CN114990416A - 一种耐大气腐蚀的角钢生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐大气腐蚀的角钢生产方法，入炉铁水条件：Si≤1.2%，P≤0.13%，S≤0.25%；LF精炼时间必须保证大于40分钟，转吹时间大于8分钟，连铸必须全程保护浇注，中间包钢水吨位≥15吨，连浇炉次中包过热度控制在10℃≤△T≤30℃，浇铸最高拉速2.4m/min；二次冷却强度采用中等偏弱的冷却方式，并采用结晶器和末端电磁搅拌，连铸坯堆垛堆放时间大于24小时后可送往轧制工序进行轧制生产；轧制工序采用半连轧工艺布置，开坯机轧制后进入精轧前轧件的温度控制范围为1020～1060℃；轧制冷却采用末端冷却，轧件在冷床上进入冷却区的温度低于500℃，出冷却区的温度低于80℃，码放超过48小时后即可具备发货条件。

Description

一种耐大气腐蚀的角钢生产方法
技术领域
本发明涉及一种耐大气腐蚀的角钢生产方法。
背景技术
角钢是两边互相垂直成角形的长条钢材。角钢属建造用碳素结构钢，是简单断面的型钢钢材，主要用于金属构件及厂房的框架等。在使用中要求有较好的可焊性、塑性变形性能及一定的机械强度。
在日常使用中角钢做为结构件暴露在自然环境中，经过与空气、雨水等作用，铁元素经过电化学腐蚀失去电子被氧化生成化合物，即为金属生锈。主要原因是普碳钢材质的角钢表面形成的氧化层致密性不足，大气中氧元素和水继续向钢铁基体渗入，在氧化层下继续产生电化学腐蚀，经过一定长的氧化反应时间，角钢内部有效合金基体量逐步减小，当腐蚀达到一定深度时角钢有效截面无法满足结构件的承重要求时会发生断裂坍塌等现象，也是角钢使用寿命终止的表现。角钢所常用的材质为普通碳素结构钢，以Q235B成分为例见表1。
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
为了提高角钢的耐腐蚀性，通常会在角钢表面增加一种涂层，起到隔离氧气和水的作用，阻止金属的氧化反应。
案例一：涂层防锈。在制作货架、广告牌等要求不高的结构件时，在角钢表面刷防锈漆或者银粉后安装成型，在对外观没有特别要求的使用中涂抹防锈油或防锈液。此方法优点是成本低，加工方法简单；缺点是防锈时效短，需要定期涂装，环境污染较大。
案例二：镀锌防锈。在电力铁塔等要求较高的工程项目中需要对角钢进行酸洗后镀锌层，通过锌层阻隔氧化反应。此方法优点是防锈效果较好。缺点是加工难度大，环境污染重。
案例三：不锈钢。在特殊使用环境下，采用不锈钢材质角钢制作钢结构件。优点是抗锈蚀能力强，外形美观；缺点是成本高，加工难度大，无法开展大范围使用。
通过对论文和专利进行检索后可知，普通碳素结构钢防锈通常采用上述三个案例中的方法来阻隔金属氧化反应，以达到减缓生锈的作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐大气腐蚀的角钢生产方法，可以阻止大气中氧和水向钢铁基体渗入，减缓锈蚀向钢铁材料纵深发展，大大提高钢铁材料的耐锈蚀的能力。
本发明采用的技术方案是，一种耐大气腐蚀的角钢生产方法，钢坯化学成分要求如下：
Figure 5642DEST_PATH_IMAGE002
化学成分控制要求：
Pcm（%）=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B；
耐锈蚀性能指数：I=26.01（%Cu）+3.88(%Ni)+1.2(%Cr)+1.49(%Si)+17.28(%P)-7.29(%Cu)(%Ni)-9.1(%Ni)(%P)-33.39(%Cu)2；
炼钢控制要求：铁水要求： 入炉铁水条件：Si≤1.2%，P≤0.13%，S≤0.25%；转炉工艺要求：采用挡渣出钢，严禁炉口和出钢口下渣；钢包渣层厚度小于100mm，终点成分控制目标为终点碳[C]≥0.04%；③ 精炼工艺要求：LF精炼时间必须保证大于40分钟，转吹时间大于8分钟，生产时头炉严禁使用新钢包和冷钢包；④ 连铸工艺要求:连铸必须全程保护浇注，大包厂水口采用氩封加密封垫保护，中间包加覆盖剂保护，连铸中间包液面连续吹氩，侵入式水口加密封垫保护，结晶器内加保护渣，为了防止中间包液面过低造成卷渣，中间包钢水吨位≥15吨，连浇炉次中包过热度控制在10℃≤△T≤30℃，浇铸最高拉速2.4m/min；二次冷却强度采用中等偏弱的冷却方式，并采用结晶器和末端电磁搅拌，连铸坯堆垛堆放时间大于24小时后可送往轧制工序进行轧制生产；
