CN112146458B - 提高低碳高微合金钢成材率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高低碳高微合金钢成材率的方法，加热炉内采用分段加热，预热段按照5.80～24.87℃/min的加热速率加热，第一加热段按照3.41～11.78℃/min的加热速率加热、第二加热段按照0.53～7.54℃/min的加热速率加热、均热段按照0.08～1.44℃/min的加热速率加热。通过炉内分段式加热，设定炉内各段加热速率及钢坯出炉温度范围，合理调整加热炉各段空燃比，确定各段空燃比的最佳控制范围等来降低低碳高微合金钢的氧化烧损率，使其成材率≥98％。

Description

提高低碳高微合金钢成材率的方法
技术领域
本发明属于黑色金属制造技术领域，具体涉及一种提高低碳高微合金钢成材率的方法。
背景技术
低碳高微合金热连轧钢板具有高的厚度精度控制水平，影响其成材率的因素有加热氧化烧损、轧制头尾切除量等，由于合金元素添加量大，碳含量低在加热过程中极易氧化，因而氧化烧损的影响占据整个成材率的80％以上，因此控制低碳高微合金钢的加热炉内氧化烧损成为关键工序所在。通常加热炉通过设计计算及经验数据采用人工设定空气比例等热工参数的方法。设定参数一旦确定，且烧嘴的形式固定后，加热炉的燃烧控制策略就相应地固定下来。
加热炉燃烧控制通常采用固定空燃比模式，再根据所加热低碳高微合金钢种的出炉温度来设定炉内各段温度和在炉时间。全炉采用一个空燃比，同时各段给予一定的过剩调节余量，燃气热值波动时，相应的空气量就有可能过量或者不足，炉内气氛就相应地发生变化。通常在这种情况下，因加热炉操作人员主要靠经验及仪表温度判断燃烧是否充分，为了保证燃料的充分燃烧，加热炉操作人员会增加空气量的比例，尽可能保证燃气完全燃烧。这时就很容易导致空气量过量，氧化烧损增加，从而导致产品成材率下降。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，为降低低碳高微合金钢的氧化烧损，必须准确地控制炉内各段加热速率、加热温度及控制炉内气氛等，因此，本发明提供一种通过降低氧化烧损来提高低碳高微合金钢成材率的方法，使其成材率≥98％。
为实现上述目的，本发明所设计的提高低碳高微合金钢成材率的方法，低碳高微合金钢原料坯的化学成分按重量百分比(wt％)包括：C：0.02～0.09；Si：0.20～0.25；Mn：1.17～1.83；P≤0.015；S≤0.005；Al：≤0.039；Cr+Mo+Ni+Cu：0.48～0.77；Nb+Ti+V：0.07～0.10；余量为Fe及不可避免杂质；所述方法为在步进式加热炉内采用分段加热，分段加热包括预热段、第一加热段、第二加热段和均热段；
预热段按照5.80～24.87℃/min的加热速率从700～710℃加热至730～740℃；
第一加热段按照3.41～11.78℃/min的加热速率从730～740℃加热至1060～1080℃；
第二加热段按照0.53～7.54℃/min的加热速率从1060～1080℃加热至1155～1160℃；
均热段按照0.08～1.44℃/min的加热速率从1155～1160℃加热至1165～1209℃。
预热段和第一加热段炉气温度较低，氧化烧损较小，可以适当增加空气量，提高加热速度；第二加热段和均热段炉温较高，应在合理范围内尽量降低炉膛内的氧含量。炉内各区段空气流量控制范围如下：
所述第一加热段的空气量为1.2～1.3V0，V0为理论空气量，单位为m3/m3。所述第二加热段的空气量为1.1～1.2V0，V0为理论空气量，单位为m3/m3。所述均热段的空气量为1.05～1.1V0，V0为理论空气量，单位为m3/m3。
所述V0的计算公式如下：
Figure GDA0002755137360000021
其中，CO表示煤气中一氧化碳体积百分比；CnHm表示煤气中烷烃类体积百分比；H2S表示煤气中硫化氢体积百分比；O2表示煤气中氧气体积百分比。
由于煤气成分是实时波动的，导致理论空气量V0也是一个变动值，设定一个固定的空燃比是不合理的，因此需要根据煤气成分的波动范围相应地调整空气流量。在此范围内，还要根据烟气分析仪或炉内激光气氛检测设备等测量加热炉各段烟气的CO和O2含量，满足各段烟气中CO的体积浓度≤1000ppm，O2的体积百分浓度≤1％。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明通过炉内分段式加热，设定炉内各段加热速率及钢坯出炉温度范围，合理调整加热炉各段空燃比，确定各段空燃比的最佳控制范围等来降低低碳高微合金钢的氧化烧损率，使其成材率≥98％。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
钢坯通过氧气转炉冶炼，直弧连铸机浇铸为连铸板坯，控制各组分化学元素见表1所示。
表1板坯化学成分/wt％
Figure GDA0002755137360000031
将表1铸坯经过表面检查进入步进式加热炉，分段控制加热。各段加热速率及出炉温度如表2所示。
表2钢坯加热工艺实绩
Figure GDA0002755137360000041
炉内用燃气热值与通入空气量实施气氛控制，实绩如表3所示。
表3燃气热值与空气量控制实绩
Figure GDA0002755137360000042
钢坯出炉后的单位面积氧化铁皮重量及成材率实绩见表4所示。
表4单位面积氧化铁皮重量及成材率实绩
实施例 单位面积氧化铁皮重量/g/m<sup>2</sup> 成材率/％
01 2733 98.35
02 2700 98.37
03 3196 98.07
04 2716 98.36
05 3230 98.05
06 3296 98.01
07 3246 98.04
08 2965 98.21
09 3097 98.13
10 3064 98.15
11 3081 98.14
12 3296 98.01
由表4可知，这12个实施例中低碳高合金钢的成材率最低为98.01％，最高为98.37％，其成材率均≥98％。

