CN111270062B - 一种炉卷机组层流高冷速控冷工艺 - Google Patents

一种炉卷机组层流高冷速控冷工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及钢铁冶金技术领域,具体是一种炉卷机组层流高冷速控冷工艺。该工艺生产的钢板规格为16~30mm,开轧温度1050~1100℃,待温温度980~1050℃,终轧温度860~900℃,终冷温度≤300℃。该工艺通过控制轧制工序及控制冷却工序,大幅度提高二开温度,提高终轧温度,降低终冷温度,使冷却速率达到30℃/s的工艺。

Description

一种炉卷机组层流高冷速控冷工艺
技术领域
本发明涉及到钢铁冶金技术领域,具体的说是一种炉卷机组层流高冷速控冷工艺。
背景技术
现在钢铁整体产能过剩、供大于求和复杂多变的市场格局中,生产成本日益增加,产品利润空间大幅度减小,钢铁行业在微利和亏损边缘徘徊。在保证产品综合性能的前提下,进一步降低生产成本是维护企业健康发展的一个有效途径,因此研究炉卷机组高冷速控冷工艺生产高强钢的方法显得很迫切。高冷速的生产工艺主要是指在不降低产品性能的前提下提高机时产量,从而降低生产成本。对高冷速工艺生产高强钢降低生产成本增加企业效益具有重要意义,同时对合理利用层流优势具有技术指导意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种炉卷机组层流高冷速控冷工艺,具体是通过控制轧制工艺及控制冷却工艺,大幅度提高二开温度,提高终轧温度,降低终冷温度,使冷却速率达到30℃/s的工艺。
为实现上述目的,本发明的技术方案为:
一种炉卷机组层流高冷速控冷工艺,该工艺所生产钢板的化学成分的重量百分比为:C:0.06~0.08%,Si:0.20~0.35%,Mn:1.55~1.65%,P≤0.020%,S≤0.0010%,Alt:0~0.030%,Cr:0.80~0.95%,Ni:0.15~0.40%,B≤0.001%,余量为Fe和不可避免的杂质;
该工艺所生产钢板的屈服强度在690~860MPa之间,抗拉强度在800~930MPa之间,伸长率在25~35%之间,金相组织为多边形铁素体+贝氏体。
上述利用炉卷机组层流高冷速控冷工艺可生产高强钢,包括Q690C、Q690D、Q690E。
一种炉卷机组层流高冷速控冷工艺,具体包括板坯加热、炉卷轧机控制轧制、控制冷却、热矫直;
所述板坯加热所用连铸板坯尺寸为:厚150mm,宽2200~2800mm,长6600~18000mm;
所述炉卷轧机控制轧制:在炉卷轧机上采用平轧模式,轧制9~11道次,采用完全再结晶区和未再结晶区两阶段分开轧制工艺,在完全再结晶区轧制的轧制温度为1100℃~1050℃,之后板坯停轧待温到980℃以上再进行轧制,在未再结晶区轧制的温度范围为980℃~860℃,保证未再结晶区累计压下率大于60%,终轧温度为860℃~900℃;
所述控制冷却:采用层流冷却装置进行控制冷却,层流冷却装置的参数为:冷却系统供水能力为14400m3/h;上集管组数18个,冷却喷头数36个,流量范围165~240m3/h;下集管组数18个,冷却喷头数108个,流量范围180~600m3/h;该冷却系统能力较强,冷却速度为5℃/s~50℃/s,冷却模式采用集中冷却,钢板终冷温度为≤300℃,该生产方法冷却速率≥30℃/s。
控制参数具体如下:
钢板规格为16~30mm的关于控制参数:开轧温度1050~1100℃,待温温度980~1050℃,终轧温度860~900℃,终冷温度≤300℃。上述技术方案通过控制轧制工艺及控制冷却工艺,大幅度提高二开温度,提高终轧温度,降低终冷温度,使冷却速率达到30℃/s的工艺。创新性在于在中厚板机组运用高温轧制及高温终轧,低终冷温度,达到高冷速工艺。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、一种炉卷机组层流高冷速控冷工艺,是相对于传统的高强钢工艺的,常规高强钢冷却工艺是终轧温度760℃,终冷温度450-500℃,最后一道辊速65-85,冷却速率≤15℃/s,高冷速控冷工艺是高强钢二开温度提高到980-1050℃。终轧温度控制在860-900℃;最后一道次辊速控制在40-50,终冷温度控制在≤300℃;使冷却速率≥30℃/s的工艺。
2、本发明产品厚度为16~30mm,中厚板产品相对比较厚,产品冷却能力比较弱,常规层流冷却工艺,不能将终冷温度冷却到300℃以下,采用本申请工艺可以将终冷温度冷却到300℃以下,相对于薄板产品(产品的冷却能力较强,冷却到300℃以下不难),上述工艺可以高冷速冷却且可以将终冷温度控制在300℃以下。
3、一种炉卷机组层流高冷速控冷工艺,是相对于传统的高强钢工艺的,常规高强钢二开温度为850-920℃,在完全再结晶区轧制的轧制温度为1100℃~1050℃,之后板坯停轧待温到850-920℃再进行轧制,以25mm为例待温时间340-348s,待温时间较长,总轧制时间422s;而高冷速控冷工艺是在完全再结晶区轧制的轧制温度为1100℃~1050℃,高强钢二开温度提高到980-1050℃,以25mm为例待温时间125-130s。待温时间较短,总轧制时间193s,每块高冷速控冷工艺可以比常规的高强钢工艺缩短轧制实际215s,相对原工艺平均机时产量提高1倍,从而成本降低。
