CN109852883A - 一种厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于钢铁的技术领域，涉及基于热轧板带生产线和酸镀连续产线生产轻钢建筑用热基无锌花镀锌板及其生产方法，具体为一种厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板及其生产方法。该厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板，所述热基无花高强镀锌板各化学成分及含量如下：C0.15～0.19％，Si0.15～0.25％，Mn0.50～0.60％，P≤0.025％，S≤0.010％，Ti0.035～0.050％，余量为铁。可应用于轻钢建筑行业，产品表面质量良好，性能及尺寸偏差稳定，镀层结合力优异、平直度满足标准等。
Description
技术领域
本发明属于钢铁的技术领域，涉及基于热轧板带生产线和酸镀连续产线生产轻钢建筑用热基无锌花镀锌板及其生产方法，具体为一种厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板及其生产方法。
背景技术
轻钢建筑具有抗震性、抗风性、耐久性、保温性、隔音性、绿色低碳环保等优点，越来越受到国内外的关注，而镀锌高强钢是轻钢建筑的主要材料，为了满足世界绿色、低碳建筑的市场需求，顺应中国住宅产业化的发展趋势，轻钢建筑将越来越受到国民的推崇。
传统的厚规格无锌花高强钢是由热轧卷板经过浸锌工艺来生产，其具有表面质量差、产品性能波动大、锌层附着力差、锌层重量不均、环保压力大，成本高等劣势，强钢建筑行业对镀锌板的耐蚀性、平整度、尺寸精度、表面质量要求较高，由于国外客户绝大部分要求无花产品，而热浸锌产品由于表面质量差、产品性能波动大、锌层附着力差、锌层重量不均匀性、环保压力大，成本高等特点，逐渐将被热基无花厚规格高强镀锌板所代替，因此，亟待一种厚规格轻钢建筑用热基无花高强镀锌板及其生产方法。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板及其生产方法。提供一种传统热轧板带2150生产线和国内首条联合酸洗镀锌生产线，生产厚度3.0-4.0mm热基无锌花高强镀锌产品的全新方法，可应用于轻钢建筑行业，产品表面质量良好，性能及尺寸偏差稳定，镀层结合力优异、平直度满足标准等。
第一方面，本发明提供一种厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板，所述热基无花高强镀锌板各化学成分及含量如下：C0.15～0.19％，Si0.15～0.25％，Mn0.50～0.60％，P≤0.025％，S≤0.010％，Ti0.035～0.050％，余量为铁。
进一步的，本发明的厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板，各化学成分及含量如下：C0.17％，Si0.2％，Mn0.55％，P≤0.020％，S≤0.008％，Ti0.04％，余量为铁。
进一步的，本发明的厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板的规格为3.0-4.0mm厚度。
进一步的，本发明的厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板，其微观组织为F+P+Fe3C，表面晶粒度10.5-11级，心部晶粒度11.5-12级。
进一步的，本发明的厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板，其机械性能屈服强度480-500MPa，抗拉强度530-560MPa，延伸率20％-26％。
另一方面，本发明还提供一种厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板的生产方法，所述方法包括：
步骤(1)，对所述钢水进行连铸获得板坯、之后通过加热炉，粗轧、精轧、卷取获得热轧卷板；
步骤(2)，对所述热轧卷板经过连续酸洗镀锌工艺，获得热镀锌卷板；
其中，所述的热轧卷板化学成分及含量：C0.15～0.19％，Si0.15～0.25％，Mn0.50～0.60％，P≤0.025％，S≤0.010％，Ti0.035～0.050％，余量为铁。
进一步的，本发明的厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板的生产方法，所述步骤(1)，热轧卷板生产步骤，包括转炉控制：出钢温度1620-1680℃，出钢时间3-7min，下渣控制渣厚≤50mm；连铸控制：过热度：开浇/热换：20-35℃；连浇：10-30℃，目标拉速：1.20-1.50m/min，热轧工艺：一加850～1050℃，二加1120～1250℃，三加1220～1300℃，均热1220～1290℃，在炉时间冷坯≥170分钟；热坯≥140分钟；终轧温度：860±15℃，卷取温度630±15℃，采用前段冷却模式。