轧制控制方法如下：a、轧制工艺布置顺序：轧制工序采用半连轧工艺布置，Φ750两辊可逆式轧机往复轧制5道次，脱头轧制，精轧为6+3布置形式，即6架万能轧机和3架轧边机；b、角钢表面耐锈蚀层控制方法：加热段温度1180～1260℃，均热段温度1220～1280℃，开轧温度1180±30℃，开坯机轧制后进入精轧前轧件的温度控制范围为1020～1060℃；c、轧制冷却采用末端冷却，冷床末端采用水雾冷却，水雾冷却区的长度为5米，轧件在冷床上进入冷却区的温度低于500℃，出冷却区的温度低于80℃；d、最后通过在线矫直机和后续的精整工序码垛打捆，成品捆入库后呈“井”字状码放超过48小时后即可具备发货条件。
本发明方法通过钢水成分和轧制控制在钢材的锈层和基体之间形成的约60μm～110μm厚的非晶态尖晶石型氧化物层，该氧化物层的致密性强，且与基体金属黏附性好，由于这层致密氧化物膜的存在，阻止了大气中氧和水向钢铁基体渗入，减缓了锈蚀向钢铁材料纵深发展，大大提高了钢铁材料的耐锈蚀的能力，无需在钢材表面涂装保护层。
普通角钢在大气下与氧气和水分接触后会在角钢表面形成斑驳的氧化斑点，氧原子和水分子可以通过氧化斑点间隙继续进入钢材内部发生氧化反应，加速角钢的锈蚀速度和深度。
本发明的耐锈蚀角钢通过耐锈蚀技术使角钢在轧制出来后在钢材表面形成一层致密的氧化层，在室外放置一段时间后该保护层的厚度会增加到110μm左右后停止氧化反应，有效阻隔氧原子和水分的进一步渗透，起到保护角钢基体防止锈蚀的作用。
分析可知，与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：
本发明生产的角钢具有较高的耐锈蚀性，不必初期涂装，可以减少防火涂料和防火包覆的使用，从而减少污染，缩短工期，降低成本且减少维护，是一种具有“绿色环保”，可持续发展得经济类钢材。
本发明无需添加过多的昂贵金属合金元素就能达到类似不锈钢的耐锈蚀性能，成本优势明显。会随着时间而发生变化，其色彩明度和饱和度比一般的构筑物材料要高，因此在园林绿植背景下更容易突显出。
具体实施方式
对本发明中的耐锈蚀生产技术进行说明，一种耐大气腐蚀的角钢生产方法，主要通过炼钢工序技术和轧制工序技术进行分别控制。
为了解决达到钢材本身的防锈性质，对钢水成分进行设计，钢坯化学成分见表1。
Figure DEST_PATH_IMAGE003
化学成分控制要求：
① Pcm（%）=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B；
② 耐锈蚀性能指数：I=26.01（%Cu）+3.88(%Ni)+1.2(%Cr)+1.49(%Si)+17.28(%P)-7.29(%Cu)(%Ni)-9.1(%Ni)(%P)-33.39(%Cu)2；
炼钢控制要求：① 铁水要求：入炉铁水条件：Si≤1.2%，P≤0.13%，S≤0.25%；②转炉工艺要求：采用挡渣出钢，严禁炉口和出钢口下渣；钢包渣层厚度小于100mm，终点成分控制目标为终点碳[C]≥0.04%；③ 精炼工艺要求：LF精炼时间必须保证大于40分钟，转吹时间大于8分钟，生产时头炉严禁使用新钢包和冷钢包；④ 连铸工艺要求:连铸必须全程保护浇注，大包厂水口采用氩封加密封垫保护，中间包加覆盖剂保护，连铸中间包液面连续吹氩，侵入式水口加密封垫保护，结晶器内加保护渣，为了防止中间包液面过低造成卷渣，中间包钢水吨位≥15吨，连浇炉次中包过热度控制在10℃≤△T≤30℃，浇铸最高拉速2.4m/min；二次冷却强度采用中等偏弱的冷却方式，并采用结晶器和末端电磁搅拌，连铸坯堆垛堆放时间大于24小时后可送往轧制工序进行轧制生产；
为了通过轧制工序在钢材表面形成致密的氧化保护层，轧制控制技术如下：a、轧制工艺布置顺序：轧制工序采用半连轧工艺布置，Φ750两辊可逆式轧机往复轧制5道次，脱头轧制，精轧为6+3布置形式，即6架万能轧机和3架轧边机；b、角钢表面耐锈蚀层控制方法，如表2所示：加热段温度1180～1260℃，均热段温度1220～1280℃，开轧温度1180±30℃，开坯机轧制后进入精轧前轧件的温度控制范围为1020～1060℃；c、轧制冷却采用末端冷却，冷床末端采用水雾冷却，水雾冷却区的长度为5米，轧件在冷床上进入冷却区的温度低于500℃，出冷却区的温度低于80℃；d、最后通过在线矫直机和后续的精整工序码垛打捆，成品捆入库后呈“井”字状码放超过48小时后、力学性能达到表3要求即可具备发货条件。
Figure 14793DEST_PATH_IMAGE004

