CN109759445A - 控制tmcp型钢板头尾性能差异的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种控制TMCP型钢板头尾性能差异的生产方法，包括加热工序、轧制工序、轧后冷却工序。本发明有效改善了TMCP钢板生产过程中同板性能差异大的问题，钢板头尾部之间、头尾部与板体之间力学性能差异为屈服强度Re≤30MPa，抗拉强度Rm≤40MPa，冲击功KV2≤20J。本发明应用范围广，适用于TMCP型生产的厚度为8～150mm，强度级别低于490MPa的所有低合金（高强度）钢、桥梁钢、高建钢、管线钢、船用结构和海洋平台用钢。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种控制TMCP型钢板头尾性能差异的生产方法。
背景技术
TMCP技术是以工艺为先导，集工艺技术、设备研制和钢铁材料开发为一体的综合性项目，涉及材料、机械、电气、自动化控制等多个学科领域。由于TMCP工艺在不过多添加合金元素，也不需要复杂的后续热处理的条件下就能够生产出高强度、高韧性的钢材，因此该技术被认为是一项节约合金和能源、并有利于环保的工艺。随着市场对TMCP钢材的要求不断提高，TMCP工艺本身也在应用中不断发展，目前已成为生产低合金、高强度宽厚板不可或缺的技术。
TMCP型钢板生产过程中，由于钢板在轧制及冷却工序中，沿钢板长度方向温降不均匀，头尾冷却强度明显大于钢板本体，导致出现头尾与本体性能偏差较大的问题，我们暂称这个问题为“黑头”问题。这种“黑头”的存在，造成钢板性能不稳定，增加头尾取样检验频次，降低钢板长度余量，而简单的将头尾切除既造成了资源浪费，又提高了生产成本，实际生产中并不可取。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种控制TMCP型钢板头尾性能差异的生产方法。其技术方案如下：
一种控制TMCP型钢板头尾性能差异的生产方法，包括加热工序、轧制工序、轧后冷却工序；所述加热工序，加热段温度1210～1240℃，均热段温度1200～1220℃。
本发明所述加热工序，钢坯两侧间距1.0～1.5m，钢坯头尾间距1.5～2.0m。
本发明所述轧制工序，轧制时采用自然反复摆动晾钢，当T＜70mm时，辊速为2.0～2.5m/s；当T≥70mm时，辊速为1.5～1.9m/s，所述T为钢板成品毫米厚度。
本发明所述轧制工序，精轧阶段前打一道水除鳞，高压除磷水压30～20MPa，除磷喷嘴与钢表面倾斜角度为9～12°。
本发明所述轧后冷却工序，当D＜2900mm时，上下水冷水比为1：(1.2～1.3)；当D≥2900mm时，上下水冷水比为1：(1.0～1.1)，所述D为钢板成品毫米宽度。
本发明所述轧后冷却工序，钢板头尾各0-(1.5～2.0)m段不进行水冷处理。
本发明所述钢板厚度为8～150mm，屈服强度≤490MPa。
本发明所述方法生产的TMCP型钢板同板性能差异为屈服强度Re≤30MPa，抗拉强度Rm≤40MPa，冲击功KV2≤20J。
采用上述技术方案的有益效果在于：(1)本发明采用较低的加热段温度和均热段温度，避免了因温度过高钢板头尾烧高温的弊端，并且适当的低温加热使其初始奥氏体晶粒尺寸较小，保证形成足够的针状铁素体，提高钢板的硬度和强度。(2)对轧机设计要求低，无需精确控制每个集管的开关和水量。(3)工艺简单，设备投资少，可有效改善TMCP钢板同板性能差异大的问题，钢板头尾部之间、头尾部与板体之间力学性能差异为屈服强度Re≤30MPa，抗拉强度Rm≤40MPa，冲击功KV2≤20J。(4)应用范围广，适用于TMCP型生产的厚度为8～150mm，强度级别低于490MPa的所有低合金(高强度)钢、桥梁钢、高建钢、管线钢、船用结构和海洋平台用钢。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例是TMCP型Q345qD钢板的生产方法，轧制规格为8*2450*10000mm，采用200*1500型的连铸坯。
