CN102601114A - 一种100-200mm厚、超声波探伤Ⅰ级钢板的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种100-200mm厚、超声波探伤I级钢板的生产方法，包括以下步骤：(1)钢锭装炉焖钢，然后采用低速烧钢，之后轧制开坯，轧至成品钢板厚度的2-4倍，得到开坯料；(2)加热开坯料，然后采用控轧工艺进行II阶段控制轧制，轧至成品钢板厚度，得到半成品钢板；(3)半成品钢板进行水冷，之后再进行堆垛缓冷，制得成品钢板。本发明钢板的生产方法分两个工序将钢锭轧制到了成品钢板的厚度，避免了目前一次轧制工艺中降温过快引起的成品厚钢板内部渗透变形问题，制得的成品钢板内部质量致密，可满足超声波探伤标准GB/T 2970-2004I级或JB/T 4730-2005I级钢板的要求。
Description
技术领域
本发明涉及钢板技术领域，具体涉及一种厚度为100-200mm、钢板内部质量满足超声波探伤GB/T 2970I级或JB/T 4730.3I级要求的钢板的生产方法。
背景技术
目前生产100-200mm厚钢板时，一般都采用大型扁钢锭一次轧制工艺，由于轧制过程中温降较快，因此对轧机的轧制力要求较高，对于轧制力小的轧机，轧制过程中由于渗透力较差，轧制出的钢板内部质量难以满足较高探伤标准的要求，如探伤标准GB/T 2970I级或JB/T 4730.3I级的要求。如果更换大型轧机，则花费太多，生产成本增大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种100-200mm厚、超声波探伤符合I级要求的钢板的生产方法。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种100-200mm厚、超声波探伤I级钢板的生产方法，包括以下步骤：
(1)将冶炼好的钢水浇铸成钢锭，然后钢锭带温清理，清理温度不低于150℃，清理后装炉焖钢，然后采用低速烧钢，1000℃以下升温速度不大于120℃/h，最高加热温度为1250±10℃，之后保温300-500分钟；然后轧制开坯，轧制温度为1000-1150℃，轧至成品钢板厚度的2-4倍，得到开坯料；
(2)加热所述开坯料，1000℃以下升温速度不大于120℃/h，最高加热温度为1250±10℃，之后保温300-500分钟，然后采用控轧工艺进行II阶段控制轧制，第一阶段轧制温度950-1150℃，轧至成品钢板厚度+60mm，第二阶段轧制温度为850-900℃，轧至成品钢板厚度，得到半成品钢板；
(3)所述半成品钢板进行水冷，返红温度为680-720℃，之后再进行堆垛缓冷，堆垛时间不低于48小时，制得成品钢板，成品钢板厚度为100-200mm。
进一步的，步骤(1)中浇铸采用模铸方法进行浇铸，过热度为30-40℃，浇铸速率为钢锭本体14-18分钟，帽口4-7分钟，浇铸得到的钢锭的厚度为450-980mm。浇铸要确保不同季节合适的过热度和浇铸速度，对于大厚度钢锭凝固过程可以减轻偏析和疏松，得到较好的原料扁钢锭。
步骤(2)中采用控轧工艺进行II阶段控制轧制时，第一阶段轧制、第二阶段轧制的单道次压下量为25-35mm。
步骤(3)中堆垛缓冷时，要确保钢板轧后及时堆垛，堆垛时表面温度不低于400℃。
钢水冶炼过程为：钢水先经电炉冶炼，之后送入LF炉精炼并调整成分，确保LF精炼周期在50分钟以上，脱氧良好，钢水温度达到1560-1580℃时，转入真空脱气炉(VD炉)真空处理，真空处理之前加入Al线和造渣料。钢水冶炼工艺要求严格的精炼周期控制和合适的脱氧制度，目的是确保得到纯净、均匀的钢质。
