CN111471821A - 一种避免探伤不合格纯净钢的生产方法 - Google Patents
一种避免探伤不合格纯净钢的生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111471821A CN111471821A CN202010237986.XA CN202010237986A CN111471821A CN 111471821 A CN111471821 A CN 111471821A CN 202010237986 A CN202010237986 A CN 202010237986A CN 111471821 A CN111471821 A CN 111471821A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel
- slag
- flaw detection
- molten steel
- optimization
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/06—Deoxidising, e.g. killing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/064—Dephosphorising; Desulfurising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/076—Use of slags or fluxes as treating agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/10—Handling in a vacuum
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
本发明公开了一种避免探伤不合格纯净钢的生产方法,本发明适用于需进行探伤的纯净钢的生产,通过在原有工艺路线的基础上进行全流程工艺的优化改进,包括:超低氧控制技术优化、防止二次氧化控制技术优化、钢水成分及有害元素控制、钢水纯净度控制技术、夹杂物尺寸分布、性能控制技术优化、钢板内部质量控制工艺优化、优化探伤板轧制模式等后制定出了探伤纯净钢全工序操作标准。根据制定的探伤纯净钢全工序操作标准进行控制,宽厚板生产线钢板新能源探伤NB/T 47013.3‑2015标准I级合格率达到100%,达到行业领先水平。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域,尤其涉及一种避免探伤不合格纯净钢的生产方法。
背景技术
随着经济建设的发展,用户对钢板的力学性能,内外在质量提出了越来越高的要求。这就要求钢水中的有害元素、气体、夹杂物含量较低,也就是说钢水的纯净度和钢板致密度要求更高。而探伤检验则能够宏观反映钢的纯净度和致密度,探伤钢板属高附加值产品,与生产同吨位的非探伤产品相比,它能为企业带来可观的经济效益。同时,也是企业具有较高的技术水平和产品质量的标志。探伤合格率是衡量宽厚板产品质量的重要指标,开展提高钢板探伤合格率的工艺研究与实践具有重要意义。
探伤板产品主要用于风电建设、建筑钢结构、大跨度桥梁、锅炉压力容器、海洋平台、造船、工程机械等重点领域,除常规性能外,对内在质量要求更加严格。2018年上半年,因新能源探伤共产生探伤不合格率为3.03%,导致大量改判或热处理调质挽救,对交货期和计划执行率影响较大,造成多次订单流失,影响宽厚板产线的经济效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种避免探伤不合格纯净钢的生产方法,解决探伤板探伤不合格的问题,同时基于解决探伤板产品的探伤缺陷为抓手,稳定提高产品质量,缩短交货期,降低质量损失,拓展高附件值及特厚规格产品开发潜力,实现产品结构调整和产线升级。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
本发明一种避免探伤不合格纯净钢的生产方法,一种避免探伤不合格纯净钢的生产方法,其特征在于,其生产工艺为:
