CN108048625B - 一种减少热装热送钢坯轧制钢板裂纹的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种减少热装热送钢坯轧制钢板裂纹的生产工艺,属于炼钢技术领域,具体包括:(1)铁水预处理、(2)转炉冶炼、(3)LF精炼、(4)浇注、(5)铸坯冷却、(6)钢坯下线、(7)加热轧制和(8)钢板堆冷工艺,最终制备的钢板综合性能优异,热装热送钢坯裂纹率≤5%,轧板探伤正品率≥99.5%,轧制钢板裂纹率大幅降低,为企业减少了资金占压,提高产品质量合格率,并降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及钢板的生产工艺,尤其是涉及一种减少热装热送钢坯轧制钢板裂纹的生产工艺。
背景技术
在钢铁行业严重过剩、竞争压力日趋激烈的背景下,降低成本、提高质量、减少资金占压是钢铁行业的必然选择。目前中厚板生产中连铸坯装炉分为两种,一种是钢坯下线直接热装热送,另一种是钢坯下线缓冷以后装炉。第一种热装热送工艺虽然有一定的节能效果,但是实际生产过程中普遍出现表面裂纹严重、钢板性能恶化等一系列问题,特别是微合金和低合金钢板,热装热送钢坯比冷装钢坯裂纹率高20%以上,严重降低钢板的质量,增加生产成本。冷装工艺轧制钢板质量较好,但是钢坯需要堆放6-72小时,存在钢坯积压、占用大量资金、能耗增加等问题。针对两种装炉的工艺弊端,需要尽快研究一种合适的工艺,既能减少钢坯占压,又能减轻热装钢坯裂纹问题。
中国专利公开号CN 105132616 A公开一种避免法兰用钢表面产生裂纹的方法,包括:电炉冶炼、LF精炼炉精炼、VD精炼炉精炼:钢水在LF精炼炉精炼后再置入VD 精炼炉内精炼,钢水在VD精炼炉内软吹时间≥20min; 连铸:中包过热度≤30℃、平均拉速控制在0.78-0.82m/min、二冷配水控制在0.20L/Kg;拉矫温度设计为入拉矫机温度≥930℃,矫直完温度>870℃;加热炉:制作铸坯加热升温曲线,并以此为依据进行加热升温制度;高压水除鳞:除鳞压力为18MPa,保证铸坯表面除鳞率≥99%;开坯轧制、精轧、锯切、快移冷床、缓冷坑缓冷:快移冷床采用链条结构、通过变频控制、加快圆钢入坑,保证圆钢入坑温度≥570℃。该发明专利通过设计合理的炼钢、轧钢工艺,实现炼钢工序与轧钢工序的相互配合、共同作用,消除高档法兰用钢S355J0表面裂纹,没有对钢坯下线直接热装热送产生的裂纹没有改善作用。
中国专利公开号CN 102699298 A公开一种有效控制连铸特厚板坯表面裂纹的方法,属于炼钢-连铸技术领域。所述的特厚板坯是直弧形板坯连铸机生产,二冷喷嘴气、水压力为:足辊冷却喷嘴的气压为0~0.2MPa、水压为0.2~ 2.0MPa;垂直段冷却喷嘴气压为0.3~0.6MPa、水压为0.3~0.8MPa;弯曲段冷却喷嘴气压为0.2~0.5MPa、水压为0.25~0.75MPa;弧形段和矫直段冷却喷嘴气压为0.15~0.45、水压为0.2~0.7MPa;水平段冷却喷嘴气压为0.1~0.35MPa、水压为0.1~0.6MPa。该发明的优点在于,在提高冷却效率的同时改善了铸坯温度的均匀性,对有热应力引起的和由铸机矫直力引起的表面裂纹缺陷有巨大的改善作用。即该发明是结合了连铸特厚板坯在连铸的足辊段、垂直段、弯曲段、弧形段和水平段各位置铸坯表面温度的实际情况,充分考虑了喷嘴气、水压力对冷却水雾化的效果以及水滴打击力破除蒸汽膜的能力,来改善特厚板坯表面裂纹,但是该方法对钢坯装炉造成的裂纹的改善效果较弱。