CN112410662A - 一种高强度非调质钢的低成本生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于非调质钢生产技术领域，提供了一种高强度非调质钢的低成本生产方法，包括如下步骤：步骤S100：配比非调质钢制备所需的原材料；步骤S200：利用预加热炉对原材料进行预热；步骤S300：预热后投入到电炉中进行加热；步骤S400：钢水在结晶后形成连铸坯，并随之对连铸坯进行轧制；步骤S500：采集带钢所散发的热量；步骤S600：将采集的热量输送到预加热炉中进行使用；步骤S700：冷却；通过在非调质钢轧制时和冷却之前对带钢所散发出的热量进行收集和采集，并可将其导入到预先设置的预热炉中进行预热使用，而经过预热后的原材料在投入到电炉内部时，便可缩短对原材料的加热时间，同样还会定量减少电炉的电能损耗，并降低非调质钢在生产过程中的成本。

Description

一种高强度非调质钢的低成本生产方法
技术领域
本发明属于非调质钢生产技术领域，尤其涉及一种高强度非调质钢的低成本生产方法。
背景技术
调质钢是在中碳锰钢的基础上加入钒、钛、铌微合金化元素，使其在加热过程中溶于奥氏体中，因奥氏体中的钒、钛、铌的固溶度随着冷却而减小。微合金元素钒、钛、铌将以细小的碳化物的氮化物形式在先析出的铁素体和珠光体中析出。这些析出物与母相保持共格关系，使钢强化。这类钢在热轧状态、锻造状态或正火状态的力学性能既缩短了生产周期，又节省了能源。
非调质钢的力学性能取决于基体显微组织和析出相的强化。非调质钢分为热锻用非调质钢、直接切削用非调质钢、冷作强化非调质钢和高韧性非调质钢。热锻用非调质钢用于热锻件(如曲轴、连杆等)，直接切削用非调质钢用热轧件直接加工成零件，冷作强化非调质钢用于标准件(如螺母等)，高韧性非调质钢用于要求韧性较高的零部件。
当非调质钢在进行生产的过程中，钢坯在轧制过程中会造成大量的热量浪费，使得资源没有得到有效的利用。
发明内容
本发明提供一种高强度非调质钢的低成本生产方法，旨在解决当非调质钢在进行生产的过程中，钢坯在轧制过程中会造成大量的热量浪费，使得资源没有得到有效的利用问题。
本发明是这样实现的，一种高强度非调质钢的低成本生产方法，包括如下步骤：
步骤S100：配比非调质钢制备所需的原材料；
步骤S200：利用预加热炉对原材料进行预热；
步骤S300：预热后投入到电炉中进行加热；
步骤S400：钢水在结晶后形成连铸坯，并随之对连铸坯进行轧制；
步骤S500：采集带钢所散发的热量；
步骤S600：将采集的热量输送到预加热炉中进行使用；
步骤S700：冷却。
优选的，所述步骤S100中的原材料由以下质量百分比的元素组成：C：0.33％-0.55％，Si：0.25％-0.35％，Mn：1.56％-1.75％，Cr：0.150％-0.30％，V：0.06％-0.11％，N：0.013％-0.020％，P≤0.016％，S≤0.007％，Ni:≤0.25％，Cu≤0.15％，Mo≤0.10％，O≤0.0015％，余量为Fe。
优选的，所述步骤S300中，加热过程由三段组成，三段温度分别为小于850℃、1040～1160℃以及1180～1250℃。
优选的，所述三段加热的总加热时间为2.5-3h。
优选的，所述步骤S300中，在进行加时，需要对电炉内部进行脱砷剂的添加。
优选的，所述步骤S400中，钢坯的轧制包括粗轧和精轧。
优选的，所述粗轧过程中的轧制温度1160～1200℃，精轧过程中的轧制温度为800-900℃。
优选的，所述步骤S600中，利用输送到预热炉内部高温热空气对原材料进行加热。