冶炼:铁水预处理—转炉顶底复吹冶炼—LF炉外精炼—RH真空脱气—板坯连铸—堆垛缓冷
轧制:板坯加热—除鳞—粗轧轧制—精轧轧制—ACC冷却—热矫—冷却—剪切—定尺—取样检查探伤—冷矫—标识—入库;
其中全工艺流程关键控制如下:
1)超低氧控制技术优化
冶炼超低氧钢水,主要从转炉终点控制、炉渣控制、高碱度精炼渣以及RH真空抽气方面进行控制;
1.1)转炉终点优化
转炉终点碳氧控制情况:[%C][%O]=0.0022-0.0025;
1.2)炉渣控制优化
转炉吹炼后期,利用低枪位和增加底吹强度,降低炉渣氧化性,将渣中FeO控制在14~18%之间;出钢采用两步挡渣法,出钢前利用锥形挡渣帽封堵外出钢口,出钢后期,利用挡渣锥进行挡渣,通过两种挡渣,再结合转炉终点稠化终渣方法,实际进入钢包的渣量小于30m;
1.3)高碱度精炼渣控制
高碱度精炼白渣是生产高质量探伤钢的主要手段,将渣中FeO控制在1%以下,防止炉渣对钢水的二次氧化,调整铝脱氧钢的精炼渣系,兼顾脱硫和吸收Al2O3夹杂的功能,炉渣成分控制为:CaO=55-60%、SiO2=7-12%、Al2O3=28-32%;
1.4)RH真空抽气
钢水在RH工序处理,经过极限低真空度和长时间的循环处理,氧含量进一步降低,最终产品T.O达到9×10-6;
2)防止二次氧化控制技术优化
探伤钢防止二次氧化控制优化主要集中在精炼、RH以及铸机等区域。通过氩气软吹、静置时间、渣层厚度与粘度、长水口与钢包下水口石墨密封、滑动水口氩气保护浇铸、中包与结晶器的保护渣覆盖等方面控制。
2.1)大包滑动水口防氧化保护浇铸
在滑动水口底部通入氩气,制造氩气氛围,极大的改善了大包滑动水口处的二次氧化;
2.2)中间包保护浇铸技术优化
在开浇前利用氩气将中间包内空气排除,减轻开浇过程中的二次氧化,并且在浇铸过程中,使液态覆盖剂与包盖之间的缝隙也被氩气所填充,最大程度减少中间包环节的二次氧化;
3)钢水成分及有害元素控制
3.1)相邻炉次钢水成分波动控制
利用窄成分稳定钢材性能;
3.2)超低硫冶炼技术
利用KR脱硫工艺将铁水硫控制在0.002%以下、利用优质废钢、降低废钢装入比例、实行转炉洗炉并且单炉对单机的生产方式、出钢渣洗的方法,最终转炉钢水[S]控制在0.004~0.007%,通过LF精炼处理,钢水终点硫含量达到0.001%以下;
3.3)超低氮冶炼技术
探伤钢生产时控制好转炉一次拉成率、70%的氮氩切换、终点稠渣、出钢延迟脱氧等措施,达到转炉终点氮平均控制在18×10-6的水平;随之是做好转炉之后的各工序增氮的控制;LF精炼工序控制好埋弧加热与氩气搅拌,适当提高LF钢水就位温度,减少加热时间,LF结束后控制到增氮5×10-6;RH工序通过高真空、大循环流量以及长时间的钢水循环,将RH处理结束氮控制在23×10-6以下的水平;通过多项保护浇铸技术的应用,连铸将平均增氮控制到3×10-6的水平,最终实现钢水[N]<0.0030%;
3.4)超低磷冶炼技术
探伤钢生产中,通过控制钢水终点温度、转炉留渣造渣、底吹深脱磷技术、出钢挡渣等操作措施,控制出钢磷含量达到0.006%,以保证优质成品钢中P<0.010%;
4)钢水纯净度控制技术
LF进行全部脱氧合金化、温度、渣性调整,且缩短处理周期;RH工序只进行抽气去除气体和夹杂,抽气过程不进行任何成分调整,处理结束后喂丝、软吹、静置。
5)夹杂物尺寸分布、性能控制技术优化
探伤钢均为铝脱氧的镇静钢,钢中的夹杂物大都以氧化铝为主的形式存在。在不同的工序,夹杂物尺寸大小不一,钢水生产中不仅要通过降低总氧来降低夹杂物含量,而且要使夹杂物尺寸小径化、弥散分布,钢水中大尺寸夹杂经过RH工艺处理,得到很好的去除;
5.1)优化顶渣改制加强夹杂物的吸附
采用转炉出钢顶渣改质+炉渣表面加铝粒的工艺;LF精炼结束时,通过第一次钙处理把夹杂进行变性,得到低熔点的铝酸钙,在RH工序的循环搅拌中大部分能够快速地碰撞聚合去除;RH处理后再进行一次钙处理,确保钢水中Ca/Als,再一次变性夹杂,通过软吹与静置去除;
5.2)铸中间包夹杂物控制系统优化
在原来的中间包挡墙和坝之间的空隙加耐火砖,将原有挡墙和坝之间钢水流经的区域由此变成孔,在铸坯拉速不变的条件下,提高了钢水在流经这一区域时的流速,实现提高流场上扬程度的目的,钢液上扬的力和流场更为活跃,有效促使钢水中夹杂物上浮,被覆盖剂充分吸收;