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种减少热装热送钢坯轧制钢板裂纹的生产工艺,最终制备的钢板综合性能优异,热装热送钢坯裂纹率≤5%,轧板探伤正品率≥99.5%,轧制钢板裂纹率大幅降低,为企业减少了资金占压,提高产品质量合格率,并降低生产成本。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种减少热装热送钢坯轧制钢板裂纹的生产工艺,包括以下步骤:
(1)铁水预处理:铁水经脱硫处理后,控制脱硫后铁水硫含量≤0.010%;
(2)转炉冶炼:铁水、废钢加入转炉中,冶炼过程加入石灰40-45Kg/t钢和轻烧白云石18-22Kg/t钢,控制炉渣碱度为2.8-3.2,冶炼过程中供氧时间控制在15-17min,出钢时依次加入硅铝钙复合脱氧剂1.5-1.8Kg/t钢、硅锰合金13-16Kg/t钢和石灰1.5-2.5Kg/t钢,出钢终点温度控制在1630-1650℃,出钢磷含量≤0.020%,出钢硫含量≤0.020%;
钢水到氩站后吹氩2-4min后离站,离站温度≥1560℃;
(3)LF精炼:
钢水到达LF精炼炉后,加入渣料石灰7-9Kg/t钢、氧化铝球1.5-2.5Kg/t钢和萤石0.5-1.5Kg/t钢造渣,在泡沫渣形成以后加入电石0.7-0.9Kg/t钢和铝粒0.7-0.9Kg/t钢,控制精炼渣中SiO2≤5%,FeO≤0.5%,加热10-12min后取钢水检测化学成分,同时补加合金调整钢水成份至达标,控制精炼后钢水中硫≤0.007%、H≤0.0005%;
(4)浇注:浇注过程中控制大包到中包、中包到结晶器部位氩气流量为1-5L/min,增氮量≤5ppm,控制上线包衬温度≥700℃,钢水的覆盖剂加入量控制在30-50Kg/炉,钢水过热度控制在5-25℃;
(5)铸坯冷却:在连铸机过矫直辊后的水平拉矫段6-12m长度内外弧增加20-40组喷嘴,控制钢坯过矫直点时温度为950-1050℃,开启喷嘴,比水量控制在0.40-0.60L/kg,钢坯以0.70-1.2m/min匀速通过喷嘴;
(6)钢坯下线:钢坯出拉矫机以后,在后续辊道继续冷却0.5-1h;
(7)加热轧制:钢坯在辊道上直接传送到加热炉,采用热装工艺进行加热,加热时间控制在8min/cm,加热后进行轧制;
(8)钢板堆冷:钢板经矫直下线以后,对钢板进行12-24h堆冷,堆冷以后进行精整、外检、探伤、入库。
进一步的,所述步骤(2)中铁水、废钢的重量比为8:2。
进一步的,所述步骤(2)中转炉出钢采取挡渣出钢,渣层厚度控制在50mm以内。
进一步的,所述步骤(3)中的渣料加入分2-3次加入,且在10min内加入完毕。
进一步的,所述步骤(4)中采取恒拉速浇注,拉速控制在0.70-1.20m/min。
进一步的,所述步骤(4)中控制覆盖剂水分含量≤0.50%。
进一步的,所述步骤(8)制备的产品的化学成分为:C:0.15-0.19%,Si:0.25-0.45%,Mn:1.30-1.50%,P≤0.028%,S≤0.018%,Al≤0.020%,B≤0.0010%,其余为Fe及不可避免的杂质。
本发明的有益效果是:
1、本发明公开一种减少热装热送钢坯轧制钢板裂纹的生产工艺,该工艺通过改善转炉、精炼、浇注以及铸坯冷却工艺,最终制备的钢板屈服强度为350-390MPa,抗拉强度为500-570MPa,伸长率为23-28%,+20℃冲击强度可达到200-270J,综合性能优异,且该工艺热装热送钢坯裂纹率≤5%,轧板探伤正品率≥99.5%,轧制钢板裂纹率大幅降低,减少企业资金占压、提高质量合格率,并降低生产成本。
