CN109127724A - 一种高韧性角钢的生产工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高韧性角钢的生产工艺方法，该高韧性角钢的生产工艺方法的技术方案为：双蓄热步进梁式加热炉+I架750二辊可逆轧机轧5‑7道(粗轧)+II架750二辊可逆轧机轧制3道(中轧)+在精轧机与II架750轧机之间的过渡辊道上停顿0.5‑3分钟、保证入精轧机温度在800‑900℃，然后进入精轧机轧制。钢坯化学成分分别采用无或微量Nb、V、Ti、Mn等微合金元素的材质。本发明采用钢在入精轧机之前停顿0.5‑3分钟，实现800‑900℃低温精轧目的，有效改善角钢的晶粒度，实现了角钢冲击韧性的提高；本发明即节约了合金元素、还提升了产品质量等级。
Description
技术领域
本发明涉及冶金行业生产高韧性角钢的生产工艺方法，具体的说是通过优化轧制工艺，结合钢坯成分及温度优化，实现中大规格角钢韧性的提高，满足中大规格角钢大规模工业化生产所需要的质量稳定性。
背景技术
石横特钢型材车间的工艺流程为：双蓄热步进梁式加热炉+I架750二辊可逆轧机轧5-7道(粗轧)+II架750二辊可逆轧机轧制3道(中轧)+4架650连轧(精轧)+冷床冷却+矫直+锯切+码垛+称重挂牌入库。
石横特钢原中大规格角钢采用常规轧制工艺方法，即高温开轧，开轧温度执行1140-1180℃，然后从I架750二辊可逆轧机到II架750二辊可逆轧机再到4架650连轧机，成品从K1轧机轧出后直接到冷床，中间过程连续。由于开轧温度偏高，导致轧制温度偏高，入精轧机温度达到1050℃，终轧温度在1030℃以上，从而导致晶粒粗大，晶粒度只有7级。为细化晶粒钢坯中必须分别添加0.060％以上含量的V元素，否则冲击韧性均难以达到国标要求。
本发明对中大规格角钢优化了生产工艺方法，I架750二辊可逆轧机到II架750二辊可逆轧机采用快速轧制，到精轧机入口根据规格停顿0.5-3分钟、采取晾钢轧制，以保证入精轧机温度在800-900℃，同时配以采用低钒元素或无钒元素设计、按型号细分的开轧温度，使得∠10及以上中大规格在精轧时产生形变诱导铁素体析出，从而使晶粒度明显细化，由原来的7级变为9级，20℃冲击功由原来的40J提高到70J以上，同时也符合C级钢关于0℃冲击功34J以上的技术要求，产品质量提升了一个等级。
发明内容
本发明的目的是通过优化轧制工艺方法、配以化学成分设计来改善中大规格角钢的冲击韧性。它是采取一种新的生产工艺，满足大规模工业化生产所需要的质量稳定性。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：生产∠10及以上大规格角钢时，设计钢坯不同的化学成分，在钢达到精轧前在精轧机入口停顿0.5～3分钟、保证入精轧机温度在800-900℃时，再进行4架650连轧(精轧)。
其具体的工艺实施方案为：
1、设计钢坯化学成分：
C元素含量为：0.14-0.18％，Mn元素含量为1.00-1.40％，Si元素含量为0.20％-0.50％，V元素含量为：0.020-0.050％，S、P含量不大于0.035％；
或C元素含量为：0.14-0.18％，Mn元素含量为1.00-1.30％，Si元素含量为0.15％-0.45％，S、P含量不大于0.040％，取消V元素添加；
2、轧制工艺：
双蓄热步进梁式加热炉+I架750二辊可逆轧机轧5-7道(粗轧)+II架750二辊可逆轧机轧制3道(中轧)+在精轧机与II架750轧机之间的过渡辊道上停顿0.5-3分钟、保证入精轧机温度在800-900℃+进入精轧机轧制。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：结合钢坯成分的选择，本发明采用钢在入精轧机之前停顿0.5-3分钟，实现800-900℃低温精轧目的，有效改善角钢的晶粒度，实现了角钢冲击韧性的提高。
具体实施方式
加热炉将钢坯高温加热至1100-1180℃，在I架750二辊可逆轧机轧5-7道(粗轧)、II架750二辊可逆轧机轧制3道(中轧)，然后在精轧机与II架750轧机之间的过渡辊道停止，停顿0.5～3分钟，通过在线高温计检测，待钢温合格(分型号、牌号在过渡辊道PLC控制系统内设定精轧入口轧制温度范围)后辊道自动开启，将轧件送入精轧机轧制。下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述。
1、∠200×200×24生产工艺
(1)化学成分。C元素含量为：0.14-0.18％，Mn元素含量为1.25-1.40％，Si元素含量为0.35％-0.50％，V元素含量为：0.035-0.050％，S、P含量不大于0.035％。
(2)轧制工艺：
轧机速度设定：成品K1轧机轧制速度设定为1.0m/s，I架750轧机轧制速度设定为3.5m/s，II架轧机轧制速度设定为4.0m/s。
加热炉将钢坯高温加热至1140-1180℃，在I架750二辊可逆轧机轧5道(粗轧)、II架750二辊可逆轧机轧制3道(中轧)，然后在精轧机与II架750轧机之间的过渡辊道停止，停顿2.5～3分钟，当在线高温计检测到钢前端温度降至850℃以下时，PLC控制系统自动开启过渡辊道，将轧件送入4架精轧机轧制4道，成品出轧机后终轧温度达到780℃-830℃。
