RU2023131347A - Высокопрочная горячекатаная двутавровая сталь для строительства зданий и способ её производства - Google Patents

Claims (23)

1. Высокопрочная горячекатаная двутавровая сталь для строительства зданий, отличающаяся тем, что содержит химические компоненты (мас.%): С: от 0,06 до 0,10%; Si:≤0,25%; Mn: от 0,8 до 1,30%; Р≤0,015%; S≤0,008%; Cu: от 0,15 до 0,25%; Cr от 0,25 до 0,60%; Ni: от 0,10 до 0,19%; V: от 0,01 до 0,03%; Al: от 0,01 до 0,03%; RE: от 0,009 до 0,019%; As+Sn+Zn+Pb+Ca+Mg: ≤0,035%; N: ≤0,008%; Т. [O]: ≤0,002%, остальное - Fe и неизбежные примеси.

2. Высокопрочная горячекатаная двутавровая сталь по п. 1, отличающаяся тем, что имеет коэффициент текучести при растяжении ≤0,8, предел текучести ≥420 МПа, предел прочности при растяжении ≥520 МПа, коэффициент удлинения ≥19%, энергию продольного удара ≥50 Дж при температуре -20°С и усадку ≥60%.

3. Способ изготовления высокопрочной горячекатаной двутавровой стали для строительства зданий, включающий следующие этапы:

1) процесс плавки, последовательно включающий:

конвертерную плавку;

низкотемпературную очистку и RH-очистку: регулирование температуры расплавленной стали во время окончания низкотемпературной очистки в диапазоне 1600-1620°С, обеспечение того, чтобы время циркуляции низкотемпературной очистки составляло более 15 мин, и регулирование цикла плавки в диапазоне 40-50 мин; и

непрерывное литье;

2) процесс прокатки, последовательно включающий следующие этапы: нагрев: регулирование температуры на стадиях нагрева и выдержки при температуре от 1250 до 1300°С, обеспечение времени нагрева в диапазоне от 90 до 120 мин, а затем выгрузка и прокатка;

контролируемая прокатка и контролируемое охлаждение: регулирование температуры чистовой прокатки до температуры 800-850°С, централизованное и медленное охлаждение с помощью охлаждающей полки и правка;

при этом охлаждающее устройство используется для раздельного охлаждения стенки и полки в процессе прокатки, которое включается на последнем проходе прокатки; и

3) финишная обработка.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что при конвертерной плавке на стадии 1) содержание As и Sn составляет менее 0,008%, щелочность конечного конвертерного шлака находится в диапазоне от 2,1 до 3,9, используется шлакоблокирующий отвод и в процессе выпуска используется легирование раскислением Al-Mn-Fe.

5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что при низкотемпературной очистке на стадии 1) перед подачей проволоки Са добавляют Re, время мягкого выдувания составляет не менее 20 мин, а цикл очистки составляет не менее 30 мин;

время чистой дегазации RH-очистки составляет более 5 мин, после обработки в каждую печь подается проволока Са-Al длиной 200-250 м, а время мягкого выдувания составляет не менее 10 мин; и

выполняется сплошное защитное литье, в промежуточном ковше используется покрывающий флюс в сочетании с карбонизированной рисовой шелухой для покрытия; из промежуточного ковша в форму подается сопло с погружным отверстием и используется аргоновая герметизирующая защита; на уровне формы используется флюс из перитектической стали, причем в процентах по массе стальной флюс из перитектической стали содержит компоненты: 25%≤SiO≤35%, 35%≤СаО≤45%, 1,90%≤MgO≤3,00% и 3,00%≤Al₂O₃≤4,00%.

6. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в процессе непрерывной разливки на стадии 1) используется весь процесс защитной разливки; для разливки расплавленной стали используется промежуточный ковш с запором; скорость вытягивания балочной заготовки непрерывного литья составляет 1,0-1,2 м/мин; и температура степени перегрева регулируется в диапазоне 20-30°С.

7. Способ по п. 3, отличающийся тем, что этап 2) дополнительно включает процедуру черновой прокатки, таким образом реализуется формованная прокатка отверстий, температура последнего прохода черновой прокатки составляет от 1150 до 1050°С, суммарная скорость деформации составляет от 40% до 60%, а количество проходов прокатки составляет менее 9; и

при чистовой прокатке выполняется прокатка с контролем качества, а количество проходов составляет менее 7; охлаждающая полка стеллажа для охлаждения поддерживается при температуре более 400°С, и изделия подвергаются централизованному и медленному охлаждению в стеллаже для охлаждения; и в случае, если температура изделия падает до 200-300°С, изделие поступает на рихтовальную машину для правки.

8. Способ по п. 3, отличающийся тем, что после охлаждения разница температур в одинаковых положениях верхней и нижней полок уменьшается до 10°С, разница температур верхней и нижней поверхностей стенки уменьшается до 5°С, а отклонение от направления Z приводит к уменьшению усадки стальной полки и двутавровой стенки при растяжении на величину менее 5%.

9. Охлаждающее устройство для улучшения комплексных свойств, выполненное с возможностью выполнения этапа охлаждения способа по п. 3, отличающееся тем, что охлаждающее устройство установлено за станом чистовой прокатки, и содержит множество трубопроводов охлаждающей жидкости, распределенных с интервалами, и множество трубопроводов холодного воздуха, распределенных с интервалами;

трубопровод охлаждающей жидкости, выполненный с возможностью охлаждения полки, расположен под нижней полкой из горячекатаной двутавровой стали и содержит трубопровод первой полки, параллельный стенке, и две группы трубопроводов второй полки, расположенных вертикально к трубопроводу первой полки и сообщающихся с ним, и каждая группа трубопроводов второй полки соответственно соответствует одной полке;

при этом каждая группа трубопроводов второй полки содержит два параллельных трубопровода нижней полки, поверхность, противоположная трубопроводу нижней полки, снабжена множеством сопел для охлаждения, и все нижние полки из двутавровой стали расположены между двумя параллельными трубопроводами нижней полки;

трубопровод холодного воздуха выполнен с возможностью охлаждения стенки, является выпуклым и расположен между нижней полкой и стенкой, а множество сопел расположены на трубопроводе холодного воздуха параллельно стенке и близко к нему для охлаждения стенки.