优选的，所述步骤S700中，将带钢温度降低到100-130℃时再将其运输到室温环境中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种高强度非调质钢的低成本生产方法，通过在非调质钢轧制时和冷却之前对带钢所散发出的热量进行收集和采集，并可将其导入到预先设置的预热炉中进行预热使用，而经过预热后的原材料在投入到电炉内部时，便可缩短对原材料的加热时间，同样还会定量减少电炉的电能损耗，其次，对热量采集的运用，能够充分的避免能源的浪费，使得有效资源能够得到充分利用，并降低非调质钢在生产过程中的成本。
附图说明
图1为本发明的方法步骤示意图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种高强度非调质钢的低成本生产方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤S100：配比非调质钢制备所需的原材料，原材料由以下质量百分比的元素组成：C：0.41％，Si：0.26％，Mn：1.63％，Cr：0.21％，V：0.07％，N：0.015％，P：0.013％，S：0.004％，Ni：0.17％，Cu：0.13％，Mo：0.06％，余量量为Fe；
步骤S200：利用预加热炉对原材料进行预热，将配比后的原材料投入到预热炉中进行预热，利用预热炉内部的高温热空气对原材料进行预加热；
步骤S300：预热后投入到电炉中进行加热，当进行预加热之后，便可将原材料投入到电炉之中，利用电炉对原材料进行三段加热，当进行第一段加热时，电炉内部温度在650℃，利用该温度对原材料进行一次加热，随后进行第二段加热时，电炉内部温度在1100℃，利用该温度进行二次加热，当进行第三段加热时，电炉内部温度在1200℃，且三段加热的总加热时间为2.8h，利用该温度对原材料进行最后的加热，利用三段加热将原材料熔炼成钢水，并且，在进行加热的过程中，还需要对加热炉内部投入定量的脱砷剂，利用脱砷剂的加入增加钢水内部砷元素的脱离率，避免砷元素在非调质钢中的过量而引起其强度不高的问题，进而便进一步提高了制备后定的给条志刚非调质钢的强度；
步骤S400：钢水在结晶后形成连铸坯，并随之对连铸坯进行轧制，当连铸坯在进行轧制的过程中，在带钢热轧机上分别进行粗轧和精轧，经过热轧得到一定厚度的带钢，其中，在进行粗轧时的加热温度1170℃，开轧温度1150℃，终轧温度870℃；
步骤S500：采集带钢所散发的热量，其中轧制和冷却之前，对钢坯所散发出的热量进行收集和采集；
步骤S600：将采集的热量输送到预加热炉中进行使用，在输送的股从二环内工作，可在风机和管道的作用下将带钢所散发的高温热空气输送到预热炉内部，利用输送到预热炉内部高温热空气对原材料进行加热，而经过预热后的原材料在投入到电炉内部时，便可缩短对原材料的加热时间，同样还会定量减少电炉的电能损耗，其次，对热量采集的运用，能够充分的避免能源的浪费；
步骤S700：冷却，在冷却的过程中，将带钢温度降低到95℃时再将运输到室温环境中，在室温环境中将带钢温度冷却到与室温相同即可。
实施例2
本发明提供一种技术方案：一种高强度非调质钢的低成本生产方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤S100：配比非调质钢制备所需的原材料，原材料由以下质量百分比的元素组成：C：0.45％，Si：0.31％，Mn：1.71％，Cr：0.21％，V：0.09％，N：0.017％，P：0.011％，S：0.003％，Ni：0.13％，Cu：0.11％，Mo：0.03，余量为Fe；
步骤S200：利用预加热炉对原材料进行预热，将配比后的原材料投入到预热炉中进行预热，利用预热炉内部的高温热空气对原材料进行预加热；