整个轧制节奏设定为260秒。
该工艺生产的∠200×200×24品种20℃冲击功在70J～120J不等、远远超过GB1591关于钢种20℃冲击功≥34J的要求，同时还达到了关于0℃冲击吸收功的标准要求，0℃冲击功达到50J以上，经过统计，0℃冲击功在50J～100J不等，该发明使产品质量等级由B级钢提升为C级钢。
2、∠200×200×24生产工艺
(1)化学成分配方。C元素含量为：0.14-0.18％，Mn元素含量为1.15-1.30％，Si元素含量为0.35％-0.50％，S、P含量不大于0.040％。
(2)轧制工艺：
轧机速度设定：成品K1轧机轧制速度设定为1.0m/s，I架750轧机轧制速度设定为3.5m/s，II架轧机轧制速度设定为4.5m/s。
加热炉将钢坯高温加热至1140-1180℃，在I架750二辊可逆轧机轧5道(粗轧)、II架750二辊可逆轧机轧制3道(中轧)，然后在精轧机与II架750轧机之间的过渡辊道停止，停顿2.5～3分钟，当在线高温计检测到钢前端温度降至850℃以下时，PLC控制系统自动开启过渡辊道，将轧件送入4架精轧机轧制4道，成品出轧机后终轧温度达到780℃-830℃。
整个轧制节奏设定为260秒。
该工艺生产的∠200×200×24品种20℃冲击功在80J～130J不等、远远超过GB1591关于20℃冲击功≥34J的要求，同时还达到了关于0℃冲击吸收功的标准要求，0℃冲击功达到60J以上，经过统计，0℃冲击功在60J～110J不等，该发明使产品质量等级由B级钢提升为C级钢。
3、∠100×100×10生产工艺
(1)化学成分。C元素含量为：0.14-0.18％，Mn元素含量为1.00-1.15％，Si元素含量为0.20％-0.35％，V元素含量为：0.020-0.035％，S、P含量不大于0.035％。
(2)轧制工艺：
轧机速度设定：成品K1轧机轧制速度设定为3.0m/s，I架750轧机轧制速度设定为4.0m/s，II架轧机轧制速度设定为5.0m/s。
加热炉将钢坯高温加热至1100℃-1140℃，在I架750二辊可逆轧机轧5道(粗轧)、II架750二辊可逆轧机轧制3道(中轧)，然后在精轧机与II架750轧机之间的过渡辊道停止，停顿0.5～1分钟，当在线高温计检测到钢前端温度降至900℃以下时，PLC控制系统自动开启过渡辊道，将轧件送入4架精轧机轧制4道，成品出轧机后终轧温度达到800℃-850℃。
整个轧制节奏设定为140秒。
该工艺生产的∠100×100×10品种20℃冲击功在90J～140J不等、远远超过GB1591关于20℃冲击功≥34J的要求，同时还达到了关于0℃冲击吸收功的标准要求，0℃冲击功达到70J以上，经过统计，0℃冲击功在70J～120J不等，该发明使产品质量等级由B级钢提升为C级钢。
4、∠100×100×10生产工艺
(1)化学成分配方。C元素含量为：0.14-0.18％，Mn元素含量为1.00-1.15％，Si元素含量为0.15％-0.30％，S、P含量不大于0.040％。
(2)轧制工艺：
轧机速度设定：成品K1轧机轧制速度设定为3.0m/s，I架750轧机轧制速度设定为4.0m/s，II架轧机轧制速度设定为5.0m/s。
加热炉将钢坯高温加热至1100℃-1140℃，在I架750二辊可逆轧机轧5道(粗轧)、II架750二辊可逆轧机轧制3道(中轧)，然后在精轧机与II架750轧机之间的过渡辊道停止，停顿0.5～1分钟，当在线高温计检测到钢前端温度降至900℃以下时，PLC控制系统自动开启过渡辊道，将轧件送入4架精轧机轧制4道，成品出轧机后终轧温度达到800℃-850℃。
整个轧制节奏设定为140秒。
该工艺生产的∠100×100×10品种20℃冲击功在100J～150J不等、远远超过GB1591关于20℃冲击功≥34J的要求，同时还达到了关于0℃冲击吸收功的标准要求，0℃冲击功达到80J以上，经过统计，0℃冲击功在80J～130J不等，该发明使产品质量等级由B级钢提升为C级钢。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (1)
1.一种高韧性角钢的生产工艺方法，其特征是：
A、选择钢坯化学成分：C元素含量为：0.14-0.18％，Mn元素含量为1.00-1.40％，Si元素含量为0.20％-0.50％，V元素含量为：0.020-0.050％，S、P含量不大于0.035％；
或C元素含量为：0.14-0.18％，Mn元素含量为1.00-1.30％，Si元素含量为0.15％-0.45％，S、P含量不大于0.040％，取消V元素添加；
B、轧制工艺方法：
对上述钢坯进行轧制，采用双蓄热步进梁式加热炉加热钢坯至1150℃±50℃，然后采用I架750二辊可逆轧机轧制5-7道完成粗轧，粗轧结束后进入II架750二辊可逆轧机轧制3道完成中轧，在精轧机组入口，采取定温晾钢轧制工艺，以保证入精轧机温度在850℃±50℃，轧件在精轧机入口辊道上降温待轧0.5-3分钟，成品出轧机后终轧温度达到780℃-850℃。
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