6)钢板内部质量控制工艺优化
通过积极优化电磁搅拌及动态轻压下的生产参数,制定探伤钢各拉速、结晶器液位、温度、坯厚、成分下的动态生产参数表,大大的减少了钢水中C、Mn、P等易偏析元素的偏析情况;探伤钢坯入缓冷坑严格执行缓冷工艺,铸坯缓冷工艺主要是通过C、Mn及合金元素扩散改善中心偏析,钢板缓冷工艺主要是通过控制热态钢板的空冷速度,避免钢板内外热应力与组织应力造成的微裂纹;
7)优化探伤板轧制模式
按照产线设计最大坯重进行组坯后,突破常规轧制模式,将板坯长度按照钢板宽度进行轧制,这有效减少展宽道次数,增加粗轧延伸道次的压下量和压下率。
进一步的,转炉终点碳氧控制情况:[%C][%O]=0.0023。
进一步的,所述4)RH真空抽气中,极限低真空度为0.060KPa,长时间为大于30分钟。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果:
在不改变原有工艺路线的基础上进行全流程工艺的优化改进,制定出了探伤纯净钢全工序操作标准。
根据制定的探伤纯净钢全工序操作标准进行控制,宽厚板生产线钢板新能源探伤NB/T 47013.3-2015标准I级合格率达到100%,达到行业领先水平。
系统地研究了新能源标准钢板探伤缺陷及其形成机理,摸清了宽厚板新能源标准钢板探伤不合的原因,形成了全流程新能源探伤钢板生产操作规范。
钢水夹杂物及气体含量、板坯内部质量和钢板组织性能有了明显提高,指导了高端产品稳定生产工艺的改进方向,推动了产品结构调整。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为转炉终点碳氧积控制图;
图2为工序之间游离氧与T.O的变化情况图;
图3为大包滑动水口防氧化保护浇铸装置示意图;
图4为中间包保护浇注装置示意图;
图5为钢水中Alt与Als控制水平示意图;
图6为钢水中C、Si、Mn的控制水平示意图;
图7为冶炼工序硫含量变化情况图;
图8为冶炼工序氮含量变化情况图;
图9为转炉终点[P]的控制情况图;
图10为RH纯脱气时间与微观夹杂物去除率示意图;
图11为钢包渣中Al2O3含量与纯脱气时间示意图;
图12为改进后中间包内部结构示意图;
图13为优化后生产工序夹杂物变化情况图;
图14为改进前C\Mn偏析指数图;
图15为改进后C/Mn偏析指数图;
图16为改进前后铸坯低倍质量统计图;
图17为优化前钢板心部组织图;
图18为优化后钢板心部组织图;
图19为优化前11道次晶粒度示意图;
图20为优化后6道次晶粒度示意图;
图21为优化前后探伤缺陷量及缺陷率统计图。
具体实施方式
一种避免探伤不合格纯净钢的生产方法,其生产工艺:
冶炼:铁水预处理—转炉顶底复吹冶炼—LF炉外精炼—RH真空脱气—板坯连铸(电磁搅拌、轻压下)—堆垛缓冷
轧制:板坯加热—除鳞—粗轧轧制—精轧轧制—ACC冷却—热矫—冷却—剪切—定尺—取样检查(探伤)—冷矫—标识—入库
全流程关键工艺改进:
1超低氧控制技术优化
冶炼超低氧钢水,主要从转炉终点控制、炉渣控制、高碱度精炼渣以及RH真空抽气等方面进行控制。
1.1转炉终点优化
转炉终点碳氧控制情况如下图1:[%C][%O]=0.0023,有效地控制了终点氧对钢水质量的影响。
1.2炉渣控制优化
转炉吹炼后期,利用低枪位和增加底吹强度,降低炉渣氧化性,将渣中FeO控制在14~18%之间。出钢采用两步挡渣法,出钢前利用锥形挡渣帽封堵外出钢口,出钢后期,利用挡渣锥进行挡渣,通过两种挡渣,再结合转炉终点稠化终渣方法,实际进入钢包的渣量小于30mm。
1.3高碱度精炼渣控制
高碱度精炼白渣是生产高质量探伤钢的主要手段。将渣中FeO控制在1%以下,防止炉渣对钢水的二次氧化。调整铝脱氧钢的精炼渣系,兼顾脱硫和吸收Al2O3夹杂的功能,炉渣成分控制为:CaO=55-60%、SiO2=7-12%、Al2O3=28-32%。
1.4RH真空抽气
钢水在RH工序处理,经过极限低真空度(0.060KPa)和长时间(大于30分钟)的循环处理,氧含量进一步降低,最终产品T.O达到9×10-6。具体情况如图2。
2防止二次氧化控制技术优化
