CN115747625A

CN115747625A - 一种低温韧性良好的500MPa级结构用H型钢的冶炼方法

Info

Publication number: CN115747625A
Application number: CN202211599810.4A
Authority: CN
Inventors: 惠治国; 卜向东; 宋振东; 刘丽娟; 赵晓敏; 张凤明; 陈镇方
Original assignee: Baotou Iron and Steel Group Co Ltd
Current assignee: Baotou Iron and Steel Group Co Ltd
Priority date: 2022-12-12
Filing date: 2022-12-12
Publication date: 2023-03-07

Abstract

本发明公开了一种低温韧性良好的500MPa级结构用H型钢的冶炼方法，转炉采用低硫铁水，顶底复吹，控制终渣碱度为2.0‑3.8；精炼白渣操作，采用碳化钙、硅钙钡、铝粒调渣，出站前要做到白渣，进站取初样后定氧，氧含量≤20ppm；全程进行底吹氩，软吹时间不低于15min，精炼周期不少于25min；连铸采用全保护浇注工艺；过热度控制在15‑30℃；铸坯拉速为0.7‑1.0m/min，将冶炼好的钢水浇注成异型坯。采用该工艺生产的500MPa级结构用高强度H型钢铸坯表面及内部质量较好，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，尤其是超高强度和高韧性。

Description

一种低温韧性良好的500MPa级结构用H型钢的冶炼方法

技术领域

本发明涉及冶炼连铸技术领域，尤其涉及一种低温韧性良好的500MPa级结构用H型钢的冶炼方法。

背景技术

随着现代建造事业向着高质化与大型化发展，我们对钢结构桥梁的性能也提出了更高的要求，希望它有更好的强度和稳定性、跨度更大，重量更轻。其中与其他型钢相比，H型钢可根据用途的不同合理分配其翼缘和腹板的截面尺寸，在不同的金属结构中，具有优越的可承受各种不同力矩及负荷等力学性能，大大提高了钢结构的承载能力，是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材，并且由于翼缘的内外侧近乎平行，翼缘端部呈直角，便于施工拼装，可显著提高工程建设速度，缩短施工周期，节省人力成本等。基于H型钢自身的众多优势，采用H型钢可以同时有效的节约资源和保护环境。因此必须迫切开发出桥梁结构用超高强度H型钢，来优化产品结构，提高企业利润率。

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低温韧性良好的500MPa级结构用H型钢的冶炼方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种低温韧性良好的500MPa级结构用H型钢的冶炼方法，冶炼工艺为：转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷；

转炉采用低硫铁水，顶底复吹，控制终渣碱度为2.0-3.8，出钢挡渣，出钢过程采用铝锰铁脱氧合金化；

精炼白渣操作，采用碳化钙、硅钙钡、铝粒调渣，出站前要做到白渣，进站取初样后定氧，氧含量≤20ppm；全程进行底吹氩，软吹时间不低于15min，精炼周期不少于25min；

连铸采用全保护浇注工艺，使用大包长水口，加密封圈；中间包采用塞棒包浇注钢水，控制铸坯拉速，避免水口堵塞，过热度控制在15-30℃；铸坯拉速为0.7-1.0m/min，将冶炼好的钢水浇注成异型坯。

进一步的，连铸坯断面尺寸为H555mm×440mm×105mm。

进一步的，所述H型钢的化学成分的质量百分比包括：C0.05％～0.11％、Si0.35％～0.55％、Mn1.20％～1.60％、P≤0.025％、S≤0.025％、Cu0.35％～0.55％、Cr0.7％～1.0％、Ni0.4～0.5％、Ti0.02～0.04％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。

进一步的，对低温韧性良好的500MPa级结构用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型钢的钢坯质量。

进一步的，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1％。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