2、精炼后控制钢水中S≤0.007%、H≤0.0005%,能确保钢坯表面质量;在浇注环节钢水必须采取通入Ar气全程保护浇注,减少浇注过程增氮量,上线中包必须烘烤到位,上线包衬温度必须≥700℃,减少上线包衬温度低带来的钢水增H;覆盖剂严控水分含量≤0.50%,且钢水开浇后必须均匀加入到中包钢液面表层,防止漏红现象发生,避免结晶器钢液面裸露,且控制单炉覆盖剂的加入量为30-50Kg/炉;连铸浇注过程中钢水过热度按照5-25℃范围控制;同时,连铸采取恒拉速浇注,拉速根据断面要求控制在0.70-1.20m/min范围内,通过这些工艺参数的控制,能进一步保证为保证铸坯表面和内部质量。
3、本发明对热装热送钢坯相对于冷装钢坯轧制钢板裂纹异常偏高的问题进行研究,结果发现热装热送裂纹大部分是由于钢坯在两相区或者奥氏体区域装炉造成的,特别是低合金和微合金钢板,由于材质中含有大量Mn元素(Mn含量在1.2%以上),导致钢坯从奥氏体向铁素体和珠光体转变的温度时间延迟。热装热送间隔时间过短,钢坯表面还没有完全完成组织转变,钢坯进入加热炉时,长期停留在两相区或者奥氏体区域,Al、Nb、V、Ti等晶粒细化元素在奥氏体晶界析出,弱化晶界强度;同时由于没有再结晶晶粒细化作用,奥氏体晶粒比较粗大,晶界塑性较差;在后续轧制过程中,在轧制应力作用下,导致裂纹在钢板表面奥氏体晶界处开裂并扩展,呈现龟裂状裂纹。如果增加连铸机二冷区强度,会导致矫直点温度过低,矫直弯曲应力过大,特别是单点矫直的铸机,容易导致产生钢坯裂纹。
针对上述问题,本专利着手从连铸机上进行改造,在连铸机水平拉矫段增加20-40组水冷汽雾喷嘴,为了防止产生蒸汽伤害连铸设备,在拉矫段上面建造箱体并增加抽风机,对产生大量水蒸气进行处理,连铸坯生产稳定以后,根据钢种、钢坯厚度、拉速、过热度等因素调整喷嘴流量和水比。由于连铸机水平拉矫段一般在6-12m长,拉速在0.70-1.2m/min,钢坯过矫直点到水平段以后,开启水平段气温喷嘴,钢坯匀速通过水平段的时间在6-10分钟之间,钢坯温度由进气雾喷嘴的950-1050℃迅速降低到500-650℃,钢坯表面迅速降温,并完成组织转变,热装热送钢坯裂纹大幅降低。
本发明是针对于传统的钢坯淬火工艺都是在毛刺机后面进行,钢坯冷却存在强度大,容易飘曲等问题进行设计的,本发明把钢坯快速冷却装置移到连铸机上,不仅缓解连铸机二冷区冷却压力,解决二冷区冷却强度过大会容易导致矫直点温度过低,容易引发钢坯裂纹的矛盾,而且由于连铸机水平段有连续矫直辊、冷却距离长,冷速较慢,钢坯不容易飘曲。钢坯出连铸机以后在后续切割、去毛刺过程中进一步返红、降温,装炉时钢坯温度更加均匀,也减少钢坯对切割设备、喷标机、辊道的高温伤害。通过上述工艺创新,钢坯不仅实现下线直接热装,而且由于矫直点温度的提高,铸坯原始裂纹也大大减轻。
4、传统冷装工艺一般要求堆冷6-24小时,本发明通过工艺改造,目前不需要堆冷即可装炉,钢坯积压问题得到一定程度上解决,热装热送工艺的探伤质量不仅没有恶化,还有一定程度提高。上述生产工艺的实施,不仅大幅提高热装热送的比率,而且轧制钢板裂纹率大幅降低,为企业减少资金占压,提高质量合格率,降低生产成本。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
(1)铁水预处理:炼铁厂冶炼后的铁水到炼钢脱硫站经脱硫处理,控制脱硫后铁水硫含量≤0.010%;