探伤钢防止二次氧化控制优化主要集中在精炼、RH以及铸机等区域。通过氩气软吹、静置时间、渣层厚度与粘度、长水口与钢包下水口石墨密封、滑动水口氩气保护浇铸、中包与结晶器的保护渣覆盖等方面控制。
2.1大包滑动水口防氧化保护浇铸
传统铸机防止二次氧化只在中包区域采取措施,未能有效解决钢包底部滑动水口吸气问题。该装置通过在滑动水口底部通入氩气,制造氩气氛围,极大的改善了大包滑动水口处的二次氧化。具体如图3。
2.2中间包保护浇铸技术优化
在开浇过程中,由于中间包内充满空气,极易导致钢水的二次氧化,并且在正常浇铸过程中,液态的覆盖剂随中包液位波动而起伏,在起伏过程中也容易吸入空气,导致二次氧化。通过该装置,可在开浇前利用氩气将中间包内空气排除,减轻开浇过程中的二次氧化,并且在浇铸过程中,使液态覆盖剂与包盖之间的缝隙也被氩气所填充,最大程度减少中间包环节的二次氧化。具体如图4。
通过优化钢水二次氧化控制效果良好,铸机增氮量明显减少。对LF、RH以及铸机中包样进行分析,Alt-Als≤0.003%,所占比例100%;Alt-Als≤0.002%,所占比例99%以上。具体情况如图5。从图5中看出,Alt与Als的偏差趋势几乎是平行走向。通过以上优化控制措施,实现钢水T[O]<10×10-6。
3钢水成分及有害元素控制
3.1相邻炉次钢水成分波动控制
探伤钢水成分的优化设计原则是利用窄成分稳定钢材性能。实际生产中,以风电钢为例,相邻炉次之间的碳含量控制偏差为±0.01%,硅、锰合金成分偏差为±0.02%,合格率达到99%以上。具体情况见下图6。
3.2超低硫冶炼技术
利用KR脱硫工艺将铁水硫控制在0.002%以下、利用自产优质废钢、降低废钢装入比例、实行转炉洗炉并且单炉对单机的生产方式、出钢渣洗等方法,最终转炉钢水[S]控制在0.004~0.007%。通过LF精炼处理,钢水终点硫含量达到0.001%以下。具体工序脱硫情况如图7。
3.3超低氮冶炼技术
探伤钢生产时控制好转炉一次拉成率、70%的氮氩切换、终点稠渣、出钢延迟脱氧等措施,达到转炉终点氮平均控制在18×10-6的水平。随之是做好转炉之后的各工序增氮的控制。LF精炼工序控制好埋弧加热与氩气搅拌,适当提高LF钢水就位温度,减少加热时间,LF结束后控制到增氮5×10-6。RH工序通过高真空、大循环流量以及长时间的钢水循环,能够将RH处理结束氮控制在23×10-6以下的水平;通过多项保护浇铸技术的应用,连铸将平均增氮控制到3×10-6的水平,最终实现钢水[N]<0.0030%。具体情况如下图8。
3.4超低磷冶炼技术
探伤钢生产中,通过控制钢水终点温度、转炉留渣造渣、底吹深脱磷技术、出钢挡渣等操作措施,控制出钢磷含量达到0.006%,可以保证优质成品钢中P<0.010%。具体如下图9。
4钢水纯净度控制技术
4.1LF—RH双联工艺控制技术
工艺优化前使用LF—RH双联工艺冶炼洁净度较高的钢水,方法是LF精炼完成脱氧、合金化和提温工作,RH进行部分合金化微调(包括钢水Als)和真空抽气操作,处理后的钢水洁净度效果并不理想。
工艺优化后LF进行全部脱氧合金化、温度、渣性调整,且缩短处理周期。RH工序只进行抽气去除气体和夹杂,抽气过程不进行任何成分调整,处理结束后喂丝、软吹、静置。工艺优化后,钢水洁净度得到大幅度提高,满足产品性能要求,如图10、图11反映RH处理过程顶渣Al2O3的变化与微观夹杂物去除情况,从图中看出,随着RH处理时间的延长,微观夹杂物去除增加,进入钢包渣里。
5夹杂物尺寸分布、性能控制技术优化
探伤钢均为铝脱氧的镇静钢,钢中的夹杂物大都以氧化铝为主的形式存在。在不同的工序,夹杂物尺寸大小不一。钢水生产中不仅要通过降低总氧来降低夹杂物含量,而且要使夹杂物尺寸小径化、弥散分布。钢水中大尺寸夹杂经过RH工艺处理,得到很好的去除。
5.1优化顶渣改制加强夹杂物的吸附
优化后采用“转炉出钢顶渣改质+炉渣表面加铝粒”的新工艺过程更有效地利用了炉渣的特性,能够更有效地吸附钢液中的夹杂物。LF精炼结束时,通过第一次钙处理把夹杂进行变性,得到低熔点的铝酸钙,在RH工序的循环搅拌中大部分能够快速地碰撞聚合去除。RH处理后再进行一次钙处理,确保钢水中Ca/Als,再一次变性夹杂,通过软吹与静置去除。
5.2铸中间包夹杂物控制系统优化
