CN113235007A - 一种厚规格z向风电钢的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种厚规格Z向风电钢的生产方法，按照下列步骤进行生产，1、首先调整炼钢成分配方wt.%：C 0.14、Si 0.36、Mn 1.30、P 0.014、S 0.007、V 0.016、Nb 0.018、Als 0.033、Ti 0.022、Ca 0.002，余量为铁及杂质；2、按合金元素设计要求炼钢冶炼出合格坯料厚度是250mm，宽度是1800mm，长度是3.8m后，在粗轧机进行初轧成厚度为110mm的中间坯，之后精轧机进行轧制成厚度为50mm的成品风电钢板。本发明主要是对成分中硫、磷含量的控制，对中厚板轧制工艺进行设计，第三步就是进行正火处理，正火温度为900℃，在炉时间1.6H，出炉后的钢板经过缓冷箱堆垛保温缓冷，缓冷温度为400℃，缓冷时间36小时，以此钢中的氢就可以扩散方式向外排除，从而使力学性能进一步优化。

Description

一种厚规格Z向风电钢的生产方法
技术领域
本发明涉及一种厚规格Z向风电钢的生产方法。
背景技术
钢板在轧制过程中，随着板厚增加，厚度方向压缩比减小，钢板在三个方向的机械性能有所差别：沿轧制方向性能最好，垂直于轧制方向的性能稍差，沿厚度方向性能则次之。对于厚钢板，局部性的分层现象往往难于避免。分层主要来源于钢中的硫、磷偏析和非金属夹杂等缺陷，这些缺陷将影响钢的力学性能。按国标规定，钢板在轧制长度方向与宽度分别为X，Y向，厚度方向为Z向。随着结构钢技术要求提升，钢板厚度越厚，对Z向性能要求越严格，尤其对钢板Z向的抗层状撕裂性能越高，对钢中的硫、氢等含量的要求也越严格。焊接过程中的T型接头，钢板承受较大的Z向拉伸应力，如钢板抗层状撕裂性能不好, 就有可能在这些部位产生层状撕裂, 造成严重事故。但Z向钢从冶炼到轧制，不同的钢铁厂有着自己不同的成分配方和轧制工艺，分析相关资料，发现目前Z向钢的合金元素的运用普遍较高，由此造成生产成本高，用户使用成本也相应增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种厚规格Z向风电钢的生产方法，在力学性能、外形尺寸达标前提下，能够有效降低生产成本。
本发明采用的技术方案为：一种厚规格Z向风电钢的生产方法，按照下列步骤进行生产，1、首先调整炼钢成分配方wt.%： C 0.14、Si 0.36、Mn 1.30、P 0.014、S 0.007、V0.016、Nb 0.018、Als 0.033、Ti 0.022、Ca 0.002，余量为铁及杂质；2、按合金元素设计要求炼钢冶炼出合格坯料厚度是250mm，宽度是1800mm，长度是3.8m后，在粗轧机进行初轧成厚度为110mm的中间坯，之后精轧机进行轧制成厚度为50mm的成品风电钢板，轧制工艺设计参数：加热炉温度1240℃、粗轧温度1050℃、精轧温度790℃、返红温度580℃，其中粗轧工艺设计参数如下：
粗轧工艺设计：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
精轧工艺设计：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
正火工艺设计:
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE006