(2)转炉冶炼:铁水、废钢按重量比8:2加入转炉中,冶炼过程加入石灰40Kg/t钢和轻烧白云石18Kg/t钢,控制炉渣碱度为3.2,冶炼过程中供氧时间控制在15min,出钢时依次加入硅铝钙复合脱氧剂1.5Kg/t钢、硅锰合金13Kg/t钢和石灰1.5Kg/t钢,出钢终点温度控制在1630℃,出钢P含量≤0.020%、出钢硫含量≤0.020%,转炉出钢采取挡渣出钢,渣层厚度控制在50mm以内;
钢水到氩站后吹氩4min后离站,离站温度≥1560℃;
(3)LF精炼:
钢水到达LF精炼炉后,加入渣料石灰7Kg/t钢、氧化铝球1.5Kg/t钢和萤石0.5Kg/t钢造渣,为确保及早造埋弧渣,渣料加入分2次加入,且在10min内加入完毕,在泡沫渣形成以后加入电石0.7Kg/t钢和铝粒0.9Kg/t钢,控制精炼渣中SiO2≤5%,FeO≤0.5%,加热10min后取钢水检测化学成分,同时补加合金调整钢水成份至达标,控制精炼后钢水中硫≤0.007%、H≤0.0005%;
(4)浇注:浇注过程中控制大包到中包、中包到结晶器部位氩气流量为1-5L/min,增氮量≤5ppm,控制上线包衬温度≥700℃、覆盖剂水分含量≤0.50%,钢水的单炉覆盖剂加入量控制在40Kg/炉,钢水过热度控制在5-25℃,采取恒拉速浇注,拉速控制在0.70m/min;
(5)铸坯冷却:在连铸机过矫直辊后的水平拉矫段6m长度内外弧增加20组喷嘴,控制钢坯过矫直点时温度为980℃,开启喷嘴,比水量控制在0.40L/kg,钢坯以0.70m/min匀速通过喷嘴后,钢坯温度降低到500℃;
(6)钢坯下线:钢坯出拉矫机以后,在后续辊道继续冷却0.5h;
(7)加热轧制:钢坯在辊道上直接传送到加热炉,采用热装工艺进行加热,加热时间控制在8min/cm,加热后进行轧制;
(8)钢板堆冷:钢板经矫直下线以后,对钢板进行12h堆冷,堆冷以后进行精整、外检、探伤、入库。
最终制备的钢板的化学成分为:C:0.15%,Si:0.45%,Mn:1.35%,P 0.028%,S0.015%,Al 0.015%,B 0.0006%,其余为Fe及不可避免的杂质。
实施例2
(1)铁水预处理:炼铁厂冶炼后的铁水到炼钢脱硫站经脱硫处理后,控制脱硫后铁水硫含量≤0.010%;
(2)转炉冶炼:铁水、废钢按重量比8:2加入转炉中,冶炼过程加入石灰41Kg/t钢和轻烧白云石19Kg/t钢,控制炉渣碱度为3.1,冶炼过程中供氧时间控制在16min,出钢时依次加入硅铝钙复合脱氧剂1.6Kg/t钢、硅锰合金14Kg/t钢和石灰1.8Kg/t钢,出钢终点温度控制在1640℃,出钢P含量≤0.020%,出钢硫含量≤0.020%,转炉出钢采取挡渣出钢,渣层厚度控制在30mm以内;
钢水到氩站后吹氩3min后离站,离站温度≥1560℃;
(3)LF精炼:
钢水到达LF精炼炉后,加入渣料石灰7.5Kg/t钢、氧化铝球1.8Kg/t钢和萤石0.6Kg/t钢造渣,为确保及早造埋弧渣,渣料加入分3次加入,且在10min内加入完毕,在泡沫渣形成以后加入电石0.7Kg/t钢和铝粒0.8Kg/t钢,控制精炼渣中SiO2≤5%,FeO≤0.5%,加热11min后取钢水检测化学成分,同时补加合金调整钢水成份至达标,控制精炼后钢水中硫≤0.007%、H≤0.0005%;
(4)浇注:浇注过程中控制大包到中包、中包到结晶器部位氩气流量为1-5L/min,增氮量≤5ppm,控制上线包衬温度≥700℃、覆盖剂水分含量≤0.50%,钢水的单炉覆盖剂加入量控制在50Kg/炉,钢水过热度控制在5-25℃,采取恒拉速浇注,拉速控制在0.8m/min;