在原来的中间包挡墙和坝之间100mm的空隙加耐火砖,将原有挡墙和坝之间钢水流经的区域由此变成孔,在铸坯拉速不变的条件下,提高了钢水在流经这一区域时的流速,实现提高流场上扬程度的目的,钢液上扬的力和流场更为活跃,有效促使钢水中夹杂物上浮,被覆盖剂充分吸收。这种改进充分发挥了中间包上下挡墙在促进夹杂物上浮、分离方面的作用,并不影响其在其他方面的功能。具体如图12。
通过以上措施,有效控制了钢中夹杂物尺寸和数量。大于5μm的夹杂物基本消除,小于5μm的夹杂物减少到270个/100视场。钢水夹杂物控制情况如下图10,可以看出:大、小颗粒夹杂在LF以后均降低,同时>10μm的较大颗粒夹杂则有明显降低的趋势,说明经过各道工序之后夹杂物的粒径在逐步变小,数量大幅变少。具体如图13。
夹杂物评级结果如下表1。从结果可看出,A、C类夹杂为0级;B类氧化物夹杂去除效果好,B类粗系、细系均为0.5级,;D类粗系为0.5级,细系为1.0级。总体来看,探伤钢内部不存在A、C类非金属夹杂物,B、D类粗系夹杂的级别控制在0.5级以内,细系夹杂的级别控制在1.0级以内,A+B+C+D≤1.0。
表1非金属夹杂物评级结果
6钢板内部质量控制工艺优化
通过对部分出现探伤不合钢板的取样分析,结合对应炉次的低倍样结果,发现探伤不合与铸坯的低倍结果有明显的对应关系,板坯偏析为B2.0以下或三角区有大颗粒黑点时,超声波探伤缺陷明显增多。探伤不合钢板处存在严重的碳偏析、硫锰偏析。板坯组织为珠光体+贝氏体+铁素体,由于碳在板坯的偏析,使钢板中出现贝氏体组织,在热应力和贝氏体组织应力的作用下使钢板产生裂纹,而导致了探伤不合。
根据上述情况,一我们通过积极优化电磁搅拌及动态轻压下的生产参数,摸索制定出了探伤钢各拉速、结晶器液位、温度、坯厚、成分下的动态生产参数表,大大的减少了钢水中C、Mn、P等易偏析元素的偏析情况;二探伤钢坯入缓冷坑严格执行缓冷工艺,铸坯缓冷工艺主要是通过C、Mn及合金元素扩散改善中心偏析,钢板缓冷工艺主要是通过控制热态钢板的空冷速度,避免钢板内外热应力与组织应力造成的微裂纹。通过上述优化铸坯低倍情况明显改善,达到行业行进标准。具体如图14、图15、图16。
7优化探伤板轧制模式
针对部分探伤不合为厚板特厚板,主要用做法兰、风电门框或高层建筑支柱等,一般要求宽度大于3000mm,由于宽厚板最大板坯宽度2300mm限制,导致展宽后延伸道次压下量较小,粗轧阶段应力应变并不能够完全渗透到轧件中心部位,并没有完全发挥粗轧阶段利用高温大变形改善板坯内部质量特别是中心的作用,导致钢板探伤、低温冲击和Z向不合
针对上述情况,本专利按照产线设计最大坯重进行组坯后,突破常规轧制模式,将板坯长度按照钢板宽度进行轧制,这样可以有效减少展宽道次数,增加粗轧延伸道次的压下量和压下率。具体情况如表2。
表2典型规格钢板的轧制方式
设计轧制模式:粗轧纵轧→转钢→展宽(2200→3390)→转钢→粗轧纵轧;
优化后轧制模式:展宽(2900→3390)→转钢→粗轧纵轧→待温→精轧纵轧。
优化后探伤钢板轧制方式后,钢板的组织更为均匀,晶粒度由7级提高到10级。低温冲击功和Z向性能也明显提高。具体情况如图17、图18、图19、图20。
本发明通过全流程的工艺改进,使探伤板的合格率大大提升,探伤合格率由原来的96.97%提高到100%,连续6个月没有出现探伤不合格钢板,达到行业领先水平。具体情况如图21。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (3)
1.一种避免探伤不合格纯净钢的生产方法,其特征在于,其生产工艺为:
冶炼:铁水预处理—转炉顶底复吹冶炼—LF炉外精炼—RH真空脱气—板坯连铸—堆垛缓冷
轧制:板坯加热—除鳞—粗轧轧制—精轧轧制—ACC冷却—热矫—冷却—剪切—定尺—取样检查探伤—冷矫—标识—入库;
其中全工艺流程关键控制如下:
1)超低氧控制技术优化
冶炼超低氧钢水,主要从转炉终点控制、炉渣控制、高碱度精炼渣以及RH真空抽气方面进行控制;
1.1)转炉终点优化
转炉终点碳氧控制情况:[%C][%O]=0.0022-0.0025;
1.2)炉渣控制优化
转炉吹炼后期,利用低枪位和增加底吹强度,降低炉渣氧化性,将渣中FeO控制在14~18%之间;出钢采用两步挡渣法,出钢前利用锥形挡渣帽封堵外出钢口,出钢后期,利用挡渣锥进行挡渣,通过两种挡渣,再结合转炉终点稠化终渣方法,实际进入钢包的渣量小于30m;
