CN111074051B - 一种煤矿用钢耐磨板btw的生产方法 - Google Patents

一种煤矿用钢耐磨板btw的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种煤矿用钢耐磨板BTW的生产方法，所述生产方法包括钢锭开坯、坯料加热、高压水除磷、轧制、冷却、矫直工序。本发明通过加热曲线控制，以及轧制规程设计优化，轧后快速冷却控制，获得表面质量好，且强度、耐磨性能符合用户要求的煤矿用钢耐磨板BTW，广泛用于煤矿领域。本发明所得煤矿用钢耐磨板BTW厚度规格为15‑50mm，使用性能与用户商定后：保抗拉强度≥700MPa，屈服强度400‑480MPa，冲击功≥80J；耐磨板BTW板型平整，平直度≤5mm/1m，表面质量满足GB/T14977要求B类，钢板零修磨交货。

Description

一种煤矿用钢耐磨板BTW的生产方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种煤矿用钢耐磨板BTW的生产方法。
背景技术
煤矿用钢耐磨板BTW是一种水韧处理态交货的钢板，用户对其强度、耐磨性、抗冲击性能要求极高。采取普通离线淬火+回火工艺模式，无法保证用户需求的强度和耐磨性能，而且淬火+回火工序，生产周期长，成本高。
目前业内其它厂家生产的BTW，强度和冲击性能稳定性差，无法满足用户使用要求，主要技术瓶颈钢板轧后缺乏足够的过冷度，钢板淬透性差。
因此，急需开发一种既可以满足强度和冲击性能要求，又可以提高钢板外观质量，同时生产成本低的煤矿用钢耐磨板BTW生产方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种煤矿用钢耐磨板BTW的生产方法。该发明方法保证了钢板强度性能和冲击性能，同时缩了生产周期，降低成本。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种煤矿用钢耐磨板BTW的生产方法，所述生产方法包括钢锭开坯、坯料加热、高压水除磷、轧制、冷却、矫直工序，具体包括以下步骤：
（1）钢锭开坯工序，开坯厚度为180-300mm；
（2）坯料加热工序，预热段温度≥700℃，加热一段温度850-1000℃，加热二段温度1150-1230℃，加热三段温度1230-1270℃，均热段温度1240-1260℃；
（3）高压水除磷工序，为保证钢坯表面质量，采用轧机高压水除鳞，除鳞水压≥21MPa，精轧第一和第三道次除鳞；
（4）轧制工序，开轧温度1140-1180℃，单机架热轧，奇道次轧成，前5道次的单道次压下量30-35mm，轧制道次7-9道，终轧温度1020-1060℃；
（5）冷却工序，轧后入水温度≥1000℃，采取在线快速冷却模式，冷却速率13-18℃/s，终冷温度低于钢板马氏体转变温度，控制在200-350℃；
（6）矫直工序，轧制耐磨板BTW前对矫直辊进行打磨，避免产生辊印；第一道次矫直上抬辊缝至150-200mm，防止钢板翘头撞击辊系产生辊印，矫直3-5道。
本发明所述步骤（5）冷却工序，采取在线快速冷却模式，冷却速率13-18℃/s。
本发明所述生产方法生产的煤矿用钢耐磨板BTW厚度规格为15-50mm。
本发明所述生产方法生产的煤矿用钢耐磨板BTW化学成分组成及其质量百分含量为：C：0. 9-1.1%，Si≤0.5%，Mn：8-9%，P：0.01-0.03%，S：0.001-0.003%，Cr：2.0-2.5%。
本发明所述生产方法生产的煤矿用钢耐磨板BTW抗拉强度≥700MPa，屈服强度400-480MPa，常温冲击功≥80J。
本发明所述生产方法生产的煤矿用钢耐磨板BTW平直度≤5mm/1m。
本发明耐磨板BTW需要保证钢板轧后入水温度≥1000℃，为在线DQ提供充分的过冷度，钢板内部晶粒组织细化，因此源头上保证钢坯加热质量充分，出炉没有肉眼可见的滑道印，轧制工序辊道传送速度提高0.5m/s、轧制咬钢速度提高0.4m/s，同时轧制过程中做好闭水轧制，减少钢板温降。
本发明所述轧制工序，采用单机架热轧工艺，为减少温降，投用辊道加速功能，坯料传送速度提高0.5m/s，缩短坯料到轧机时间，轧制第二道次咬钢速度由普通钢1.3 m/s提高至1.7m/s，从而提高整体轧制速度，前5道次单道次压下量30-35mm，轧制道次数7-9道，奇道次轧制，通过形变和动态再结晶，细化基体组织。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明通过加热曲线控制，以及轧制规程设计优化，轧后快速冷却控制，获得表面质量好，且强度、冲击性能符合用户要求的煤矿用钢耐磨板BTW。2、本发明所得煤矿用钢耐磨板BTW厚度规格为15-50mm，抗拉强度≥700MPa，屈服强度400-480MPa，冲击功≥80J。3、本发明煤矿用钢耐磨板BTW板型平整，平直度≤5mm/1m，表面质量满足GB/T14977要求B类，钢板零修磨交货。
