CN114058948A - 一种大规格z向热轧h型钢及其生产方法 - Google Patents

一种大规格z向热轧h型钢及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种一种大规格Z向热轧H型钢，其化学成分的质量百分含量包括：C0.06％～0.18％、Si0.15％～0.40％、Mn1.20％～1.60％、P≤0.025％、S≤0.025％、Nb0.020％～0.050％，V0.010～0.020％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。本发明还公开了一种大规格Z向热轧H型钢的生产方法。本发明通过转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷等炼钢过程工艺的控制，成功开发出大规格Z向热轧H型钢。

Description

一种大规格Z向热轧H型钢及其生产方法
技术领域
本发明涉及冶炼连铸领域，尤其涉及一种大规格Z向热轧H型钢及其生产方法。
背景技术
大规格Z向H型钢主要应用于具有抗震要求的建筑、桥梁、电站设备、水利、能源、化工、起重运输机械及其他有较高抗震要求的钢结构上。此类钢材夹杂的非金属材质少，具有较高的Z向性能。同时，产品一次热轧成型，不需焊接，可提高整体钢结构的综合性能。开发一种工艺简单、并易于稳定生产的Z向H型钢的方法，实现Z向H型钢的大规模生产，可以优化公司产品结构，创造良好的经济效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种大规格Z向热轧H型钢及其生产方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种大规格Z向热轧H型钢，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.06％～0.18％、Si 0.15％～0.40％、Mn 1.20％～1.60％、P≤0.025％、S≤0.025％、Nb 0.020％～0.050％，V 0.010～0.020％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.09％、Si 0.22％、Mn 1.47％、P0.014％、S 0.009％、Nb 0.038％，V 0.016％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.10％、Si 0.25％、Mn 1.45％、P0.015％、S 0.010％、Nb 0.040％，V 0.015％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.09％、Si 0.28％、Mn 1.46％、P0.015％、S 0.008％、Nb 0.038％，V 0.014％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.10％、Si 0.23％、Mn 1.43％、P0.013％、S 0.007％、Nb 0.039％，V 0.018％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
一种大规格Z向热轧H型钢及其生产方法，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；
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≥1640℃，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，每次抬起电极后蘸渣样，根据炉渣颜色补加硅钙钡，根据炉渣黏度补加白灰，终渣要求白渣；全程进行吹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，脱硫后S≤0.010％，成分含量为C 0.08％～0.10％、Si 0.20％～0.30％、Mn1.40％～1.50％、P≤0.017％、S≤0.010％，升温后温度T≥1560℃；精炼后期加入铌铁和钒铁，加入后保证Nb 0.030％～0.040％，V 0.010～0.020％，保证软吹时间大于15min；
全程采用保护浇注，过热度≤30℃，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0.9m/min-1.0m/min，连铸坯切割后及时下线堆垛缓冷，缓冷时间大于48小时。
进一步的，连铸坯断面尺寸为H730mm×370mm×90mm。
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Z向热轧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。采用该工艺生产的大规格Z向热轧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Z向性能。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明
一种大规格Z向热轧H型钢的生产方法，其化学成分的质量百分含量包括：C0.06％～0.18％、Si 0.15％～0.40％、Mn 1.20％～1.60％、P≤0.025％、S≤0.025％、Nb0.020％～0.050％，V 0.010～0.020％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
一种大规格Z向热轧H型钢的冶炼工艺为：转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷；具体的：
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≥1640℃，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，每次抬起电极后蘸渣样，根据炉渣颜色补加硅钙钡，根据炉渣黏度补加白灰，终渣要求白渣。全程进行吹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，脱硫后S≤0.010％，成分含量为C 0.08％～0.10％、Si 0.20％～0.30％、Mn1.40％～1.50％、P≤0.017％、S≤0.010％，升温后温度T≥1560℃。精炼后期加入铌铁和钒铁，加入后保证Nb 0.030％～0.040％，V 0.010～0.020％，保证软吹时间大于15min。
供连铸钢水成分为C 0.09％、Si 0.22％、Mn 1.47％、P 0.014％、S 0.009％、Nb0.038％、V0.016％.
全程采用保护浇注，过热度≤30℃，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0.9m/min-1.0m/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H730mm×370mm×90mm。
对大规格Z向热轧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用户要求。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各实例化学成分(质量百分数/％)
实例 C Si Mn P S Nb V
实例1 0.09 0.22 1.47 0.014 0.009 0.038 0.016
实例2 0.10 0.25 1.45 0.015 0.010 0.040 0.015
实例3 0.09 0.28 1.46 0.015 0.008 0.038 0.014
实例4 0.10 0.23 1.43 0.013 0.007 0.039 0.018
表2各实例拉速及过热度控制
Figure BDA0003308329510000041
Figure BDA0003308329510000051
表3各实例入拉矫机铸坯表面温度
实例 翼缘板端部(℃) R角(℃) 腹板(℃)
实例1 886 986 923
实例2 885 995 927
实例3 887 996 924
实例4 884 993 926
表4各实例轧制H型钢后力学性能
Figure BDA0003308329510000052
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和低温冲击韧性，而且具有良好的Z向性能。
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 (7)

1.一种大规格Z向热轧H型钢，其特征在于，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.06％～0.18％、Si 0.15％～0.40％、Mn 1.20％～1.60％、P≤0.025％、S≤0.025％、Nb 0.020％～0.050％，V 0.010～0.020％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
2.根据权利要求1所述的大规格Z向热轧H型钢，其特征在于，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.09％、Si 0.22％、Mn 1.47％、P 0.014％、S 0.009％、Nb 0.038％，V 0.016％，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1所述的大规格Z向热轧H型钢，其特征在于，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.10％、Si 0.25％、Mn 1.45％、P 0.015％、S 0.010％、Nb 0.040％，V 0.015％，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1所述的大规格Z向热轧H型钢，其特征在于，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.09％、Si 0.28％、Mn 1.46％、P 0.015％、S 0.008％、Nb 0.038％，V 0.014％，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1所述的大规格Z向热轧H型钢，其特征在于，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.10％、Si 0.23％、Mn 1.43％、P 0.013％、S 0.007％、Nb 0.039％，V 0.018％，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1-5任意一项所述的大规格Z向热轧H型钢的生产方法，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；
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≥1640℃，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，每次抬起电极后蘸渣样，根据炉渣颜色补加硅钙钡，根据炉渣黏度补加白灰，终渣要求白渣；全程进行吹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，脱硫后S≤0.010％，成分含量为C 0.08％～0.10％、Si 0.20％～0.30％、Mn1.40％～1.50％、P≤0.017％、S≤0.010％，升温后温度T≥1560℃；精炼后期加入铌铁和钒铁，加入后保证Nb 0.030％～0.040％，V 0.010～0.020％，保证软吹时间大于15min；
全程采用保护浇注，过热度≤30℃，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0.9m/min-1.0m/min，连铸坯切割后及时下线堆垛缓冷，缓冷时间大于48小时。
7.根据权利要求6所述的生产方法，其特征在于，连铸坯断面尺寸为H730mm×370mm×90mm。
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