Claims (1)

1.一种耐大气腐蚀的角钢生产方法，其特征在于：钢坯化学成分要求如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
化学成分控制要求：
Pcm（%）=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B；
耐锈蚀性能指数：I=26.01（%Cu）+3.88(%Ni)+1.2(%Cr)+1.49(%Si)+17.28(%P)-7.29(%Cu)(%Ni)-9.1(%Ni)(%P)-33.39(%Cu)2；
炼钢控制要求：
铁水要求：入炉铁水条件：Si≤1.2%，P≤0.13%，S≤0.25%；
转炉工艺要求：采用挡渣出钢，严禁炉口和出钢口下渣；钢包渣层厚度小于100mm，终点成分控制目标为终点碳[C]≥0.04%；③ 精炼工艺要求：LF精炼时间必须保证大于40分钟，转吹时间大于8分钟，生产时头炉严禁使用新钢包和冷钢包；④ 连铸工艺要求:连铸必须全程保护浇注，大包厂水口采用氩封加密封垫保护，中间包加覆盖剂保护，连铸中间包液面连续吹氩，侵入式水口加密封垫保护，结晶器内加保护渣，为了防止中间包液面过低造成卷渣，中间包钢水吨位≥15吨，连浇炉次中包过热度控制在10℃≤△T≤30℃，浇铸最高拉速2.4m/min；二次冷却强度采用中等偏弱的冷却方式，并采用结晶器和末端电磁搅拌，连铸坯堆垛堆放时间大于24小时后可送往轧制工序进行轧制生产；
轧制控制方法如下：
a、轧制工艺布置顺序：轧制工序采用半连轧工艺布置，Φ750两辊可逆式轧机往复轧制5道次，脱头轧制，精轧为6+3布置形式，即6架万能轧机和3架轧边机；
b、角钢表面耐锈蚀层控制方法：加热段温度1180～1260℃，均热段温度1220～1280℃，开轧温度1180±30℃，开坯机轧制后进入精轧前轧件的温度控制范围为1020～1060℃；
c、轧制冷却采用末端冷却，冷床末端采用水雾冷却，水雾冷却区的长度为5米，轧件在冷床上进入冷却区的温度低于500℃，出冷却区的温度低于80℃；
d、最后通过在线矫直机和后续的精整工序码垛打捆，成品捆入库后呈“井”字状码放超过48小时后即可具备发货条件。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06320234A (ja) * 1993-03-15 1994-11-22 Nippon Steel Corp 海岸高耐候性クラッド鋼板の製造方法
JP2001172741A (ja) * 1999-12-16 2001-06-26 Kawasaki Steel Corp 海岸耐候性に優れた鋼材およびその製造方法
CN101135030A (zh) * 2007-10-12 2008-03-05 莱芜钢铁集团有限公司 一种耐候热轧窄钢带及其制造方法
CN110318006A (zh) * 2019-07-31 2019-10-11 马鞍山钢铁股份有限公司 一种冷轧耐候钢及其制备方法
CN114574776A (zh) * 2022-03-21 2022-06-03 广西柳州钢铁集团有限公司 双机架轧机生产耐候q235nhb中板的方法及q235nhb中板

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06320234A (ja) * 1993-03-15 1994-11-22 Nippon Steel Corp 海岸高耐候性クラッド鋼板の製造方法
JP2001172741A (ja) * 1999-12-16 2001-06-26 Kawasaki Steel Corp 海岸耐候性に優れた鋼材およびその製造方法
CN101135030A (zh) * 2007-10-12 2008-03-05 莱芜钢铁集团有限公司 一种耐候热轧窄钢带及其制造方法
CN110318006A (zh) * 2019-07-31 2019-10-11 马鞍山钢铁股份有限公司 一种冷轧耐候钢及其制备方法
CN114574776A (zh) * 2022-03-21 2022-06-03 广西柳州钢铁集团有限公司 双机架轧机生产耐候q235nhb中板的方法及q235nhb中板

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