CN113528936A - 一种采用异型坯生产dh36海洋工程结构用热轧h型钢的方法 - Google Patents

一种采用异型坯生产dh36海洋工程结构用热轧h型钢的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种采用异型坯生产DH36海洋工程结构用热轧H型钢的方法,通过转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷等炼钢过程工艺的控制,成功开发出DH36海洋工程结构用热轧H型钢。

Description

一种采用异型坯生产DH36海洋工程结构用热轧H型钢的方法
技术领域
本发明涉及冶炼连铸领域,尤其涉及一种采用异型坯生产DH36海洋工程结构用热轧H型钢的方法。
背景技术
H型钢系列产品用途越来越广,广泛应用在建筑、电力、水利、能源、化工、石油等领域,由于对石油的需求日益增加,世界各国都在开发海洋石油,海洋石油平台结构用H型钢需求量也日益增加。热轧H型钢替代DH36钢板焊接将降低施工劳动强度、工程成本以及作业周期,具有重大现实意义及良好市场前景,由于除对强度要求外,对韧性、疲劳性、抗层状撕裂性、焊接性能等方面均有较高的要求,所以生产难度较大。因此,此类钢的经济效益非常可观。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种采用异型坯生产DH36海洋工程结构用热轧H型钢的方法。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种采用异型坯生产DH36海洋工程结构用热轧H型钢的方法,包括转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷;
其中:
转炉冶炼:终渣碱度按3.0控制,终点控制目标C≥0.03%,T≥1610℃,采用SiMn、MnFe脱氧合金化,终脱氧采用有Al脱氧,在出钢过程中加入白灰,出钢挡渣;
LF精炼:白渣操作,全程按精炼规程进行吹Ar操作,根据转炉钢水成份及温度进行脱硫、成份微调及升温操作,精炼后期加入钛铁,保证软吹时间大于10min;
异型坯连铸:全程采用保护浇注,过热度≤25℃,采用弱冷制度,入拉矫机前,铸坯腹板目标温度≥900℃,铸坯翼缘目标温度≥800℃,采用恒拉速操作,拉速控制在0.8m/min-0.9m/min,连铸坯切割后及时下线堆垛缓冷,缓冷时间大于48小时;连铸坯断面尺寸为H555mm×440mm×105mm。
进一步的,所述DH36海洋工程结构用热轧H型钢的化学成分按质量百分比包括:C0.07%~0.18%、Si 0.15%~0.50%、Mn 1.10%~1.60%、P≤0.035%、S≤0.035%、Nb0.020%~0.050%,V 0.005~0.010%,Als≥0.020%,其余为Fe和不可避免的杂质,质量分数共计100%。
进一步的,所述DH36海洋工程结构用热轧H型钢的化学成分按质量百分比包括:C0.17%、Si 0.37%、Mn 1.32%、P 0.017、S 0.011%、Ti 0.032%,其余为Fe和不可避免的杂质,质量分数共计100%。
进一步的,所述DH36海洋工程结构用热轧H型钢的化学成分按质量百分比包括:C0.18%、Si 0.40%、Mn 1.31%、P 0.023%、S 0.007%、Ti 0.031%,其余为Fe和不可避免的杂质,质量分数共计100%。。
进一步的,所述DH36海洋工程结构用热轧H型钢的化学成分按质量百分比包括:C0.19%、Si 0.39%、Mn 1.35%、P 0.024%、S 0.010%、Ti 0.022%,其余为Fe和不可避免的杂质,质量分数共计100%。
进一步的,所述DH36海洋工程结构用热轧H型钢的化学成分按质量百分比包括:C0.20%、Si 0.42%、Mn 1.34%、P 0.016%、S 0.014%、Ti 0.022%,其余为Fe和不可避免的杂质,质量分数共计100%。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果:
本发明通过合理的化学成分设计,连铸过程中,采用弱冷工艺,根据DH36海洋工程结构用热轧H型钢的钢水成分特性,合理匹配拉速、过热度、结晶器水量及进水温度,改善连铸坯温度的均匀性,控制连铸坯温度,在矫直过程尽量避开裂纹敏感区。提高设备精度精度,结晶器对弧、对中调整到小于等于0.1mm。采用该工艺生产的DH36海洋工程结构用热轧H型钢铸坯表面及内部质量较好,表面裂纹率小于2%,轧制后的H型钢各项性能均满足标准要求,具有良好的力学性能性能,尤其是良好的低温冲击韧性。
具体实施方式
一种采用异型坯生产DH36海洋工程结构用热轧H型钢的方法,其化学成分的质量百分含量包括:C 0.07%~0.18%、Si 0.15%~0.50%、Mn 1.10%~1.60%、P≤0.035%、S≤0.035%、Nb 0.020%~0.050%,V 0.005~0.010%,Als≥0.020%,其余为Fe和不可避免的杂质,质量分数共计100%。
制备工艺为:转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷。
复吹转炉冶炼,终渣碱度按3.0控制,终点控制目标C≥0.03%,T≥1610℃,采用SiMn、MnFe脱氧合金化,终脱氧采用有Al脱氧,在出钢过程中加入白灰,出钢挡渣。
精炼白渣操作,全程按精炼规程进行吹Ar操作,根据转炉钢水成份及温度进行脱硫、成份微调及升温操作,精炼后期加入铌铁和钒铁,保证软吹时间大于10min。
供连铸钢水成分为:C 0.10%、Si 0.20%、Mn 1.40%、P 0.015%、S 0.008%、Nb0.040%、V0.060%、Als0.020%.
全程采用保护浇注,过热度≤25℃,采用弱冷制度,入拉矫机前,铸坯腹板目标温度≥900℃,铸坯翼缘目标温度≥800℃,采用恒拉速操作,拉速控制在0.8m/min-0.9m/min,连铸坯切割后及时下线堆垛缓冷,缓冷时间大于48小时。
连铸坯断面尺寸为H555mm×440mm×105mm。
对DH36海洋工程结构用热轧H型钢异型连铸坯表面质量进行检查,同时对内部质量进行热酸低倍检验并跟踪检查H型钢质量。
检查过程中未发现明显铸坯表面及内部质量缺陷,铸坯质量良好,铸坯表面裂纹率低于2%,轧制后的H型钢各项性能均满足标准要求。
表1是各个钢种的化学成分,表2、表3、表4结合实施例对本发明进一步说明。
表1各实施例化学成分(质量百分数/%)
实施例 C Si Mn P S Nb V Als
实施例1 0.10 0.21 1.38 0.015 0.008 0.039 0.060 0.021
实施例2 0.09 0.22 1.37 0.014 0.007 0.038 0.060 0.022
实施例3 0.08 0.23 1.36 0.013 0.007 0.039 0.050 0.020
实施例4 0.09 0.19 1.39 0.015 0.008 0.038 0.070 0.021
表2各实施例拉速及过热度控制
实施例 过热度(℃) 拉速(m/min)
实施例1 22 0.88
实施例2 23 0.87
实施例3 25 0.89
实施例4 24 0.88
表3各实施例入拉矫机铸坯表面温度
Figure BDA0003096586510000041
Figure BDA0003096586510000051
表4各实施例轧制H型钢后力学性能
Figure BDA0003096586510000052
从表4可以看出,该H型钢不仅具有很好的屈服及抗拉强度,而且具有很好的低温冲击韧性。
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 (6)