本实施例TMCP型Q345qD钢板的生产方法包括钢坯加热工序、轧制工序、轧后冷却工序，具体工艺步骤如下所述：
(1)加热工序：钢坯加热段温度1210℃，均热段温度1200℃；钢坯两侧间距1.1m，钢坯头尾间距1.5m；
(2)轧制工序：轧制时采用自然反复摆动晾钢，辊速为2.5m/s；精轧阶段前打一道水除鳞，高压除磷水压20MPa，除磷喷嘴与钢表面倾斜角度为9°；
(3)轧后冷却工序：上下水冷水比为1：1.2，关闭钢板头尾各0-1.5m段的水集管，不进行水冷处理。
采用上述方法生产的Q345qD钢板各部位力学性能见表1。
实施例2
本实施例是TMCP型X52MS钢板的生产方法，轧制规格为24*2750*9000mm，采用200*1500型的连铸坯。
本实施例TMCP型X52MS钢板的生产方法包括钢坯加热工序、轧制工序、轧后冷却工序，具体工艺步骤如下所述：
(1)加热工序：钢坯加热段温度1215℃，均热段温度1210℃；钢坯两侧间距1.0m，钢坯头尾间距1.6m；
(2)轧制工序：轧制时采用自然反复摆动晾钢，辊速为2.0m/s；精轧阶段前打一道水除鳞，高压除磷水压21MPa，除磷喷嘴与钢表面倾斜角度为10°；
(3)轧后冷却工序，上下水冷水比为1：1.3；关闭钢板头尾各0-1.8m段的水集管，不进行水冷处理。
采用上述方法生产的X52MS钢板各部位力学性能见表1。
实施例3
本实施例是TMCP型Q390GJE钢板的生产方法，轧制规格为80*3100*7500mm，采用300*1800型的连铸坯。
本实施例TMCP型Q390GJE钢板的生产方法包括钢坯加热工序、轧制工序、轧后冷却工序，具体工艺步骤如下所述：
(1)加热工序：钢坯加热段温度1230℃，均热段温度1215℃；钢坯两侧间距1.4m，钢坯头尾间距2.0m；
(2)轧制工序：轧制时采用自然反复摆动晾钢，辊速为1.7m/s；精轧阶段前打一道水除鳞，高压除磷水压25MPa，除磷喷嘴与钢表面倾斜角度为10°；
(3)轧后冷却工序，上下水冷水比为1：1.0；关闭钢板头尾各0-2.0m段的水集管，不进行水冷处理。
采用上述方法生产的Q390GJE钢板各部位力学性能见表1。
实施例4
本实施例是TMCP型Q460B钢板的生产方法，轧制规格为120*3000*9000mm，采用300*2400型的连铸坯。
本实施例TMCP型Q460B钢板的生产方法包括钢坯加热工序、轧制工序、轧后冷却工序，具体工艺步骤如下所述：
(1)加热工序：钢坯加热段温度1235℃，均热段温度1215℃；钢坯两侧间距1.5m，钢坯头尾间距1.8m；
(2)轧制工序：轧制时采用自然反复摆动晾钢。辊速为1.9m/s；精轧阶段前打一道水除鳞，高压除磷水压30MPa，除磷喷嘴与钢表面倾斜角度为12°；
(3)轧后冷却工序，上下水冷水比为1：1.1；关闭钢板头尾各0-1.6m段的水集管，不进行水冷处理。
采用上述方法生产的Q460B钢板各部位力学性能见表1。
实施例5
本实施例是TMCP型S355JR钢板的生产方法，轧制规格为150*2000*8500mm，采用250*1800型的连铸坯。
本实施例TMCP型S355JR钢板的生产方法包括钢坯加热工序、轧制工序、轧后冷却工序，具体工艺步骤如下所述：
(1)加热工序：钢坯加热段温度1240℃，均热段温度1220℃；钢坯两侧间距1.3m，钢坯头尾间距1.9m。
(2)轧制工序：轧制时采用自然反复摆动晾钢，辊速为1.5m/s；精轧阶段前打一道水除鳞，高压除磷水压28MPa，除磷喷嘴与钢表面倾斜角度为11°；
(3)轧后工序，上下水冷水比为1：1.2；关闭钢板头尾各0-1.9m段的水集管，不进行水冷处理。
采用上述方法生产的S355JR钢板各部位力学性能见表1。
实施例6
本实施例是TMCP型S355J2钢板的生产方法，轧制规格为50*3250*8750mm，采用200*1900型的连铸坯。
本实施例TMCP型钢板的生产方法包括钢坯加热工序、轧制工序、轧后冷却工序，具体工艺步骤如下所述：
(1)加热工序：钢坯加热段温度1220℃，均热段温度1210℃；钢坯两侧间距1.2m，钢坯头尾间距1.5m。