(5)铸坯冷却:在连铸机过矫直辊后的水平拉矫段7m长度内外弧增加25组喷嘴,控制钢坯过矫直点时温度为990℃,开启喷嘴,比水量控制在0.45L/kg,钢坯以0.8m/min匀速通过喷嘴后,钢坯温度降低到520℃;
(6)钢坯下线:钢坯出拉矫机以后,在后续辊道继续冷却0.6h;
(7)加热轧制:钢坯在辊道上直接传送到加热炉,采用热装工艺进行加热,加热时间控制在8min/cm,加热后进行轧制;
(8)钢板堆冷:钢板经矫直下线以后,对钢板进行14h堆冷,堆冷以后进行精整、外检、探伤、入库。
最终制备的钢板的化学成分为:C:0.16%,Si:0.4%,Mn:1.36%,P 0.015%,S0.016%,Al 0.010%,B 0.0007%,其余为Fe及不可避免的杂质。
实施例3
(1)铁水预处理:炼铁厂冶炼后的铁水到炼钢脱硫站经脱硫处理后,控制脱硫后铁水硫含量≤0.010%;
(2)转炉冶炼:铁水、废钢按重量比8:2加入转炉中,冶炼过程加入石灰42Kg/t钢和轻烧白云石20Kg/t钢,控制炉渣碱度为3.0,冶炼过程中供氧时间控制在16min,出钢时依次加入硅铝钙复合脱氧剂1.6Kg/t钢、硅锰合金14Kg/t钢和石灰2.0Kg/t钢,出钢终点温度控制在1640℃,出钢P含量≤0.020%,出钢硫含量≤0.020%,转炉出钢采取挡渣出钢,渣层厚度控制在40mm以内;
钢水到氩站后吹氩3min后离站,离站温度≥1560℃;
(3)LF精炼:
钢水到达LF精炼炉后,加入渣料石灰8Kg/t钢、氧化铝球2.0Kg/t钢和萤石0.8Kg/t钢造渣,为确保及早造埋弧渣,渣料加入分3次加入,且在10min内加入完毕,在泡沫渣形成以后加入电石0.8Kg/t钢和铝粒0.8Kg/t钢,控制精炼渣中SiO2≤5%,FeO≤0.5%,加热11min后取钢水检测化学成分,同时补加合金调整钢水成份至达标,控制精炼后钢水中硫≤0.007%、H≤0.0005%;
(4)浇注:浇注过程中控制大包到中包、中包到结晶器部位氩气流量为1-5L/min,增氮量≤5ppm,控制上线包衬温度≥700℃、覆盖剂水分含量≤0.50%,钢水的单炉覆盖剂加入量控制在30Kg/炉,钢水过热度控制在5-25℃,采取恒拉速浇注,拉速控制在0.9m/min;
(5)铸坯冷却:在连铸机过矫直辊后的水平拉矫段8m长度内外弧增加30组喷嘴,控制钢坯过矫直点时温度为1000℃,开启喷嘴,比水量控制在0.5L/kg,钢坯以0.9m/min匀速通过喷嘴后,钢坯温度降低到550℃;
(6)钢坯下线:钢坯出拉矫机以后,在后续辊道继续冷却0.8h;
(7)加热轧制:钢坯在辊道上直接传送到加热炉,采用热装工艺进行加热,加热时间控制在8min/cm,加热后进行轧制;
(8)钢板堆冷:钢板经矫直下线以后,对钢板进行16h堆冷,堆冷以后进行精整、外检、探伤、入库。
最终制备的钢板的化学成分为:C:0.17%,Si:0.35%,Mn:1.4%,P 0.02%,S 0.015%,Al 0.02%,B 0.0008%,其余为Fe及不可避免的杂质。
实施例4
(1)铁水预处理:炼铁厂冶炼后的铁水到炼钢脱硫站经脱硫处理后,控制脱硫后铁水硫含量≤0.010%;
(2)转炉冶炼:铁水、废钢按重量比8:2加入转炉中,冶炼过程加入石灰43Kg/t钢和轻烧白云石21Kg/t钢,控制炉渣碱度为2.9,冶炼过程中供氧时间控制在16min,出钢时依次加入硅铝钙复合脱氧剂1.6Kg/t钢、硅锰合金15Kg/t钢和石灰2Kg/t钢,出钢终点温度控制在1650℃,出钢P含量≤0.020%,出钢硫含量≤0.020%,转炉出钢采取挡渣出钢,渣层厚度控制在30mm以内;
