为450-675℃，并进行超声无损检测，检测合格的即为用于发电厂耐热钢带成品，然后将合格的用于发电厂耐热钢带成品进行包装、称重入库即可。

2.根据权利要求1所述的用于发电厂耐热钢带的生产工艺，其特征在于：所述的原料中按质量百分计为：铁屑10-20％，废钢20-25％，回炉铁60-65％。

3.根据权利要求1所述的用于发电厂耐热钢带的生产工艺，其特征在于：在步骤(4)对钢带坯料进行除磷前先对钢带坯料进行酸洗，具体操作为：采用质量百分数为4％-6％的氢氟酸和质量百分数为5-10％的硝酸在40-48℃下对坯料进行酸洗和钝化处理，酸洗、钝化后先后用浸泡丙酮的棉布和干棉布对坯料进行擦拭清洁处理。