步骤S300：预热后投入到电炉中进行加热，当进行预加热之后，便可将原材料投入到电炉之中，利用电炉对原材料进行三段加热，当进行第一段加热时，电炉内部温度在700℃，利用该温度对原材料进行一次加热，随后进行第二段加热时，电炉内部温度在1110℃，利用该温度进行二次加热，当进行第三段加热时，电炉内部温度在1210℃，且三段加热的总加热时间为2.7h，利用该温度对原材料进行最后的加热，利用三段加热将原材料熔炼成钢水，并且，在进行加热的过程中，还需要对加热炉内部投入定量的脱砷剂，利用脱砷剂的加入增加钢水内部砷元素的脱离率，避免砷元素在非调质钢中的过量而引起其强度不高的问题，进而便进一步提高了制备后定的给条志刚非调质钢的强度；
步骤S400：钢水在结晶后形成连铸坯，并随之对连铸坯进行轧制，当连铸坯在进行轧制的过程中，在带钢热轧机上分别进行粗轧和精轧，经过热轧得到一定厚度的带钢，其中，在进行粗轧时的加热温度1190℃，开轧温度1120℃，终轧温度880℃；
步骤S500：采集带钢所散发的热量，其中轧制和冷却之前，对钢坯所散发出的热量进行收集和采集；
步骤S600：将采集的热量输送到预加热炉中进行使用，在输送的股从二环内工作，可在风机和管道的作用下将带钢所散发的高温热空气输送到预热炉内部，利用输送到预热炉内部高温热空气对原材料进行加热，而经过预热后的原材料在投入到电炉内部时，便可缩短对原材料的加热时间，同样还会定量减少电炉的电能损耗，其次，对热量采集的运用，能够充分的避免能源的浪费；
步骤S700：冷却，在冷却的过程中，将带钢温度降低到100℃时再将运输到室温环境中，在室温环境中将带钢温度冷却到与室温相同即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高强度非调质钢的低成本生产方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤S100：配比非调质钢制备所需的原材料；
步骤S200：利用预加热炉对原材料进行预热；
步骤S300：预热后投入到电炉中进行加热；
步骤S400：钢水在结晶后形成连铸坯，并随之对连铸坯进行轧制；
步骤S500：采集带钢所散发的热量；
步骤S600：将采集的热量输送到预加热炉中进行使用；
步骤S700：冷却。
2.如权利要求1所述的一种高强度非调质钢的低成本生产方法，其特征在于：所述步骤S100中的原材料由以下质量百分比的元素组成：C：0.33％-0.55％，Si：0.25％-0.35％，Mn：1.56％-1.75％，Cr：0.150％-0.30％，V：0.06％-0.11％，N：0.013％-0.020％，P≤0.016％，S≤0.007％，Ni:≤0.25％，Cu≤0.15％，Mo≤0.10％，O≤0.0015％，余量为Fe。
3.如权利要求1所述的一种高强度非调质钢的低成本生产方法，其特征在于：所述步骤S300中，加热过程由三段组成，三段温度分别为小于850℃、1040～1160℃以及1180～1250℃。
4.如权利要求3所述的一种高强度非调质钢的低成本生产方法，其特征在于：所述三段加热的总加热时间为2.5-3h。
5.如权利要求1所述的一种高强度非调质钢的低成本生产方法，其特征在于：所述步骤S300中，在进行加时，需要对电炉内部进行脱砷剂的添加。
6.如权利要求1所述的一种高强度非调质钢的低成本生产方法，其特征在于：所述步骤S400中，钢坯的轧制包括粗轧和精轧。
7.如权利要求6所述的一种高强度非调质钢的低成本生产方法，其特征在于：所述粗轧过程中的轧制温度1160～1200℃，精轧过程中的轧制温度为800-900℃。
8.如权利要求1所述的一种高强度非调质钢的低成本生产方法，其特征在于：所述步骤S600中，利用输送到预热炉内部高温热空气对原材料进行加热。
9.如权利要求1所述的一种高强度非调质钢的低成本生产方法，其特征在于：所述步骤S700中，将带钢温度降低到100-130℃时再将其运输到室温环境中。
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