1.3)高碱度精炼渣控制
高碱度精炼白渣是生产高质量探伤钢的主要手段,将渣中FeO控制在1%以下,防止炉渣对钢水的二次氧化,调整铝脱氧钢的精炼渣系,兼顾脱硫和吸收Al2O3夹杂的功能,炉渣成分控制为:CaO=55-60%、SiO2=7-12%、Al2O3=28-32%;
1.4)RH真空抽气
钢水在RH工序处理,经过极限低真空度和长时间的循环处理,氧含量进一步降低,最终产品T.O达到9×10-6;
2)防止二次氧化控制技术优化
探伤钢防止二次氧化控制优化主要集中在精炼、RH以及铸机等区域。通过氩气软吹、静置时间、渣层厚度与粘度、长水口与钢包下水口石墨密封、滑动水口氩气保护浇铸、中包与结晶器的保护渣覆盖等方面控制。
2.1)大包滑动水口防氧化保护浇铸
在滑动水口底部通入氩气,制造氩气氛围,极大的改善了大包滑动水口处的二次氧化;
2.2)中间包保护浇铸技术优化
在开浇前利用氩气将中间包内空气排除,减轻开浇过程中的二次氧化,并且在浇铸过程中,使液态覆盖剂与包盖之间的缝隙也被氩气所填充,最大程度减少中间包环节的二次氧化;
3)钢水成分及有害元素控制
3.1)相邻炉次钢水成分波动控制
利用窄成分稳定钢材性能;
3.2)超低硫冶炼技术
利用KR脱硫工艺将铁水硫控制在0.002%以下、利用优质废钢、降低废钢装入比例、实行转炉洗炉并且单炉对单机的生产方式、出钢渣洗的方法,最终转炉钢水[S]控制在0.004~0.007%,通过LF精炼处理,钢水终点硫含量达到0.001%以下;
3.3)超低氮冶炼技术
探伤钢生产时控制好转炉一次拉成率、70%的氮氩切换、终点稠渣、出钢延迟脱氧等措施,达到转炉终点氮平均控制在18×10-6的水平;随之是做好转炉之后的各工序增氮的控制;LF精炼工序控制好埋弧加热与氩气搅拌,适当提高LF钢水就位温度,减少加热时间,LF结束后控制到增氮5×10-6;RH工序通过高真空、大循环流量以及长时间的钢水循环,将RH处理结束氮控制在23×10-6以下的水平;通过多项保护浇铸技术的应用,连铸将平均增氮控制到3×10-6的水平,最终实现钢水[N]<0.0030%;
3.4)超低磷冶炼技术
探伤钢生产中,通过控制钢水终点温度、转炉留渣造渣、底吹深脱磷技术、出钢挡渣等操作措施,控制出钢磷含量达到0.006%,以保证优质成品钢中P<0.010%;
4)钢水纯净度控制技术
LF进行全部脱氧合金化、温度、渣性调整,且缩短处理周期;RH工序只进行抽气去除气体和夹杂,抽气过程不进行任何成分调整,处理结束后喂丝、软吹、静置。
5)夹杂物尺寸分布、性能控制技术优化
探伤钢均为铝脱氧的镇静钢,钢中的夹杂物大都以氧化铝为主的形式存在。在不同的工序,夹杂物尺寸大小不一,钢水生产中不仅要通过降低总氧来降低夹杂物含量,而且要使夹杂物尺寸小径化、弥散分布,钢水中大尺寸夹杂经过RH工艺处理,得到很好的去除;
5.1)优化顶渣改制加强夹杂物的吸附
采用转炉出钢顶渣改质+炉渣表面加铝粒的工艺;LF精炼结束时,通过第一次钙处理把夹杂进行变性,得到低熔点的铝酸钙,在RH工序的循环搅拌中大部分能够快速地碰撞聚合去除;RH处理后再进行一次钙处理,确保钢水中Ca/Als,再一次变性夹杂,通过软吹与静置去除;
5.2)铸中间包夹杂物控制系统优化
在原来的中间包挡墙和坝之间的空隙加耐火砖,将原有挡墙和坝之间钢水流经的区域由此变成孔,在铸坯拉速不变的条件下,提高了钢水在流经这一区域时的流速,实现提高流场上扬程度的目的,钢液上扬的力和流场更为活跃,有效促使钢水中夹杂物上浮,被覆盖剂充分吸收;
6)钢板内部质量控制工艺优化
通过积极优化电磁搅拌及动态轻压下的生产参数,制定探伤钢各拉速、结晶器液位、温度、坯厚、成分下的动态生产参数表,大大的减少了钢水中C、Mn、P等易偏析元素的偏析情况;探伤钢坯入缓冷坑严格执行缓冷工艺,铸坯缓冷工艺主要是通过C、Mn及合金元素扩散改善中心偏析,钢板缓冷工艺主要是通过控制热态钢板的空冷速度,避免钢板内外热应力与组织应力造成的微裂纹;
7)优化探伤板轧制模式
按照产线设计最大坯重进行组坯后,突破常规轧制模式,将板坯长度按照钢板宽度进行轧制,这有效减少展宽道次数,增加粗轧延伸道次的压下量和压下率。