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
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW厚度为40mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW的生产方法包括钢锭开坯、坯料加热、高压水除磷、轧制、冷却、矫直工序，具体包括以下步骤：
（1）钢锭开坯工序，开坯厚度为250mm；
（2）坯料加热工序，预热段温度710℃，加热一段温度950℃，加热二段温度1180℃，加热三段温度1260℃，均热段温度1250℃；
（3）高压水除磷工序，为保证钢坯表面质量，采用轧机高压水除鳞，除鳞水压22.3MPa，精轧第一和第三道次除鳞；
（4）轧制工序，开轧温度1155℃，单机架热轧，奇道次轧成，前5道次的单道次压下量30mm，轧制7道次，终轧温度1035℃；
（5）冷却工序，采取在线快速冷却模式，冷却速率13℃/s，轧后入水温度1015℃，强水冷至312℃；
（6）矫直工序，轧制耐磨板BTW前对矫直辊进行打磨，避免产生辊印；第一道次矫直上抬辊缝至170mm，防止钢板翘头撞击辊系产生辊印，矫直3道。
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW冷床观察表面质量良好，现场测量不平度4mm/1m，性能检验指标见表2。
实施例2
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW厚度为45mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW的生产方法包括钢锭开坯、坯料加热、高压水除磷、轧制、冷却、矫直工序，具体包括以下步骤：
（1）钢锭开坯工序，开坯厚度为220mm；
（2）坯料加热工序，预热段温度720℃，加热一段温度944℃，加热二段温度1193℃，加热三段温度1258℃，均热段温度1246℃；
（3）高压水除磷工序，为保证钢坯表面质量，采用轧机高压水除鳞，除鳞水压22.9MPa，精轧第一和第三道次除鳞；
（4）轧制工序，开轧温度1160℃，单机架热轧，奇道次轧成，前5道次的单道次压下量32mm，轧制7道次，终轧温度1041℃；
（5）冷却工序，采取在线快速冷却模式，冷却速率15℃/s，轧后入水温度1018℃，强水冷至335℃；
（6）矫直工序，轧制耐磨板BTW前对矫直辊进行打磨，避免产生辊印；第一道次矫直上抬辊缝至190mm，防止钢板翘头撞击辊系产生辊印，矫直3道。
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW冷床观察表面质量良好，现场测量不平度4mm/1m，性能检验指标见表2。
实施例3
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW厚度为20mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW的生产方法包括钢锭开坯、坯料加热、高压水除磷、轧制、冷却、矫直工序，具体包括以下步骤：
（1）钢锭开坯工序，开坯厚度为180mm；
（2）坯料加热工序，预热段温度715℃，加热一段温度925℃，加热二段温度1183℃，加热三段温度1261℃，均热段温度1256℃；
（3）高压水除磷工序，为保证钢坯表面质量，采用轧机高压水除鳞，除鳞水压23.1MPa，精轧第一和第三道次除鳞；
（4）轧制工序，开轧温度1150℃，单机架热轧，奇道次轧成，前5道次的单道次压下量31mm，轧制7道次，终轧温度1031℃；
（5）冷却工序，采取在线快速冷却模式，冷却速率18℃/s，轧后入水温度1010℃，强水冷至295℃；
（6）矫直工序，轧制耐磨板BTW前对矫直辊进行打磨，避免产生辊印；第一道次矫直上抬辊缝至150mm，防止钢板翘头撞击辊系产生辊印，矫直3道。
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW冷床观察表面质量良好，现场测量不平度4mm/1m，性能检验指标见表2。
实施例4
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW厚度为45mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW的生产方法包括钢锭开坯、坯料加热、高压水除磷、轧制、冷却、矫直工序，具体包括以下步骤：