钢水到氩站后吹氩2min后离站,离站温度≥1560℃;
(3)LF精炼:
钢水到达LF精炼炉后,加入渣料石灰8Kg/t钢、氧化铝球2Kg/t钢和萤石1Kg/t钢造渣,为确保及早造埋弧渣,渣料加入分3次加入,且在10min内加入完毕,在泡沫渣形成以后加入电石0.8Kg/t钢和铝粒0.8Kg/t钢,控制精炼渣中SiO2≤5%,FeO≤0.5%,加热12min后取钢水检测化学成分,同时补加合金调整钢水成份至达标,控制精炼后钢水中硫≤0.007%、H≤0.0005%;
(4)浇注:浇注过程中控制大包到中包、中包到结晶器部位氩气流量为1-5L/min,增氮量≤5ppm,控制上线包衬温度≥700℃、覆盖剂水分含量≤0.50%,钢水的单炉覆盖剂加入量控制在40Kg/炉,钢水过热度控制在5-25℃,采取恒拉速浇注,拉速控制在1.0m/min;
(5)铸坯冷却:在连铸机过矫直辊后的水平拉矫段9m长度内外弧增加35组喷嘴,控制钢坯过矫直点时温度为1020℃,开启喷嘴,比水量控制在0.55L/kg,钢坯以1.0m/min匀速通过喷嘴后,钢坯温度降低到580℃;
(6)钢坯下线:钢坯出拉矫机以后,在后续辊道继续冷却0.8h;
(7)加热轧制:钢坯在辊道上直接传送到加热炉,采用热装工艺进行加热,加热时间控制在8min/cm,加热后进行轧制;
(8)钢板堆冷:钢板经矫直下线以后,对钢板进行20h堆冷,堆冷以后进行精整、外检、探伤、入库。
最终制备的钢板的化学成分为:C:0.18%,Si:0.3%,Mn:1.45%,P 0.012%,S0.012%,Al 0.011%,B 0.0005%,其余为Fe及不可避免的杂质。
实施例5
(1)铁水预处理:炼铁厂冶炼后的铁水到炼钢脱硫站经脱硫处理后,控制脱硫后铁水硫含量≤0.010%;
(2)转炉冶炼:铁水、废钢按重量比8:2加入转炉中,冶炼过程加入石灰44Kg/t钢和轻烧白云石22Kg/t钢,控制炉渣碱度为2.8,冶炼过程中供氧时间控制在17min,出钢时依次加入硅铝钙复合脱氧剂1.7Kg/t钢、硅锰合金16Kg/t钢和石灰2.2Kg/t钢,出钢终点温度控制在1640℃,出钢P含量≤0.020%,出钢硫含量≤0.020%,转炉出钢采取挡渣出钢,渣层厚度控制在50mm以内;
钢水到氩站后吹氩4min后离站,离站温度≥1560℃;
(3)LF精炼:
钢水到达LF精炼炉后,加入渣料石灰8.5Kg/t钢、氧化铝球2.2Kg/t钢和萤石1.2Kg/t钢造渣,为确保及早造埋弧渣,渣料加入分2次加入,且在10min内加入完毕,在泡沫渣形成以后加入电石0.8Kg/t钢和铝粒0.7Kg/t钢,控制精炼渣中SiO2≤5%,FeO≤0.5%,加热10min后取钢水检测化学成分,同时补加合金调整钢水成份至达标,控制精炼后钢水中硫≤0.007%、H≤0.0005%;
(4)浇注:浇注过程中控制大包到中包、中包到结晶器部位氩气流量为1-5L/min,增氮量≤5ppm,控制上线包衬温度≥700℃、覆盖剂水分含量≤0.50%,钢水的单炉覆盖剂加入量控制在41Kg/炉,钢水过热度控制在5-25℃,采取恒拉速浇注,拉速控制在1.1m/min;
(5)铸坯冷却:在连铸机过矫直辊后的水平拉矫段10m长度内外弧增加40组喷嘴,控制钢坯过矫直点时温度为1050℃,开启喷嘴,比水量控制在0.6L/kg,钢坯以1.1m/min匀速通过喷嘴后,钢坯温度降低到620℃;
