CN114351050B

CN114351050B - 一种压力容器用钢的柔性生产方法

Info

Publication number: CN114351050B
Application number: CN202210017597.5A
Authority: CN
Inventors: 张坤; 隋广雨; 肖青松; 姚震; 周强
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2022-01-07
Filing date: 2022-01-07
Publication date: 2022-10-18
Anticipated expiration: 2042-01-07
Also published as: CN114351050A

Abstract

本发明涉及一种压力容器用钢的柔性生产方法，采用以下2种工艺路径生产：工艺路径一包括“离线淬火+回火”工艺过程：工艺路径二包括“在线TMCP+回火”工艺过程：本发明通过优化生产工艺，实现“一钢多路径”的柔性化生产，即同一钢种采用不同生产路径生产，并且成品钢板的力学性能均能达到GB 19189‑2011《压力容器用调质高强度钢板》标准要求，从而实现提高生产节奏和管理效率的目的，提高了企业的规模化生产和集约化管理水平。

Description

一种压力容器用钢的柔性生产方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种压力容器用钢的柔性生产方法。

背景技术

在钢铁冶金行业中，中厚板的钢种繁多，生产工序复杂，其中作为压力容器用钢典型钢种的12MnNiVR采用的生产工艺路线较为单一，且相对固化，易受到轧制和热处理资源配置的限制，从而制约了其生产效率，影响交付工期。迫切需要采用“一钢多路径”的柔性化生产方式，对其生产工艺进行优化，以实现同一钢种采用不同生产路径生产，并保证其力学性能均能达到标准要求，进而提高生产节奏和管理效率，有利于企业的规模化生产和集约化管理。

发明内容

本发明提供了一种压力容器用钢的柔性生产方法，通过优化生产工艺，实现“一钢多路径”的柔性化生产，即同一钢种采用不同生产路径生产，并且成品钢板的力学性能均能达到GB 19189-2011《压力容器用调质高强度钢板》标准要求，从而实现提高生产节奏和管理效率的目的，提高了企业的规模化生产和集约化管理水平。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种压力容器用钢的柔性生产方法，钢板的化学成分按重量百分比计为：C:0.07％～0.13％、Si:0.1％～0.5％、Mn:1.00％～1.80％、Ni:0.01％～0.04％、Mo:0.03％～0.10％、P≤0.020％、S≤0.010％、V:0.01％～0.04％、Cu:0.10％～0.20％、Als：0.02％～0.05％，其余为Fe及不避免的杂质；采用以下2种工艺路径生产：

工艺路径一包括“离线淬火+回火”工艺过程：具体为：铁水预处理—转炉冶炼—LF精炼—RH精炼—连铸—板坯加热—轧制—矫直—探伤—淬火—回火—切割—检验—入库；

工艺路径二包括“在线TMCP+回火”工艺过程：具体为：铁水预处理—转炉冶炼—LF精炼—RH精炼—连铸—板坯加热—控制轧制—控制冷却—矫直—探伤—回火—切割—检验—入库。

所述工艺路径一控制如下工艺过程及参数：

1)转炉冶炼前进行铁水脱硫预处理，脱硫渣扒净后加入铝铁脱氧并控制氧含量；

2)连铸时中间包目标过热度小于30℃；全程保护浇注，投入轻压下，压下量1～3mm，连铸板坯下线堆垛缓冷48小时；

3)钢坯加热温度为1150～1240℃，均热段加热温度为1150～1230℃，在炉总时间为4～7小时；

4)钢坯出加热炉后立即去除氧化铁皮，板坯开轧温度≥1000℃，轧制过程中采用高压水除鳞；

5)淬火温度为870～910℃，在炉总时间1.5～3min/mm；回火温度为570～640℃，在炉总时间2～5min/mm。

所述工艺路径一中，矫直工序与探伤工序之间还设有堆垛缓冷工序；厚度大于30mm的钢板下线堆垛缓冷，下线温度为250～300℃，采用“下铺上盖”的方式缓冷，缓冷时间不小于24小时。