（1）钢锭开坯工序，开坯厚度为220mm；
（2）坯料加热工序，预热段温度723℃，加热一段温度954℃，加热二段温度1192℃，加热三段温度1265℃，均热段温度1251℃；
（3）高压水除磷工序，为保证钢坯表面质量，采用轧机高压水除鳞，除鳞水压23.1MPa，精轧第一和第三道次除鳞；
（4）轧制工序，开轧温度1145℃，单机架热轧，奇道次轧成，前5道次的单道次压下量35mm，轧制7道次，终轧温度1020℃；
（5）冷却工序，采取在线快速冷却模式，冷却速率14℃/s，轧后入水温度1011℃，强水冷至315℃；
（6）矫直工序，轧制耐磨板BTW前对矫直辊进行打磨，避免产生辊印；第一道次矫直上抬辊缝至200mm，防止钢板翘头撞击辊系产生辊印，矫直3道。
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW冷床观察表面质量良好，现场测量不平度4mm/1m，性能检验指标见表2。
实施例5
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW厚度为25mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW的生产方法包括钢锭开坯、坯料加热、高压水除磷、轧制、冷却、矫直工序，具体包括以下步骤：
（1）钢锭开坯工序，开坯厚度为200mm；
（2）坯料加热工序，预热段温度712℃，加热一段温度865℃，加热二段温度1163℃，加热三段温度1252℃，均热段温度1243℃；
（3）高压水除磷工序，为保证钢坯表面质量，采用轧机高压水除鳞，除鳞水压21.5MPa，精轧第一和第三道次除鳞；
（4）轧制工序，开轧温度1140℃，单机架热轧，奇道次轧成，前5道次的单道次压下量34mm，轧制9道次，终轧温度1035℃；
（5）冷却工序，采取在线快速冷却模式，冷却速率16℃/s，轧后入水温度1005℃，强水冷至300℃；
（6）矫直工序，轧制耐磨板BTW前对矫直辊进行打磨，避免产生辊印；第一道次矫直上抬辊缝至180mm，防止钢板翘头撞击辊系产生辊印，矫直3道。
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW冷床观察表面质量良好，现场测量不平度3mm/1m，性能检验指标见表2。
实施例6
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW厚度为35mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW的生产方法包括钢锭开坯、坯料加热、高压水除磷、轧制、冷却、矫直工序，具体包括以下步骤：
（1）钢锭开坯工序，开坯厚度为210mm；
（2）坯料加热工序，预热段温度718℃，加热一段温度892℃，加热二段温度1210℃，加热三段温度1235℃，均热段温度1255℃；
（3）高压水除磷工序，为保证钢坯表面质量，采用轧机高压水除鳞，除鳞水压22.0MPa，精轧第一和第三道次除鳞；
（4）轧制工序，开轧温度1170℃，单机架热轧，奇道次轧成，前5道次的单道次压下量33mm，轧制7道次，终轧温度1055℃；
（5）冷却工序，采取在线快速冷却模式，冷却速率17℃/s，轧后入水温度1020℃，强水冷至240℃；
（6）矫直工序，轧制耐磨板BTW前对矫直辊进行打磨，避免产生辊印；第一道次矫直上抬辊缝至160mm，防止钢板翘头撞击辊系产生辊印，矫直3道。
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW冷床观察表面质量良好，现场测量不平度2mm/1m，性能检验指标见表2。
实施例7
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW厚度为50mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW的生产方法包括钢锭开坯、坯料加热、高压水除磷、轧制、冷却、矫直工序，具体包括以下步骤：
（1）钢锭开坯工序，开坯厚度为270mm；
（2）坯料加热工序，预热段温度725℃，加热一段温度850℃，加热二段温度1230℃，加热三段温度1270℃，均热段温度1260℃；
（3）高压水除磷工序，为保证钢坯表面质量，采用轧机高压水除鳞，除鳞水压23.0MPa，精轧第一和第三道次除鳞；
（4）轧制工序，开轧温度1180℃，单机架热轧，奇道次轧成，前5道次的单道次压下量32mm，轧制9道次，终轧温度1060℃；