2.根据权利要求1所述的避免探伤不合格纯净钢的生产方法,其特征在于,转炉终点碳氧控制情况:[%C][%O]=0.0023。
3.根据权利要求1所述的避免探伤不合格纯净钢的生产方法,其特征在于,所述1.4)RH真空抽气中,极限低真空度为0.060KPa,长时间为大于30分钟。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010237986.XA CN111471821A (zh) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | 一种避免探伤不合格纯净钢的生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010237986.XA CN111471821A (zh) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | 一种避免探伤不合格纯净钢的生产方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111471821A true CN111471821A (zh) | 2020-07-31 |
Family
ID=71749284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010237986.XA Pending CN111471821A (zh) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | 一种避免探伤不合格纯净钢的生产方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111471821A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112030057A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-12-04 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 一种提高连铸坯成材低合金厚板探伤合格率的方法 |
CN112143971A (zh) * | 2020-09-10 | 2020-12-29 | 山东钢铁集团日照有限公司 | 一种低焊接裂纹敏感性高强高韧正火海工钢及其制备方法 |
CN112921149A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-08 | 包头钢铁(集团)有限责任公司 | 一种超低硫钢的炼钢生产控制方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102080181A (zh) * | 2010-12-21 | 2011-06-01 | 南阳汉冶特钢有限公司 | 一种采用不添加微合金元素生产低合金q345d厚板及其生产方法 |
CN102605241A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-07-25 | 内蒙古包钢钢联股份有限公司 | 一种正火型16MnDR低温压力容器钢板及其制造方法 |
CN103031490A (zh) * | 2012-09-13 | 2013-04-10 | 宝钢集团八一钢铁股份有限公司 | 一种控制中厚板材q345钢探伤缺陷的生产方法 |
-
2020
- 2020-03-30 CN CN202010237986.XA patent/CN111471821A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102080181A (zh) * | 2010-12-21 | 2011-06-01 | 南阳汉冶特钢有限公司 | 一种采用不添加微合金元素生产低合金q345d厚板及其生产方法 |
CN102605241A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-07-25 | 内蒙古包钢钢联股份有限公司 | 一种正火型16MnDR低温压力容器钢板及其制造方法 |
