CN110029275A - 一种高压输电线钢的生产方法 - Google Patents

一种高压输电线钢的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高压输电线钢的生产方法，钢的化学组成质量百分比为C=0.84%～0.85%，Si=0.15%～0.19%，Mn=0.53%～0.57%，P≤0.012%，S≤0.010%，Ni≤0.02%，Ti≤0.005%，Al≤0.005%，Gr≤0.060%，Cu≤0.03%，Ti≤0.0015%，As≤0.03%，Sn≤0.03%，其余为Fe和不可避免的杂质。转炉采用拉碳法控制碳含量，后加入低氮增碳剂确保进钢包炉碳为0.80%~0.82%；出钢过程采用配好的渣系初次造渣控制钢中的碱度为0.5~0.6；LF精炼时微调渣系至终渣碱度为0.75，出站前将碳、锰控制到目标中限，进VD炉软吹后上台浇铸；连铸采用低过热度浇铸，二冷采用强冷模式。轧钢通过控轧控冷生产的铝包钢完全抑制网状渗碳体的析出，组织均匀，索氏体率高达95%，强度达到1250MPa。

Description

一种高压输电线钢的生产方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，涉及一种高压输电线钢的生产方法。
技术背景
铝包钢是用于高压输电线中的芯线用钢。随着高压输电线的发展，要求导线的电阻越来越小，必须采用性能良好的材料做导线，还应该增大导线的横截面积，减少电阻。但由于高压线导线太粗，就需要有较大的机械强度，所以高压线中心芯线必须是机械强度大的钢线，使输电线不易拉断。目前在追求导电性能优越的条件下，同等横截面的高强度的芯线外围能拧更高截面积的铝线。在此背景下，高碳级别的铝包钢的需求量将会越来越大。
目前国内对铝包钢的小方坯高碳钢主要集中在研发试用小批量试制阶段，主要研究组织的均匀化及索氏体率。而组织的均匀化主要通过减弱铝包钢炼钢过程中产生的中心碳偏析的影响来解决。目前研究主要集中在连铸轻压下、低过热度浇铸技术，而索氏体率主要通过控制轧制、吐丝温度控制冷却。
发明内容
本发明旨在提供一种高压输电线钢的生产方法，将高碳铝包钢的盘条组织索氏体率控制在95%以上，抗拉强度达到1250MPa，能够很好的满足高压输电应钢用户的芯线要求。
本发明的技术方案：
一种高压输电线钢的生产方法，钢的化学组成质量百分比为C=0.84%～0.85%，Si=0.15%～0.19%，Mn=0.53%～0.57%，P≤0.012%，S≤0.010%，Ni≤0.02%，Ti≤0.005%，Al≤0.005%，Gr≤0.060%，Cu≤0.03%，Ti≤0.0015%，As≤0.03%，Sn≤0.03%，其余为Fe和不可避免的杂质；生产工艺步骤包括：
（1）冶炼：转炉采用拉碳法，出钢时C=0.40以上；出钢前加入配好的渣料，初次造渣碱度控制在0.5～0.6；出钢过程采用增碳法，控制C=0.80%～0.82%，LF微调渣料，控制终渣碱度在0.75，中期调碳、锰到目标成分，软吹5min后出站。进VD软吹35min上台浇铸，控制出站温度在液相线温度以上28～38℃。
（2连铸：采用强冷，比水量为2.20L/kg，过热度18℃～25℃，铸坯内弧面中心点进拉矫机温度900～930℃，进火切机温度700～750℃。
（3）轧制：控制轧制，铸坯加热时间100～120min；均热段温度1000～1100℃，时间在50～60min；终轧温度920℃～950℃。
（4）控制冷却：轧后直接穿水冷却和风机强冷，吐丝温度980～950℃，冷却速率13.5～14.5℃/s，集卷温度500～550℃，得到原始盘条无对拉拔有害的组织。
本发明组织均匀技术主要从监控坯温微调连铸二冷强度着手，通过控制浇铸过程中不同拉钢时间不同铸坯所属位置的坯温来降低连铸偏析影响，组织设计则是以索氏体为基体的韧性组织，不能出现对拉拔有害的易脆性组织。
本发明的有益效果：在无连铸轻压下技术支撑下，自创高碳钢坯温控制技术，减弱连铸偏析影响；用斯太尔摩控轧及控冷等一系列轧制新技术，突破高线控冷工艺极限，充分发挥设备优势，生产组织为95%以上含量的索氏体且无对拉拔有害异常组织的高碳铝包钢，将成品盘条索氏体含量控制在95%以上，抗拉强度在1250MPa以上，推进优质碳素钢高索氏体率与高强度的研发进程；可利用钢厂现有设备和工艺条件，既不增加投资和生产成本，又提高了生产效率，节能减耗。
附图说明
图1本发明实施例1的盘条的金相图。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明的内容。
实施例1
高碳铝包钢，控制钢成品化学成分如表1，其余为Fe和不可避免的杂质。工艺步骤包括：
（1）冶炼：转炉终点C=0.45%，进LF时C=0.81%；LF炉精炼渣终渣碱度为0.76；VD软吹32min，出站温度为1500℃。
（2连铸：连铸二冷比水量2.20L/KG，中包过热度22℃，监控铸坯内弧面中心点进拉矫机温度900～910℃，进火切机温度705～745℃，微调二冷配水。
（3）轧制：铸坯加热时间110min，加热段温度控制在1050℃，均热段时间56min，终轧温度940℃。
（4）控制冷却：轧后直接穿水冷却和风机强冷，冷却速率13.8℃/s，集卷温度530～540℃。
样品盘条金相组织及力学性能检测见表2。
实施例2
高碳铝包钢，控制钢成品化学成分如表1，其余为Fe和不可避免的杂质。工艺步骤包括：
（1）冶炼：转炉终点C=0.55%，进LF炉C=0.80%；LF炉精炼渣终渣碱度为0.75；VD软吹33min，出站温度为1500℃。
（2）连铸：连铸二冷比水量2.20L/KG，中包过热度22℃，监控铸坯内弧面中心点进拉矫机温度910～920℃，进火切机温度706～740℃，微调二冷配水。
（3）轧制：铸坯加热时间110min，加热段温度控制在1050℃，均热段时间60min，终轧温度950℃。
（4）控制冷却：轧后直接穿水冷却和风机强冷，冷却速率13.9℃/S，集卷温度532～542℃。
样品盘条金相组织及力学性能检测见表2。
实施例3
高碳铝包钢，控制钢成品化学成分如表1，其余为Fe和不可避免的杂质。
（1）冶炼：转炉终点C=0.43%，进LF炉C=0.81%；LF炉精炼渣终渣碱度为0.75；VD软吹35min，出站温度为1500℃。
（2）连铸：连铸二冷比水量2.20L/KG，中包过热度24℃，监控铸坯内弧面中心点进拉矫机温度920～930℃，进火切机温度730～750℃，微调二冷配水。
（3）铸坯加热时间110min，加热段温度控制在1050℃，均热段时间60min，终轧温度950℃。
（4）控制冷却：轧后直接穿水冷却和风机强冷，冷却速率13.9℃/S，集卷温度522～532℃。
样品盘条金相组织及力学性能检测见表2。
实施例4
高碳铝包钢，控制钢成品化学成分如表1，其余为Fe和不可避免的杂质。工艺步骤包括：
（1）冶炼：转炉终点C=0.50%，进LF炉C=0.81%；LF炉精炼渣终渣碱度为0.75；VD软吹35min，出站温度为1500℃。
（2）连铸：连铸二冷比水量2.20L/KG，中包过热度23℃，监控铸坯内弧面中心点进拉矫机温度920～930℃，进火切机温度730～750℃，微调二冷配水。
（3）轧制：铸坯加热时间110min，加热段温度控制在1050℃，均热段时间60min，终轧温度950℃。
（4）控制冷却：轧后直接穿水冷却和风机强冷，冷却速率13.9℃/S，集卷温度510～540℃。
样品盘条金相组织及力学性能检测见表2。
表1 实施例钢的化学成分（%）
。
表2 实施例样品盘条金相组织与力学性能
。