厚规格Z向风电钢合金成分的设计关键在于中厚板轧制完成后的钢板力学性能及外形尺寸的合格。抗层状撕裂钢的关键点在于板坯中氢（H）元素及硫、磷杂质的控制，H会加速钢板层状撕裂的形成；硫、磷直接影响钢板厚度方向的性能，硫能降低钢板的塑性和冲击韧性，磷降低钢的韧性及可焊性，因此风电钢Z向性能的控制，最主要是对成分中硫、磷含量的控制。合金元素的参数设计合理，对Z向风电钢研发工作来说完成了第一步，接着就要对中厚板轧制工艺进行设计，通过多次计算和模拟，经粗轧机、精轧机轧制，最终得到用户要求的成品厚度，第三步就是进行正火处理，正火温度为900℃，在炉时间1.6H，出炉后的钢板经过缓冷箱堆垛保温缓冷，缓冷温度为400℃，缓冷时间36小时，以此钢中的氢就可以扩散方式向外排除，从而使力学性能进一步优化，在力学性能、外形尺寸达标前提下，厚规格抗层状撕裂Z向风电钢的研发工作才能真正实现。厚规格Z向抗层状撕裂风电钢合金成分的设计，重点还是通过添加Nb元素，来改善成品内部组织的晶粒度；优化V元素的含量，来进一步提高力学强度。
发明效果：厚规格抗层状撕裂风电钢板生产工艺设计方法的运用，合金成分结构、轧制工艺及热处理正火工艺参数得到最佳优化，力学性能稳定，满足了用户的需求。
钢板力学性能标准
Figure DEST_PATH_IMAGE008
厚规格抗层状撕裂风电钢板力学性能实绩
Figure DEST_PATH_IMAGE010
Z向拉伸性能
Figure DEST_PATH_IMAGE012
(1)此套厚规格抗层状撕裂风电钢生产工艺的设计，优化了合金元素配方中的成分配比，成分含量的使用最为节省，合金成本降低，从而使产品最终成本降低，提高了此产品在市场中的竞争力，奠定了产品价格优势的基础。
(2)此套工艺方案设计，是中厚板轧机轧制规程及正火工艺的最佳设计，由于设定的参数合理，降低了过程控制的质量损失，质量损耗成本降低，产品的成材率、合格率大幅度提高，由于废品率降低，不需要全工序重新轧制，降低了过程重复生产制造成本，提高了劳动生产效率。
(3)此套厚规格Z向钢工艺技术方案的生产现场应用，使钢板表面质量缺陷风险降低，有效地提高了产品的过程质量控制力度，对成本管理上起到降本增效的作用。
具体实施方式
一种厚规格Z向风电钢的生产方法，按照下列步骤进行生产，1、首先调整炼钢成分配方wt.%： C 0.14、Si 0.36、Mn 1.30、P 0.014、S 0.007、V 0.016、Nb 0.018、Als 0.033、Ti 0.022、Ca 0.002，余量为铁及杂质；2、按合金元素设计要求炼钢冶炼出合格坯料厚度是250mm，宽度是1800mm，长度是3.8m后，在粗轧机进行初轧成厚度为110mm的中间坯，之后精轧机进行轧制成厚度为50mm的成品风电钢板，轧制工艺设计参数：加热炉温度1240℃、粗轧温度1050℃、精轧温度790℃、返红温度580℃，其中粗轧工艺设计参数如下：
粗轧工艺设计：
Figure DEST_PATH_IMAGE002A
精轧工艺设计：
Figure DEST_PATH_IMAGE004A
正火工艺设计:
Figure DEST_PATH_IMAGE006A

Claims (1)

1.一种厚规格Z向风电钢的生产方法，按照下列步骤进行生产，1、首先调整炼钢成分配方wt.%： C 0.14、Si 0.36、Mn 1.30、P 0.014、S 0.007、V 0.016、Nb 0.018、Als 0.033、Ti0.022、Ca 0.002，余量为铁及杂质；2、按合金元素设计要求炼钢冶炼出合格坯料厚度是250mm，宽度是1800mm，长度是3.8m后，在粗轧机进行初轧成厚度为110mm的中间坯，之后精轧机进行轧制成厚度为50mm的成品风电钢板，轧制工艺设计参数：加热炉温度1240℃、粗轧温度1050℃、精轧温度790℃、返红温度580℃，其中粗轧工艺设计参数如下：
粗轧工艺设计：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
精轧工艺设计：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
正火工艺设计:
Figure DEST_PATH_IMAGE006
。
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