1.一种采用异型坯生产DH36海洋工程结构用热轧H型钢的方法,其特征在于,包括转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷;
其中:
转炉冶炼:终渣碱度按3.0控制,终点控制目标C≥0.03%,T≥1610℃,采用SiMn、MnFe脱氧合金化,终脱氧采用有Al脱氧,在出钢过程中加入白灰,出钢挡渣;
LF精炼:白渣操作,全程按精炼规程进行吹Ar操作,根据转炉钢水成份及温度进行脱硫、成份微调及升温操作,精炼后期加入钛铁,保证软吹时间大于10min;
异型坯连铸:全程采用保护浇注,过热度≤25℃,采用弱冷制度,入拉矫机前,铸坯腹板目标温度≥900℃,铸坯翼缘目标温度≥800℃,采用恒拉速操作,拉速控制在0.8m/min-0.9m/min,连铸坯切割后及时下线堆垛缓冷,缓冷时间大于48小时;连铸坯断面尺寸为H555mm×440mm×105mm。
2.根据权利要求1所述的采用异型坯生产DH36海洋工程结构用热轧H型钢的方法,其特征在于,所述DH36海洋工程结构用热轧H型钢的化学成分按质量百分比包括:C 0.07%~0.18%、Si 0.15%~0.50%、Mn 1.10%~1.60%、P≤0.035%、S≤0.035%、Nb 0.020%~0.050%,V 0.005~0.010%,Als≥0.020%,其余为Fe和不可避免的杂质,质量分数共计100%。
3.根据权利要求2所述的采用异型坯生产DH36海洋工程结构用热轧H型钢的方法,其特征在于,所述DH36海洋工程结构用热轧H型钢的化学成分按质量百分比包括:C 0.17%、Si0.37%、Mn 1.32%、P 0.017、S 0.011%、Ti 0.032%,其余为Fe和不可避免的杂质,质量分数共计100%。
4.根据权利要求2所述的采用异型坯生产DH36海洋工程结构用热轧H型钢的方法,其特征在于,所述DH36海洋工程结构用热轧H型钢的化学成分按质量百分比包括:C 0.18%、Si0.40%、Mn 1.31%、P 0.023%、S 0.007%、Ti 0.031%,其余为Fe和不可避免的杂质,质量分数共计100%。
5.根据权利要求2所述的采用异型坯生产DH36海洋工程结构用热轧H型钢的方法,其特征在于,所述DH36海洋工程结构用热轧H型钢的化学成分按质量百分比包括:C 0.19%、Si0.39%、Mn 1.35%、P 0.024%、S 0.010%、Ti 0.022%,其余为Fe和不可避免的杂质,质量分数共计100%。
6.根据权利要求2所述的采用异型坯生产DH36海洋工程结构用热轧H型钢的方法,其特征在于,所述DH36海洋工程结构用热轧H型钢的化学成分按质量百分比包括:C 0.20%、Si0.42%、Mn 1.34%、P 0.016%、S 0.014%、Ti 0.022%,其余为Fe和不可避免的杂质,质量分数共计100%。
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