(6)钢坯下线:钢坯出拉矫机以后,在后续辊道继续冷却1h;
(7)加热轧制:钢坯在辊道上直接传送到加热炉,采用热装工艺进行加热,加热时间控制在8min/cm,加热后进行轧制;
(8)钢板堆冷:钢板经矫直下线以后,对钢板进行22h堆冷,堆冷以后进行精整、外检、探伤、入库。
最终制备的钢板的化学成分为:C:0.19%,Si:0.25%,Mn:1.5%,P 0.021%,S0.018%,Al 0.013%,B 0.0005%,其余为Fe及不可避免的杂质。
实施例6
(1)铁水预处理:炼铁厂冶炼后的铁水到炼钢脱硫站经脱硫处理后,控制脱硫后铁水硫含量≤0.010%;
(2)转炉冶炼:铁水、废钢按重量比8:2加入转炉中,冶炼过程加入石灰45Kg/t钢和轻烧白云石21Kg/t钢,控制炉渣碱度为3.2,冶炼过程中供氧时间控制在15min,出钢时依次加入硅铝钙复合脱氧剂1.8Kg/t钢、硅锰合金15Kg/t钢和石灰2.5Kg/t钢,出钢终点温度控制在1650℃,出钢P含量≤0.020%,出钢硫含量≤0.020%,转炉出钢采取挡渣出钢,渣层厚度控制在50mm以内;
钢水到氩站后吹氩3min后离站,离站温度≥1560℃;
(3)LF精炼:
钢水到达LF精炼炉后,加入渣料石灰9Kg/t钢、氧化铝球2.5Kg/t钢和萤石1.5Kg/t钢造渣,为确保及早造埋弧渣,渣料加入分2次加入,且在10min内加入完毕,在泡沫渣形成以后加入电石0.9Kg/t钢和铝粒0.7Kg/t钢,控制精炼渣中SiO2≤5%,FeO≤0.5%,加热11min后取钢水检测化学成分,同时补加合金调整钢水成份至达标,控制精炼后钢水中硫≤0.007%、H≤0.0005%;
(4)浇注:浇注过程中控制大包到中包、中包到结晶器部位氩气流量为1-5L/min,增氮量≤5ppm,控制上线包衬温度≥700℃、覆盖剂水分含量≤0.50%,钢水的单炉覆盖剂加入量控制在42Kg/炉,钢水过热度控制在5-25℃,采取恒拉速浇注,拉速控制在1.2m/min;
(5)铸坯冷却:在连铸机过矫直辊后的水平拉矫段12m长度内外弧增加30组喷嘴,控制钢坯过矫直点时温度为1050℃,开启喷嘴,比水量控制在0.5L/kg,钢坯以1.2m/min匀速通过喷嘴后,钢坯温度降低到650℃;
(6)钢坯下线:钢坯出拉矫机以后,在后续辊道继续冷却0.5h;
(7)加热轧制:钢坯在辊道上直接传送到加热炉,采用热装工艺进行加热,加热时间控制在8min/cm,加热后进行轧制;
(8)钢板堆冷:钢板经矫直下线以后,对钢板进行24h堆冷,堆冷以后进行精整、外检、探伤、入库。
最终制备的钢板的化学成分为:C:0.16%,Si:0.3%,Mn:1.4%,P 0.018%,S 0.017%,Al 0.016%,B 0.001%,其余为Fe及不可避免的杂质。
性能检测
本发明实施例1-6制备的厚度为30mm的Q345B钢板力学性能见表1。
表1 实施例1-6钢板性能测试
由表1可知,本发明实施例1-6制备的钢板屈服强度为350-390MPa,抗拉强度为500-570MPa,伸长率为23-28%,+20℃冲击强度可达到200-270J,综合性能优异,且该工艺轧制30mm以下钢板的连铸坯实现热装热送率在85%以上,热装热送钢坯裂纹率≤5%,轧板探伤正品率≥99.5%,性能富裕量大,钢坯装炉效率大幅提高,传统冷装工艺一般要求堆冷6-24小时,通过工艺改造,目前几乎不需要堆冷即可装炉(0.5-1h),钢坯积压问题得到一定程度上解决,热装热送工艺的探伤质量不仅没有恶化,还有一定程度提高。即上述生产工艺的实施,不仅大幅提高热装热送的比率,而且轧制钢板裂纹率大幅降低,能够减少企业资金占压、提高质量合格率,并降低生产成本。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种减少热装热送钢坯轧制钢板裂纹的生产工艺,其特征在于:包括以下步骤:
(1)铁水预处理:铁水经脱硫处理后,控制脱硫后铁水硫含量≤0.010%;
(2)转炉冶炼:铁水、废钢加入转炉中,冶炼过程加入石灰40-45kg /t钢和轻烧白云石18-22kg /t钢,控制炉渣碱度为2.8-3.2,冶炼过程中供氧时间控制在15-17min,出钢时依次加入硅铝钙复合脱氧剂1.5-1.8kg /t钢、硅锰合金13-16kg /t钢和石灰1.5-2.5kg /t钢,出钢终点温度控制在1630-1650℃,出钢磷含量≤0.020%,出钢硫含量≤0.020%;
钢水到氩站后吹氩2-4min后离站,离站温度≥1560℃;
(3)LF精炼:
钢水到达LF精炼炉后,加入石灰7-9kg /t钢、氧化铝球1.5-2.5kg /t钢和萤石0.5-1.5kg /t钢造渣,在泡沫渣形成以后加入电石0.7-0.9kg /t钢和铝粒0.7-0.9kg /t钢,控制精炼渣中SiO2≤5%,FeO≤0.5%,加热10-12min后取钢水检测化学成分,同时补加合金调整钢水成份至达标,控制精炼后钢水中硫≤0.007%、H≤0.0005%;
(4)浇注:浇注过程中控制大包到中包、中包到结晶器部位氩气流量为1-5L/min,增氮量≤5ppm,控制上线包衬温度≥700℃,钢水的覆盖剂加入量控制在30-50kg /炉,钢水过热度控制在5-25℃;
(5)铸坯冷却:在连铸机过矫直辊后的水平拉矫段6-12m长度内外弧增加20-40组喷嘴,控制钢坯过矫直点时温度为950-1050℃,开启喷嘴,比水量控制在0.40-0.60L/kg,钢坯以0.70-1.2m/min匀速通过喷嘴后;
(6)钢坯下线:钢坯出拉矫机以后,在后续辊道继续冷却0.5-1h;
(7)加热轧制:钢坯在辊道上直接传送到加热炉,采用热装工艺进行加热,加热时间控制在8min/cm,加热后进行轧制;
(8)钢板堆冷:钢板经矫直下线以后,对钢板进行12-24h堆冷,堆冷以后进行精整、外检、探伤、入库;
所述步骤(3)中的渣料加入分2-3次加入,且在加热10min内加入完毕。
2.根据权利要求1所述的一种减少热装热送钢坯轧制钢板裂纹的生产工艺,其特征在于:所述步骤(2)中铁水、废钢的重量比为8:2。
3.根据权利要求1所述的一种减少热装热送钢坯轧制钢板裂纹的生产工艺,其特征在于:所述步骤(2)中转炉出钢采取挡渣出钢,渣层厚度控制在50mm以内。
4.根据权利要求1所述的一种减少热装热送钢坯轧制钢板裂纹的生产工艺,其特征在于:所述步骤(4)中采取恒拉速浇注,拉速控制在0.70-1.20m/min。
5.根据权利要求1所述的一种减少热装热送钢坯轧制钢板裂纹的生产工艺,其特征在于:所述步骤(4)中控制覆盖剂水分含量≤0.50%。
6.根据权利要求1所述的一种减少热装热送钢坯轧制钢板裂纹的生产工艺,其特征在于:所述步骤(8)制备的产品的化学成分为:C:0.15-0.19%,Si:0.25-0.45%,Mn:1.30-1.50%,P≤0.028%,S≤0.018%,Al≤0.020%,B≤0.0010%,其余为Fe及不可避免的杂质。
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