进一步的，本发明的厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板的生产方法，步骤(2)，连续酸洗镀锌工艺的酸洗工艺：酸槽HCL含量55-75g/L，总酸镀185-225g/L，酸洗温度80-90℃；漂洗工艺要求：漂洗水流量6500L/h，漂洗泵压力250-300MPa，烘干箱温度100-120℃，漂洗水温45-55℃，电导率30-50(ms/cm)；作为镀锌基料的热轧带钢要求平直度≤200I，不得存在氧化铁皮凹坑等缺陷。
进一步的，本发明的厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板的生产方法，步骤(2)，连续酸洗镀锌工艺的加热炉工艺：在炉时间20s-50s，感应加热器出口500-540℃，辐射管均热段480-520℃，入锌锅前板温475-485℃，感应加热炉露点：-35℃以下，炉压：0.4-1.0mbar，氢气含量：＞5％。
进一步的，本发明的厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板的生产方法，步骤(2)，连续酸洗镀锌工艺的镀锌工艺：锌锅中锌液成分：Zn＞99％，Al：0.2±0.05％，Sb≤0.02％，Fe≤0.03％，其他≤0.015％，锌液温度：460℃±2℃。
进一步的，本发明的厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板的生产方法，步骤(2)，连续酸洗镀锌工艺中：破鳞机延伸率0.8-1％，平整机延伸率1.0-1.5％，镀后光整机延伸率1.0-1.5％，拉矫机延伸率0.5％。
所述的连续酸洗镀锌工艺，涉及的工艺步骤依次包括矫直、破磷、酸洗、平整、加热、镀锌、光整、钝化、拉矫、最后卷取成热镀锌钢卷。
本发明的厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板的生产方法，详细步骤如下：利用炼铁工序提供铁水，经过转炉工序，转炉加入废钢、合金后，冶炼一定时间，经过精炼LF炉，通过大包回转台进行开浇，连铸机通过扇形段及直行段进行铸坯冷却，形成连铸坯，坯厚一般210mm左右，坯子可以热送(直接加热炉加热)及冷送(堆垛后，根据生产订单后再加热)，高压水除磷后，通过粗轧机至目标厚度，通过热卷箱(主要起到保温作用，满足精轧入口温度要求)，之后进入五机架精轧机，经过层流冷却(根据强度及板形选择前段还是后段冷却)，最后地下卷取机，成热轧卷板，经过自然冷却一般4天左右冷却至室温；开卷后通过连续式紊流酸洗技术，进入平整机，经过平整后的带钢，进入电磁感应加热炉，加热至入锌锅温度，进入锌锅镀锌，进入光整工序，消除屈服平台，改善板形，之后辊涂机钝化，之后拉矫机，最后卷取机，成热基无花高强镀锌卷板。
本发明的厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板，根据客户要求进行铬酸钝化、无铬酸钝化、耐指纹、涂油等表面处理。
本发明的有益效果在于，
本发明的厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板，采用厚度3.0-4.0mm热轧卷板为基料，通过酸洗镀锌联合机组，镀前平整(毛化工艺)、电磁感应加热(在炉时间20-50s)、镀后光整、双拉矫、辊涂表面处理等工艺，可生产厚规格(3.0-4.0mm)450MPa级轻钢建筑用热基无花高强钢，代替了传统厚规格热浸镀锌工艺，显著降低成本的同时，绿色环保意义重大。
本发明的无花高强镀锌板，基于传统热轧板带2150生产线和连续酸洗镀锌生产线，产品厚度3.0-4.0mm，镀层重量60-600g/㎡，产品性能σs≥450MPa，σb≥480MPa，δ≥15％，产品表面质量良好、尺寸精度高，物理性能及尺寸偏差稳定，镀层结合力优异，可应用于轻钢建筑行业，满足市场要求。
本发明通过成分设计和生产工艺控制，实现产品的稳定批量生产，该无花高强镀锌板的生产方法，无需经热浸锌，可直接实现厚规格热基无花高强钢的生产，代替热浸锌产品，具有可观的经济效益及重大的社会意义。
总之，该产品的开发可代替有花镀锌板或热浸锌产品，可显著提高钢材的耐腐蚀性、美观性等，其中厚规格≥3.5mm热基无花高强钢镀锌板替代热浸锌产品，该产品目前填补国内空白，具有广阔的市场前景及重要意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1的轻钢建筑用热基无花高强镀锌板的表面金相组织图；