所述工艺路径二控制如下工艺过程及参数：

1)炼钢进炉炉冶炼前进行铁水脱硫预处理，脱硫渣扒净后加入铝铁脱氧并控制氧含量；

4)钢坯出炉后立即去除氧化铁皮，板坯开轧温度≥1000℃，轧制过程中采用高压水除鳞；

5)控制轧制过程：

中间坯厚度≥2.5倍成品钢板厚度；二阶段开轧温度及终轧温度与成品钢板厚度的关系如下：

10mm≤成品钢板厚度＜15mm时，二阶段开轧温度为940～1000℃；

15mm≤成品钢板厚度＜30mm时，二阶段开轧温度为900～970℃；二阶段终轧温度为810～910℃；

30mm≤成品钢板厚度＜60mm时，二阶段开轧温度为840～910℃；二阶段终轧温度为790～880℃；

6)控制冷却过程：

开冷温度为700～850℃，返红温度为450～560℃；

7)回火温度570～640℃，在炉总时间2～5min/mm。

所述工艺路径二中，矫直工序与探伤工序之间还设有堆垛缓冷工序；厚度大于30mm的钢板下线堆垛缓冷，下线温度为250～300℃，采用“下铺上盖”的方式缓冷，缓冷时间不小于24小时。

成品钢板的力学性能符合GB 19189-2011《压力容器用调质高强度钢板》标准要求。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过优化生产工艺，实现“一钢多路径”的柔性化生产，即同一钢种采用不同生产路径生产，并且成品钢板的力学性能均能达到GB 19189-2011《压力容器用调质高强度钢板》标准要求，从而实现提高生产节奏和管理效率的目的，提高了企业的规模化生产和集约化管理水平。

具体实施方式

本发明所述一种压力容器用钢的柔性生产方法，钢板的化学成分按重量百分比计为：C:0.07％～0.13％、Si:0.1％～0.5％、Mn:1.00％～1.80％、Ni:0.01％～0.04％、Mo:0.03％～0.10％、P≤0.020％、S≤0.010％、V:0.01％～0.04％、Cu:0.10％～0.20％、Als：0.02％～0.05％，其余为Fe及不避免的杂质；采用以下2种工艺路径生产：

所述工艺路径一控制如下工艺过程及参数：

所述工艺路径二控制如下工艺过程及参数：

5)控制轧制过程：

10mm≤成品钢板厚度＜15mm时，二阶段开轧温度为940～1000℃；

6)控制冷却过程：

开冷温度为700～850℃，返红温度为450～560℃；

7)回火温度570～640℃，在炉总时间2～5min/mm。

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

【实施例1】

本实施例中，压力容器用钢的牌号为12MnNiVR，钢板化学成分按重量百分比计为C:0.11％、Si:0.25％、Mn:1.47％、Ni:0.027％、Mo:0.08％、P：0.0:08％、S：0.007％、V:0.02％、Cu:0.11％、Als：0.03％，其余为Fe及不避免的杂质。成品钢板厚度为28mm。

本实施例所述压力容器用钢采用工艺路径一(即“离线淬火+回火”)生产，涉及的工序有：铁水预处理—转炉冶炼—LF精炼—RH精炼—连铸—板坯加热—轧制—矫直—堆垛缓冷—探伤—淬火—回火—切割—检验—入库；具体过程如下：

1、炼钢前进行铁水脱硫预处理，脱硫渣扒净，采用铝铁脱氧，根据氧含量确定铝铁的加入量；

2、连铸中间包目标过热度小于30℃；全程保护浇注，并投入轻压下，压下量为1.8mm，连铸板坯下线后堆垛缓冷48小时；

3、钢坯加热温度为1211℃，均热段加热温度1203℃，在炉总时间5.5小时；

4、钢坯出炉后迅速至除鳞机去除氧化铁皮，板坯开轧温度≥1000℃，轧制过程中采用高压水充分除鳞；

5、轧制工艺为普通热轧，不限制二轧开轧制温度及二轧终轧温度；本实施例中，终轧温度为913℃；

6、热处理工序，包括淬火及回火；淬火温度为895℃，在炉总时间1.8min/mm。回火温度600℃，在炉总时间3min/mm。

本实施例，所生产成品钢板的力学性能检验结果：屈服强度546MPa，抗拉强度641MPa，断后延伸率23.5％，冲击功均值271J，符合GB 19189-2011《压力容器用调质高强度钢板》标准要求。

【实施例2】

本实施例中，压力容器用钢的牌号为12MnNiVR，钢板的化学成分按重量百分比计为C:0.11％、Si:0.25％、Mn:1.47％、Ni:0.027％、Mo:0.08％、P：0.0:08％、S：0.007％、V:0.02％、Cu:0.11％、Als：0.03％，其余为Fe及不避免的杂质。成品钢板厚度为28mm。