本发明提供的100-200mm厚、超声波探伤符合I级要求的钢板的生产方法适用于轧制压力小的轧机，分两个工序进行轧制，首先通过轧制的方法对原料扁钢锭进行开坯，轧至成品钢板厚度的2-4倍，得到开坯料；然后再加热开坯料，之后采用控轧工艺进行II阶段控制轧制，轧至成品钢板厚度，得到半成品钢板，之后对半成品钢板进行水冷、堆垛缓冷处理，制得成品钢板。本发明提供的钢板的生产方法分两个工序将原料扁钢锭轧制到了成品钢板的厚度，解决了轧机轧制压力不足而造成的晶粒粗大不均、韧性减低现象，避免了目前一次轧制工艺中降温过快引起的成品厚钢板内部渗透变形问题，制得的成品钢板内部质量致密，可满足超声波探伤标准GB/T 2970-2004I级或JB/T 4730-2005I级钢板的要求，增大了轧制力小的轧机可生产钢板的厚度规格。然后通过充分的堆垛缓冷，使钢板中心应力得以缓慢释放，避免了成品厚钢板产生应力裂纹。
采用本发明提供的100-200mm厚、超声波探伤符合I级要求的钢板的生产方法制得的钢板具有以下优点：(1)钢板厚度方向性能明显改善，可满足Z35标准；(2)钢板成分均匀、内部质量更致密，钢板的冶金水平较高，内部质量可满足超声波探伤标准GB/T 2970-2004I级或JB/T 4730-2005I级钢板的要求；(3)钢板最大厚度可达到200mm。采用本发明方法生产的钢板可替代部分电渣重熔工艺生产的厚钢板，适合于高端市场用户。
具体实施方式
实施例1
生产钢种：Q345B，规格：200mm×2400mm×6000mm，探伤标准：GB/T2970-2004I级。
该钢的生产方法，包括以下步骤：
(1)钢水先经电炉冶炼，之后送入LF炉精炼并调整成分，LF精炼周期65分钟，脱氧良好，钢水温度达到1560℃时，转入真空脱气炉(VD炉)真空处理，真空处理过程在66Pa保持20分钟，真空处理之前加入Al线和造渣料；将冶炼好的钢水浇铸成钢锭，浇铸采用模铸方法进行，过热度为36℃，浇铸速率为钢锭本体18分钟，帽口4分钟，浇铸得到的钢锭的厚度为650mm，重33吨；然后钢锭带温清理，清理温度160℃，清理后装炉焖钢，然后采用低速烧钢，1000℃以下升温速度110℃/h，最高加热温度为1260℃，之后保温500分钟；然后轧制开坯，轧制温度为1000℃，轧至550mm，得到开坯料；
(2)加热开坯料，1000℃以下升温速度115℃/h，最高加热温度为1250℃，之后保温500分钟，然后采用控轧工艺进行II阶段控制轧制，第一阶段轧制温度1150℃，轧至260mm，第二阶段轧制温度为900℃，轧至成品钢板厚度200mm，得到半成品钢板，其中第一阶段轧制、第二阶段轧制的单道次压下量为35mm；
(3)半成品钢板进行水冷，返红温度为680℃，之后再进行堆垛缓冷，堆垛时间58小时，制得成品钢板，成品钢板厚度为200mm。
制得的成品钢板拆垛后进行超声波探伤，钢板内部质量达到了GB/T2970-2004标准要求的探伤I级，厚度方向1/2处Z向性能检验结果：38％、40％、45％，满足标准Z35的要求。
实施例2
生产钢种：SA516Gr70，规格：180mm×2000mm×8000mm，探伤标准：JB/T 4730-2005I级。
该钢的生产方法，包括以下步骤：
(1)钢水先经电炉冶炼，之后送入LF炉精炼并调整成分，LF精炼周期55分钟，脱氧良好，钢水温度达到1580℃时，转入真空脱气炉(VD炉)真空处理，真空处理过程在66Pa保持20分钟，真空处理之前加入Al线和造渣料；将冶炼好的钢水浇铸成钢锭，浇铸采用模铸方法进行，过热度为38℃，浇铸速率为钢锭本体14分钟，帽口7分钟，浇铸得到的钢锭的厚度为680mm，重35.25吨；然后钢锭带温清理，清理温度155℃，清理后装炉焖钢，然后采用低速烧钢，1000℃以下升温速度115℃/h，最高加热温度为1240℃，之后保温300分钟；然后轧制开坯，轧制温度为1150℃，轧至600mm，得到开坯料；