Claims (1)

1.一种高压输电线钢的生产方法，其特征在于：钢的化学组成质量百分比为C=0.84%～0.85%，Si=0.15%～0.19%，Mn=0.53%～0.57%，P≤0.012%，S≤0.010%，Ni≤0.02%，Ti≤0.005%，Al≤0.005%，Gr≤0.060%，Cu≤0.03%，Ti≤0.0015%， As≤0.03%， Sn≤0.03%，其余为Fe和不可避免的杂质；生产工艺步骤包括：
（1）冶炼：转炉采用拉碳法，出钢时C=0.40以上；出钢前加入配好的渣料，初次造渣碱度控制在0.5～0.6；出钢过程采用增碳法，控制C=0.80%～0.82%，LF微调渣料，控制终渣碱度在0.75，中期调碳、锰到目标成分，软吹5min后出站；进VD软吹35min上台浇铸，控制出站温度在液相线温度以上28～38℃；
（2连铸：采用强冷，比水量为2.20L/kg，过热度18℃～25℃，铸坯内弧面中心点进拉矫机温度900～930℃，进火切机温度700～750℃；
（3）轧制：控制轧制，铸坯加热时间100～120min；均热段温度1000～1100℃，时间在50～60min；终轧温度920℃～950℃；
（4）控制冷却：轧后直接穿水冷却和风机强冷，吐丝温度980～950℃，冷却速率13.5～14.5℃/s，集卷温度500～550℃，得到原始盘条无对拉拔有害的组织。
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