图2是本发明实施例1的轻钢建筑用热基无花高强镀锌板的心部金相组织图；
图3是本发明实施例1的轻钢建筑用热基无花高强镀锌板的表面质量图；
图4为本发明实施例2的轻钢建筑用热基无花高强镀锌板的表面金相组织图；
图5为本发明实施例2的轻钢建筑用热基无花高强镀锌板的心部金相组织图；
图6为本发明实施例2的轻钢建筑用热基无花高强镀锌板的表面质量图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板及其生产方法，包括步骤(1)对所述钢水进行连铸、加热炉加热、高压水除磷、粗轧、热卷箱保温、精轧、层冷、卷取获得热轧卷板；
步骤(2)对所述热轧卷板(4.0mm)经过连续酸洗镀锌工艺，获得热镀锌卷板；
所述的热轧卷板化学成分及含量：C0.17％，Si0.2％，Mn0.55％，P≤0.020％，S≤0.008％，Ti0.04％，余量为铁。
所述步骤(1)钢水进行连铸、加热炉加热、高压水除磷、粗轧、热卷箱保温、精轧、层冷、卷取获得热轧卷板的生产炼钢温度控制：出钢温度1620℃，出钢时间3min，下渣控制渣厚≤50mm，连铸控制：过热度：开浇/热换：20-25℃；连浇：10-20℃，目标拉速：1.20-1.30m/min。
所述步骤(1)钢水进行连铸、加热炉加热、高压水除磷、粗轧、热卷箱保温、精轧、层冷、卷取获得热轧卷板的生产轧钢温度控制热轧工艺：一加850～950℃，二加1120～1200℃，三加1220～1250℃，均热1220～1250℃，在炉时间冷坯≥170分钟；热坯≥140分钟；终轧温度：845-850℃，卷取温度615-630℃，采用前段冷却模式。
所述步骤(2)的连续酸洗镀锌工艺，涉及的工艺步骤依次包括矫直、破磷、酸洗、平整、加热、镀锌、光整、钝化、拉矫、最后卷取成热镀锌钢卷。
所述酸洗工艺要求：酸槽HCL含量55-60g/L，总酸镀185-200g/L，酸洗温度85-90℃。
所述漂洗工艺要求：漂洗水流量6500L/h，漂洗泵压力250-270MPa，烘干箱温度100-110℃，漂洗水温45-50℃，电导率30-40(ms/cm)。
所述平整工艺，调整平整机延伸率1.0％。
所述加热采用感应加热炉：在炉时间30s-50s左右，辐射管均热段530-540℃，喷射风冷段500-510℃，入锌锅前板温480-485℃，感应加热炉露点：-35℃以下，炉压：0.461.0mbar，氢气含量：＞5％。
所述镀锌工艺，锌锅中锌液成分：Zn＞99％，Al：0.2-0.22％，Sb≤0.02％，Fe≤0.03％，其他≤0.015％，锌液温度：460℃±2℃；
所述光整机工艺：调整光整机延伸率1.5％。
实施例2
一种厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板及其生产方法，包括步骤(1)对所述钢水进行连铸、加热炉加热、高压水除磷、粗轧、热卷箱保温、精轧、层冷、卷取获得热轧卷板；
步骤(2)，对所述热轧卷板(3.5mm)经过酸洗镀锌工艺，获得热镀锌卷板；
所述的热轧卷板化学成分及含量：C0.19％，Si0.25％，Mn0.50％，P≤0.020％，S≤0.008％，Ti0.05％，余量为铁。
所述步骤(1)，钢水进行连铸、加热炉加热、高压水除磷、粗轧、热卷箱保温、精轧、层冷、卷取获得热轧卷板的生产炼钢温度控制：出钢温度1680℃，出钢时间7min，下渣控制渣厚≤50mm，连铸控制：过热度：开浇/热换：30-35℃；连浇：20-30℃，目标拉速：1.40-1.50m/min，
所述步骤(1)，钢水进行连铸、加热炉加热、高压水除磷、粗轧、热卷箱保温、精轧、层冷、卷取获得热轧卷板的生产轧钢温度控制热轧工艺：一加1000～1050℃，二加1140～1250℃，三加1270～1300℃，均热1260～1290℃，在炉时间冷坯≥170分钟；热坯≥140分钟；终轧温度：860-875℃，卷取温度630-645℃，采用前段冷却模式。
所述的连续酸洗镀锌工艺，涉及的工艺步骤依次包括矫直、破磷、酸洗、平整、加热、镀锌、光整、钝化、拉矫、最后卷取成热镀锌钢卷。
所述酸洗工艺要求：酸槽HCL含量70-75g/L，总酸镀210-225g/L，酸洗温度88-90℃。
所述漂洗工艺要求：漂洗水流量6500L/h，漂洗泵压力280-300MPa，烘干箱温度110-120℃，漂洗水温50-55℃，电导率45-50(ms/cm)。
所述平整工艺，调整平整机延伸率1.5％。
所述加热采用感应加热炉：在炉时间30s-50s左右，辐射管均热段530-540℃，喷射风冷段530-540℃，入锌锅前板温500-520℃，感应加热炉露点：-35℃以下，炉压：0.461.0mbar，氢气含量：＞5％。