4、本发明高冷速高强钢的轧制工艺和冷却工艺,选择合适工艺参数,在不影响高强钢产品质量的条件下满足产品的使用性能,对高冷速工艺生产高强钢降低生产成本增加企业效益具有重要意义,同时对合理利用层流优势具有技术指导意义。
附图说明
图1为现有生产工艺生产的钢板的金相组织图;
图2为本发明生产工艺生产的钢板的金相组织图。
具体实施方式
下面结合本公司的3500mm炉卷轧机实际生产工艺,对本发明的生产控制技术作进一步的描述。
对比例
常规冷却速度AH80DBD的30mm钢板生产方法。
采用150×2650×8500mm的连铸板坯,连铸坯采用AH80DBD连铸坯。
加热温度一加温度880~1200℃,二加温度1260~1280℃、均热温度1240~1270℃,在炉时长130min,钢板目标厚度为30mm,采用平轧模式在炉卷轧机上轧制,轧制道次为11道,采用二阶段控制轧制工艺,即轧制3道后,中间坯料待温,待温厚度为88mm。轧制过程各阶段温度控制参数分别为:完全再结晶区的轧制温度为1050℃~1180℃;未再结晶区开轧温度为870℃;终轧温度为760℃;层流辊道速度66m/min,终冷温度在470℃以下,出7组水,钢板冷却速率10℃/s,钢板轧制后的性能为:屈服强度800MPa;抗拉强度849MPa;伸长率22%;-20℃冲击功:236J、256J、254J,各项性能指标符合标准要求。此生产工艺钢板的金相组织见图1。
实施例1
高冷速工艺生产30mm AH80DBD高强钢钢板生产方法
采用150×2650×8500mm的连铸板坯,成分体系为常规范围,具体各元素的质量百分比组成为:C:0.06%,Si:0.20%,Mn:1.62%,P:0.011%,S:0.001%,Alt:0.028%,Cr:0.93%,Ni:0.2%,B:0.0009%,碳当量:0.54,Pcm:0.21,余量为Fe和不可避免的杂质。
加热温度要求一加温度880~1200℃,二加温度1260~1280℃、均热温度1240~1270℃,在炉时长130min,钢板目标厚度为30mm,采用平轧模式在炉卷轧机上轧制,轧制道次为11道,采用二阶段控制轧制工艺,即轧制3道后,中间坯料待温,待温厚度为88mm。轧制过程各阶段温度控制参数分别为:完全再结晶区的轧制温度为1050℃~1180℃;未再结晶区开轧温度为1020℃;终轧温度为890℃;层流辊道速度40m/min,终冷温度在300℃以下,出层流时钢板温度最高点230℃,在230~150℃范围,钢板冷却速率36℃/s,钢板轧制后的性能为:屈服强度833MPa;抗拉强度925MPa;伸长率30.5%;-20℃冲击功:205J、200J、199J,各项性能指标符合标准要求。此生产工艺钢板的金相组织如图2所示。
从图1和2金相组织中可以看出,常规冷却速率下钢种AH80DBD的30mm钢板的金相组织为:板条贝氏体和粒状贝氏体;本发明的高冷速下高强钢30nm钢板金相组织为多边形铁素体+贝氏体。采用本发明的方法得到的高冷速高强钢AH80DBD 30mm钢板与普通方法生产的AH80DBD的30mm钢板相比:采用本发明的方法得到的钢板的贝氏体组织更加细小,表现在性能上是强度保持不变或有提高,塑韧性不变。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种采用炉卷机组层流高冷速控冷工艺制备16-30mm厚度钢板的方法,其特征在于,该方法所生产钢板的化学成分的重量百分比为:C:0.06%,Si:0.20%,Mn:1.62%,P:0.011%,S:0.001%,Alt:0.028%,Cr:0.93%,Ni:0.2%,B:0.0009%,碳当量:0.54,Pcm:0.21,余量为Fe和不可避免的杂质;
该方法所生产钢板的屈服强度833MPa,抗拉强度925MPa,伸长率在30.5%,金相组织为多边形铁素体+贝氏体;
该方法具体包括板坯加热、炉卷轧机控制轧制、控制冷却、热矫直,其中,
所述板坯加热所用连铸板坯尺寸为:厚150mm,宽2200~2800mm,长6600~18000mm;
加热温度要求一加温度880~1200℃,二加温度1260~1280℃、均热温度1240~1270℃,在炉时长130min;
所述炉卷轧机控制轧制:在炉卷轧机上采用平轧模式,轧制11道次,采用二阶段控制轧制工艺,即轧制3道后,中间坯料待温,待温厚度为88mm,具体是,采用完全再结晶区和未再结晶区两阶段分开轧制工艺,在完全再结晶区轧制的轧制温度为1100℃~1050℃,之后板坯停轧待温到980℃~1050℃再进行轧制,在未再结晶区轧制的温度范围为980℃~860℃,保证未再结晶区累计压下率大于60%,终轧温度为860℃~900℃;
所述控制冷却:采用层流冷却装置进行控制冷却,层流冷却装置的参数为:冷却系统供水能力为14400m3/h;上集管组数18个,冷却喷头数36个,流量范围165~240m3/h;下集管组数18个,冷却喷头数108个,流量范围180~600m3/h;冷却模式采用集中冷却,层流辊道速度40m/min,钢板终冷温度为≤300℃,该生产方法冷却速率≥30℃/s。
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