(2)轧制工序：轧制时采用自然反复摆动晾钢，辊速为2.1m/s；精轧阶段前打一道水除鳞，高压除磷水压23MPa，除磷喷嘴与钢表面倾斜角度为9°；
(3)轧后工序，上下水冷水比为1：1.1；关闭钢板头尾各0-1.7m段的水集管，不进行水冷处理。
采用上述方法生产的钢板各部位力学性能见表1。
实施例7
本实施例是TMCP型S420M钢板的生产方法，轧制规格为95*3150*10500mm，采用300*1900型的连铸坯。
本实施例TMCP型钢板的生产方法包括钢坯加热工序、轧制工序、轧后冷却工序，具体工艺步骤如下所述：
(1)加热工序：钢坯加热段温度1240℃，均热段温度1205℃；钢坯两侧间距1.0m，钢坯头尾间距1.7m。
(2)轧制工序：轧制时采用自然反复摆动晾钢，辊速为1.6m/s；精轧阶段前打一道水除鳞，高压除磷水压26MPa，除磷喷嘴与钢表面倾斜角度为11°；
(3)轧后工序，上下水冷水比为1：1；关闭钢板头尾各0-1.8m段的水集管，不进行水冷处理。
采用上述方法生产的钢板各部位力学性能见表1。
实施例8
本实施例是TMCP型Q420E钢板的生产方法，轧制规格为64*3200*9500mm，采用300*1800型的连铸坯。
本实施例TMCP型钢板的生产方法包括钢坯加热工序、轧制工序、轧后冷却工序，具体工艺步骤如下所述：
(1)加热工序：钢坯加热段温度1230℃，均热段温度1200℃；钢坯两侧间距1.4m，钢坯头尾间距2.0m。
(2)轧制工序：轧制时采用自然反复摆动晾钢，辊速为2.4m/s；精轧阶段前打一道水除鳞，高压除磷水压25MPa，除磷喷嘴与钢表面倾斜角度为12°；
(3)轧后工序，上下水冷水比为1：1.1；关闭钢板头尾各0-1.5m段的水集管，不进行水冷处理。
采用上述方法生产的钢板各部位力学性能见表1。
表1实施例1-8钢板不同部位力学性能
从表1的力学性能测试结果可以看出，本发明所生产的同一张钢板头尾部之间、头尾部与板体之间，性能差异为屈服强度Re≤30MPa，抗拉强度Rm≤40MPa，冲击功KV2≤20J，钢板同板性能较均匀，有效避免了“黑头”问题。
Claims (8)
1.一种控制TMCP型钢板头尾性能差异的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括加热工序、轧制工序、轧后冷却工序；
所述加热工序，加热段温度1210～1240℃，均热段温度1200～1220℃。
2.根据权利要求1所述的控制TMCP型钢板头尾性能差异的生产方法，其特征在于，所述加热工序，钢坯两侧间距1.0～1.5m，钢坯头尾间距1.5～2.0m。
3.根据权利要求1所述的控制TMCP型钢板头尾性能差异的生产方法，其特征在于，所述轧制工序，轧制时采用自然反复摆动晾钢，当T＜70mm时，辊速为2.0～2.5m/s；当T≥70mm时，辊速为1.5～1.9m/s，所述T为钢板成品毫米厚度。
4.根据权利要求3所述的控制TMCP型钢板头尾性能差异的生产方法，其特征在于，所述轧制工序，精轧阶段前打一道水除鳞，高压除磷水压30～20MPa，除磷喷嘴与钢表面倾斜角度为9～12°。
5.根据权利要求1所述的控制TMCP型钢板头尾性能差异的生产方法，其特征在于，所述轧后冷却工序，当D＜2900mm时，上下水冷水比为1：（1.2～1.3）；当D≥2900mm时，上下水冷水比为1：（1.0～1.1），所述D为钢板成品毫米宽度。
6.根据权利要求1所述的控制TMCP型钢板头尾性能差异的生产方法，其特征在于，所述轧后冷却工序，钢板头尾各0-（1.5～2.0）m段不进行水冷处理。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的控制TMCP型钢板头尾性能差异的生产方法，其特征在于，所述钢板厚度为8～150mm，屈服强度≤490MPa。
8.根据权利要求1-6任意一项所述的控制TMCP型钢板头尾性能差异的生产方法生产的钢板，其特征在于，所述钢板同板性能差异为屈服强度Re≤30MPa，抗拉强度Rm≤40MPa，冲击功KV2≤20J。
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