本实施例所述压力容器用钢采用工艺路径二(即“在线TMCP+回火”)生产，涉及的工序有：铁水预处理—转炉冶炼—LF精炼—RH精炼—连铸—板坯加热—控制轧制—控制冷却—矫直—堆垛缓冷—探伤—回火—切割—检验—入库。具体过程如下：

3、钢坯加热温度为1217℃，均热段加热温度1210℃，在炉总时间5.2小时；

4、钢坯出炉后迅速至除鳞机去除氧化铁皮，板坯开轧温度控制在≥1000℃，轧制过程中用高压水充分除鳞。

5、控轧及控冷：

中间坯厚度84mm；二阶段开轧温度902℃，终轧温度833℃，开冷温度795℃，返红温度484℃；

6、热处理：回火温度600℃，在炉总时间3min/mm。

本实施例，所生产成品钢板的力学性能检验结果：屈服强度539MPa，抗拉强度633MPa，断后延伸率24％，冲击功均值261J，符合GB 19189-2011《压力容器用调质高强度钢板》标准要求。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种压力容器用钢的柔性生产方法，钢板的化学成分按重量百分比计为：C:0.07%～0.13%、Si:0.1%～0.5%、Mn:1.00%～1.80%、Ni:0.01%～0.04%、Mo:0.03%～0.10%、P≤0.020%、S≤0.010%、V:0.01%～0.04%、Cu:0.10%～0.20%、Als：0.02%～0.05%，其余为Fe及不避免的杂质；其特征在于，采用以下2种工艺路径生产：

工艺路径一包括“离线淬火+回火”工艺过程：具体为：铁水预处理—转炉冶炼—LF精炼—RH精炼—连铸—板坯加热—轧制—矫直—探伤—淬火—回火—切割—检验—入库；工艺路径一控制如下工艺过程及参数：

1）转炉冶炼前进行铁水脱硫预处理，脱硫渣扒净后加入铝铁脱氧并控制氧含量；

2）连铸时中间包目标过热度小于30℃；全程保护浇注，投入轻压下,压下量1～3mm，连铸板坯下线堆垛缓冷48小时；

3）钢坯加热温度为1150～1240℃，均热段加热温度为1150～1230℃，在炉总时间为4～7小时；

4）钢坯出加热炉后立即去除氧化铁皮，板坯开轧温度≥1000℃，轧制过程中采用高压水除鳞；

5）淬火温度为870～910℃，在炉总时间1.5～3min/mm；回火温度为570～640℃，在炉总时间2～5min/mm；

工艺路径二包括“在线TMCP+回火”工艺过程：具体为：铁水预处理—转炉冶炼—LF精炼—RH精炼—连铸—板坯加热—控制轧制—控制冷却—矫直—探伤—回火—切割—检验—入库；工艺路径二控制如下工艺过程及参数：

1）炼钢进炉冶炼前进行铁水脱硫预处理，脱硫渣扒净后加入铝铁脱氧并控制氧含量；

2）连铸时中间包目标过热度小于30℃；全程保护浇注，投入轻压下压下量1～3mm，连铸板坯下线堆垛缓冷48小时；

4）钢坯出炉后立即去除氧化铁皮，板坯开轧温度≥1000℃，轧制过程中采用高压水除鳞；

5）控制轧制过程：

10mm≤成品钢板厚度＜15mm时，二阶段开轧温度为940～1000℃；

6）控制冷却过程：

开冷温度为700～850℃，返红温度为450～560℃；

7）回火温度570～640℃，在炉总时间2～5min/mm。

2.根据权利要求1所述的一种压力容器用钢的柔性生产方法，其特征在于，所述工艺路径一中，矫直工序与探伤工序之间还设有堆垛缓冷工序；厚度大于30mm的钢板下线堆垛缓冷，下线温度为250～300℃，采用“下铺上盖”的方式缓冷，缓冷时间不小于24小时。

3.根据权利要求1所述的一种压力容器用钢的柔性生产方法，其特征在于，所述工艺路径二中，矫直工序与探伤工序之间还设有堆垛缓冷工序；厚度大于30mm的钢板下线堆垛缓冷，下线温度为250～300℃，采用“下铺上盖”的方式缓冷，缓冷时间不小于24小时。

4.根据权利要求1所述的一种压力容器用钢的柔性生产方法，其特征在于，成品钢板的力学性能符合GB 19189-2011《压力容器用调质高强度钢板》标准要求。