CN103031490A (zh) * | 2012-09-13 | 2013-04-10 | 宝钢集团八一钢铁股份有限公司 | 一种控制中厚板材q345钢探伤缺陷的生产方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112030057A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-12-04 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 一种提高连铸坯成材低合金厚板探伤合格率的方法 |
CN112143971A (zh) * | 2020-09-10 | 2020-12-29 | 山东钢铁集团日照有限公司 | 一种低焊接裂纹敏感性高强高韧正火海工钢及其制备方法 |
CN112921149A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-08 | 包头钢铁(集团)有限责任公司 | 一种超低硫钢的炼钢生产控制方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111471821A (zh) | 一种避免探伤不合格纯净钢的生产方法 | |
CN103334050B (zh) | 一种薄板坯连铸生产低铝硅镇静碳素结构钢的工艺 | |
CN112921237B (zh) | 一种硅锰镇静无取向硅钢冶炼方法 | |
CN109402321A (zh) | 一种超低碳钢中氧化物夹杂的控制方法 | |
Iwasaki et al. | Change and development of steel-making technology | |
CN116904863B (zh) | 一种高洁净度高碳钢及其低碳排生产方法 | |
CN102851447B (zh) | 碳钢用气保护电弧焊用实芯焊丝用钢的炉外精炼生产方法 | |
CN111455125A (zh) | 提高高铝钢连浇炉次的生产方法 | |
CN115433809A (zh) | 一种拉拔性能优良的高强预应力钢绞线用钢冶炼生产方法 | |
CN111485052A (zh) | 一种97级超高强度帘线钢的冶炼方法 | |
CN108148948B (zh) | 一种高效单嘴精炼炉及特殊钢冶炼工艺 | |
CN106834612A (zh) | 一种超低硅包晶钢的生产方法 | |
CN113564308B (zh) | 一种低铝无取向硅钢结晶器液面波动的控制方法 | |
CN106048124B (zh) | 铁水生产火车车轴钢的工艺及其台阶式吹氩密封结构 | |
CN112795834B (zh) | 一种中碳中硅高铝双相钢连铸坯的生产方法 | |
CN116875912B (zh) | 一种高纯净度高碳钢线材及其生产方法 | |
CN117026092A (zh) | 一种高强弹簧钢及其制备方法 | |
CN113817968B (zh) | 一种中碳高铝钢的方坯连铸生产方法 | |
CN105568178A (zh) | 汽车变速器渗碳淬火齿轴用热轧棒材制造新工艺 | |
CN113005353B (zh) | 一种提高14~30mm规格Q345C钢板探伤合格率的方法 | |
Ueyama et al. | Development of high quality heavy plates on steelmaking process at Kimitsu Works | |
CN101775458B (zh) | 控制转炉大修补后第一炉钢液中外来夹杂物的方法 | |
CN114891946A (zh) | 超低碳铝镇静钢的冶炼方法 | |
CN107537986A (zh) | 一种连铸板坯上氧化铁皮再利用的方法 | |
CN110293219B (zh) | 一种减少钢中大尺寸钙铝酸盐夹杂物的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200731 |