所述镀锌工艺，锌锅中锌液成分：Zn＞99％，Al：0.2-0.22％，Sb≤0.02％，Fe≤0.03％，其他≤0.015％，锌液温度：460℃±2℃。
所述光整机工艺：调整光整机延伸率1.2％。
实施例1-2所生产钢板性能实验数据如下表1。
表1性能数据表
尽管通过结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板，其特征在于，所述热基无花高强镀锌板各化学成分及含量如下：C0.15～0.19％，Si 0.15～0.25％，Mn0.50～0.60％，P≤0.025％，S≤0.010％，Ti 0.035～0.050％，余量为铁。
2.根据权利要求1所述的厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板，其特征在于，，各化学成分及含量如下：C0.17％，Si 0.2％，Mn0.55％，P≤0.020％，S≤0.008％，Ti0.04％，余量为铁。
3.根据权利要求1所述的450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板，其特征在于，热基无花镀锌板厚度3.0-4.0mm。
4.根据权利要求1所述的450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板，其特征在于，该板的微观组织为F+P+Fe3C，表面晶粒度10.5-11级，心部晶粒度11.5-12级。
5.根据权利要求1所述的450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板，其特征在于，该板的机械性能屈服强度480-500MPa，抗拉强度530-560MPa，延伸率20％-26％。
6.如权利要求1-5任一权利要求所述的厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板的生产方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤(1)，对所述钢水进行连铸获得板坯、之后通过加热炉，粗轧、精轧、卷取获得热轧卷板；
步骤(2)，对所述热轧卷板经过连续酸洗镀锌工艺，获得热镀锌卷板；
其中，所述的热轧卷板化学成分及含量：C0.15～0.19％，Si 0.15～0.25％，Mn0.50～0.60％，P≤0.025％，S≤0.010％，Ti 0.035～0.050％，余量为铁。
7.如权利要求6所述的厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板的生产方法，其特征在于，所述步骤(1)，热轧卷板生产步骤，包括转炉控制：出钢温度1620-1680℃，出钢时间3-7min，下渣控制渣厚≤50mm；连铸控制：过热度：开浇/热换：20-35℃；连浇：10-30℃，目标拉速：1.20-1.50m/min，热轧工艺：一加850～1050℃，二加1120～1250℃，三加1220～1300℃，均热1220～1290℃，在炉时间冷坯≥170分钟；热坯≥140分钟；终轧温度：860±15℃，卷取温度630±15℃，采用前段冷却模式。
8.如权利要求6所述的厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板的生产方法，其特征在于，步骤(2)，连续酸洗镀锌工艺的酸洗工艺：酸槽HCL含量55-75g/L，总酸镀185-225g/L，酸洗温度80-90℃；漂洗工艺要求：漂洗水流量6500L/h，漂洗泵压力250-300MPa，烘干箱温度100-120℃，漂洗水温45-55℃，电导率30-50(ms/cm)。
9.如权利要求6所述的厚规格450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板的生产方法，其特征在于，步骤(2)，连续酸洗镀锌工艺的加热炉工艺：在炉时间20s-50s，感应加热器出口500-540℃，辐射管均热段480-520℃，入锌锅前板温475-485℃，感应加热炉露点：-35℃以下，炉压：0.4-1.0mbar，氢气含量：＞5％。
10.如权利要求6所述的450MPa级轻钢建筑用热基无花高强镀锌板的生产方法，其特征在于，步骤(2)，连续酸洗镀锌工艺的镀锌工艺：锌锅中锌液成分：Zn＞99％，Al：0.2±0.05％，Sb≤0.02％，Fe≤0.03％，其他≤0.015％，锌液温度：460℃±2℃；进一步优选，步骤(2)，连续酸洗镀锌工艺中：破鳞机延伸率0.8-1％，平整机延伸率1.0-1.5％，镀后光整机延伸率1.0-1.5％，拉矫机延伸率0.5％。
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