Claims (1)

1.一种提高低碳高微合金钢成材率的方法，低碳高微合金钢原料坯的化学成分按重量百分比包括：C：0.02～0.09；Si：0.20～0.25；Mn：1.17～1.83；P≤0.015；S≤0.005；Al：≤0.039；Cr+Mo+Ni+Cu：0.48～0.77；Nb+Ti+V：0.07～0.10；余量为Fe及不可避免杂质；其特征在于：所述方法为在加热炉内采用分段加热，分段加热包括预热段、第一加热段、第二加热段和均热段；
预热段按照5.80～24.87℃/min的加热速率从700～710℃加热至730～740℃；
第一加热段按照3.41～11.78℃/min的加热速率从730～740℃加热至1060～1080℃；
第二加热段按照0.53～7.54℃/min的加热速率从1060～1080℃加热至1155～1160℃；
均热段按照0.08～1.44℃/min的加热速率从1155～1160℃加热至1165～1209℃；
所述预热段、第一加热段、第二加热段和均热段各段烟气中CO的体积浓度≤1000ppm，O2的体积百分浓度≤1％；
所述第一加热段的空气量为1.2～1.3V0，V0为理论空气量，单位为m3/m3；所述第二加热段的空气量为1.1～1.2V0，V0为理论空气量，单位为m3/m3；所述均热段的空气量为1.05～1.1V0，V0为理论空气量，单位为m3/m3；
所述V0的计算公式如下：
Figure FDA0003844340870000011
其中，CO表示煤气中一氧化碳体积百分比；CnHm表示煤气中烷烃类体积百分比；H2S表示煤气中硫化氢体积百分比；O2表示煤气中氧气体积百分比。
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CN112921240A (zh) * 2021-01-22 2021-06-08 江苏永钢集团有限公司 汽车门铰链用热轧圆钢及其生产方法
CN115011774B (zh) * 2022-06-15 2023-06-13 武汉钢铁有限公司 一种采用csp生产的高表面质量汽车大梁钢的方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101956138B (zh) * 2010-07-22 2012-05-30 首钢总公司 一种含Cu低合金钢生产方法
CN111412755A (zh) * 2020-03-03 2020-07-14 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 一种降低轧钢加热炉氮氧化物排放浓度的方法
CN113175813A (zh) * 2021-04-15 2021-07-27 鞍钢股份有限公司 一种环形加热炉钢坯氧化烧损控制方法
CN113290045A (zh) * 2021-05-07 2021-08-24 宝武杰富意特殊钢有限公司 一种改善CrMo圆钢弯曲的轧制工艺

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