本发明采用低硫铁水，顶底复吹，控制终渣碱度为2.0-3.8，出钢挡渣，出钢过程采用铝锰铁脱氧合金化。采用碳化钙、硅钙钡、铝粒调渣，出站前要做到白渣，进站取初样后定氧，氧含量≤20ppm。全程进行底吹氩，软吹时间不低于15min，精炼周期不少于25min。连铸采用全保护浇注工艺，使用大包长水口，加密封圈。中间包采用塞棒包浇注钢水，控制铸坯拉速，避免水口堵塞，过热度控制在15-30℃；铸坯拉速为0.7-1.0m/min，将冶炼好的钢水浇注成异型坯。采用该工艺生产的500MPa级结构用高强度H型钢铸坯表面及内部质量较好，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，尤其是超高强度和高韧性。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明

一种低温韧性良好的500MPa级结构用H型钢及其冶炼方法，其化学成分的质量百分含量包括：C0.05％～0.11％、Si0.35％～0.55％、Mn1.20％～1.60％、P≤0.025％、S≤0.025％、Cu0.35％～0.55％、Cr0.7％～1.0％、Ni0.4～0.5％、Ti0.02～0.04％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。

一种低温韧性良好的500MPa级结构用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。

转炉采用低硫铁水，顶底复吹，控制终渣碱度为2.0-3.8，出钢挡渣，出钢过程采用铝锰铁脱氧合金化。

精炼白渣操作，采用碳化钙、硅钙钡、铝粒调渣，出站前要做到白渣，进站取初样后定氧，氧含量≤20ppm。全程进行底吹氩，软吹时间不低于15min，精炼周期不少于25min。

供连铸钢水成分为C0.07％、Si0.47％、Mn1.34％、P0.020％、S0.015％、Cu0.41％、Cr0.88％、Ni0.44％、Ti0.030％。

连铸采用全保护浇注工艺，使用大包长水口，加密封圈。中间包采用塞棒包浇注钢水，控制铸坯拉速，避免水口堵塞，过热度控制在15-30℃；铸坯拉速为0.7-1.0m/min，将冶炼好的钢水浇注成异型坯。

连铸坯断面尺寸为H555mm×440mm×105mm。

对低温韧性良好的500MPa级结构用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型钢的钢坯质量。

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1％，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	Cu	Cr	Ni	Ti
										实施例1	0.07	0.47	1.34	0.020	0.015	0.41	0.88	0.44	0.030
实施例2	0.08	0.44	1.43	0.015	0.012	0.42	0.78	0.42	0.036
										实施例3	0.06	0.42	1.39	0.018	0.013	0.46	0.85	0.46	0.031
实施例4	0.09	0.46	1.40	0.016	0.011	0.43	0.82	0.43	0.028

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	27	0.85
实施例2	29	0.88
			实施例3	26	0.89
实施例4	28	0.87

表3各实施例入拉矫机铸坯表面温度

表4各实施例轧制H型钢后力学性能

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

1.一种低温韧性良好的500MPa级结构用H型钢的冶炼方法，其特征在于：冶炼工艺为：转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷；

2.根据权利要求1所述的低温韧性良好的500MPa级结构用H型钢的冶炼方法，其特征在于：连铸坯断面尺寸为H555mm×440mm×105mm。

3.根据权利要求1所述的低温韧性良好的500MPa级结构用H型钢的冶炼方法，其特征在于：所述H型钢的化学成分的质量百分比包括：C0.05％～0.11％、Si0.35％～0.55％、Mn1.20％～1.60％、P≤0.025％、S≤0.025％、Cu0.35％～0.55％、Cr0.7％～1.0％、Ni0.4～0.5％、Ti0.02～0.04％，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所述的低温韧性良好的500MPa级结构用H型钢的冶炼方法，其特征在于：对低温韧性良好的500MPa级结构用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型钢的钢坯质量。

5.根据权利要求4所述的低温韧性良好的500MPa级结构用H型钢的冶炼方法，其特征在于：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1％。