（5）冷却工序，采取在线快速冷却模式，冷却速率15℃/s，轧后入水温度1030℃，强水冷至280℃；
（6）矫直工序，轧制耐磨板BTW前对矫直辊进行打磨，避免产生辊印；第一道次矫直上抬辊缝至185mm，防止钢板翘头撞击辊系产生辊印，矫直5道。
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW冷床观察表面质量良好，现场测量不平度3mm/1m，性能检验指标见表2。
实施例8
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW厚度为15mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW的生产方法包括钢锭开坯、坯料加热、高压水除磷、轧制、冷却、矫直工序，具体包括以下步骤：
（1）钢锭开坯工序，开坯厚度为180mm；
（2）坯料加热工序，预热段温度700℃，加热一段温度1000℃，加热二段温度1150℃，加热三段温度1260℃，均热段温度1258℃；
（3）高压水除磷工序，为保证钢坯表面质量，采用轧机高压水除鳞，除鳞水压21.0MPa，精轧第一和第三道次除鳞；
（4）轧制工序，开轧温度1158℃，单机架热轧，奇道次轧成，前5道次的单道次压下量35mm，轧制7道次，终轧温度1038℃；
（5）冷却工序，采取在线快速冷却模式，冷却速率14℃/s，轧后入水温度1025℃，强水冷至350℃；
（6）矫直工序，轧制耐磨板BTW前对矫直辊进行打磨，避免产生辊印；第一道次矫直上抬辊缝至165mm，防止钢板翘头撞击辊系产生辊印，矫直3道。
本实施例煤矿用钢耐磨板BTW冷床观察表面质量良好，现场测量不平度2mm/1m，性能检验指标见表2。
表1 实施例1-8煤矿用钢耐磨板BTW化学成分组成及质量百分含量（%）
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表2 实施例1-8煤矿用钢耐磨板BTW性能指标
Figure DEST_PATH_IMAGE004
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种煤矿用钢耐磨板BTW的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括钢锭开坯、坯料加热、高压水除磷、轧制、冷却、矫直工序，具体包括以下步骤：
（1）钢锭开坯工序，开坯厚度为180-300mm；
（2）坯料加热工序，预热段温度≥700℃，加热一段温度850-1000℃，加热二段温度1150-1230℃，加热三段温度1230-1270℃，均热段温度1240-1260℃；
（3）高压水除磷工序，采用轧机高压水除鳞，除鳞水压≥21MPa，精轧第一和第三道次高压水除鳞；
（4）轧制工序，开轧温度1140-1180℃，单机架热轧，奇道次轧成，前5道次的单道次压下量30-35mm，轧制道次7-9道，终轧温度1020-1060℃；
（5）冷却工序，轧后入水温度≥1000℃，终冷温度控制在200-350℃；
（6）矫直工序，轧制耐磨板BTW前对矫直辊进行打磨，避免产生辊印；第一道次矫直上抬辊缝至150-200mm，矫直3-5道；
所述生产方法生产的煤矿用钢耐磨板BTW化学成分组成及其质量百分含量为：C：0. 9-1.1%，Si≤0.5%，Mn：8-9%，P：0.01-0.03%，S：0.001-0.003%，Cr：2.0-2.5%，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述生产方法生产的煤矿用钢耐磨板BTW抗拉强度≥700MPa，屈服强度400-480MPa，常温冲击功≥80J。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿用钢耐磨板BTW的生产方法，其特征在于，所述步骤（5）冷却工序，采取在线快速冷却模式，冷却速率13-18℃/s。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿用钢耐磨板BTW的生产方法，其特征在于，所述生产方法生产的煤矿用钢耐磨板BTW厚度规格为15-50mm。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种煤矿用钢耐磨板BTW的生产方法，其特征在于，所述生产方法生产的煤矿用钢耐磨板BTW平直度≤5mm/1m。
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