(2)加热开坯料，1000℃以下升温速度110℃/h，最高加热温度为1260℃，之后保温300分钟，然后采用控轧工艺进行II阶段控制轧制，第一阶段轧制温度950℃，轧至240mm，第二阶段轧制温度为850℃，轧至成品钢板厚度180mm，得到半成品钢板，其中第一阶段轧制、第二阶段轧制的单道次压下量为25mm；
(3)半成品钢板进行水冷，返红温度为700℃，之后再进行堆垛缓冷，堆垛时间60小时，制得成品钢板，成品钢板厚度为180mm。
制得的成品钢板拆垛后进行超声波探伤，钢板内部质量达到了JB/T4730-2005标准要求的探伤I级，厚度方向1/2处Z向性能检验结果：41％、44％、40％，满足标准Z35的要求。
实施例3
生产钢种：Q345R，规格：150mm×2300mm×7500mm，探伤标准：JB/T4730-2005I级。
该钢的生产方法，包括以下步骤：
(1)钢水先经电炉冶炼，之后送入LF炉精炼并调整成分，LF精炼周期60分钟，脱氧良好，钢水温度达到1560℃时，转入真空脱气炉(VD炉)真空处理，真空处理过程在66Pa保持20分钟，真空处理之前加入Al线和造渣料；将冶炼好的钢水浇铸成钢锭，浇铸采用模铸方法进行，过热度为36℃，浇铸速率为钢锭本体14分钟，帽口4分钟，浇铸得到的钢锭的厚度为500mm，重21吨；然后钢锭带温清理，清理温度165℃，清理后装炉焖钢，然后采用低速烧钢，1000℃以下升温速度105℃/h，最高加热温度为1250℃，之后保温350分钟；然后轧制开坯，轧制温度为1100℃，轧至450mm，得到开坯料；
(2)加热开坯料，1000℃以下升温速度110℃/h，最高加热温度为1250℃，之后保温350分钟，然后采用控轧工艺进行II阶段控制轧制，第一阶段轧制温度1000℃，轧至210mm，第二阶段轧制温度为900℃，轧至成品钢板厚度150mm，得到半成品钢板，其中第一阶段轧制、第二阶段轧制的单道次压下量为30mm；
(3)半成品钢板进行水冷，返红温度为720℃，之后再进行堆垛缓冷，堆垛时间48小时，制得成品钢板，成品钢板厚度为150mm。
制得的成品钢板拆垛后进行超声波探伤，钢板内部质量达到了JB/T4730-2005标准要求的探伤I级，厚度方向1/2处Z向性能检验结果：56％、51％、55％，满足标准Z35的要求。
实施例4
生产钢种：Q345E，规格：100mm×2500mm×8500mm，探伤标准：GB/T2970-2004I级。
该钢的生产方法，包括以下步骤：
(1)钢水先经电炉冶炼，之后送入LF炉精炼并调整成分，LF精炼周期55分钟，脱氧良好，钢水温度达到1580℃时，转入真空脱气炉(VD炉)真空处理，真空处理过程在66Pa保持20分钟，真空处理之前加入Al线和造渣料；将冶炼好的钢水浇铸成钢锭，浇铸采用模铸方法进行，过热度为35℃，浇铸速率为钢锭本体18分钟，帽口7分钟，浇铸得到的钢锭的厚度为450mm，重23吨；然后钢锭带温清理，清理温度155℃，清理后装炉焖钢，然后采用低速烧钢，1000℃以下升温速度115℃/h，最高加热温度为1240℃，之后保温400分钟；然后轧制开坯，轧制温度为1150℃，轧至300mm，得到开坯料；
(2)加热开坯料，1000℃以下升温速度110℃/h，最高加热温度为1260℃，之后保温300分钟，然后采用控轧工艺进行II阶段控制轧制，第一阶段轧制温度950℃，轧至160mm，第二阶段轧制温度为850℃，轧至成品钢板厚度100mm，得到半成品钢板，其中第一阶段轧制、第二阶段轧制的单道次压下量为25mm；
(3)半成品钢板进行水冷，返红温度为710℃，之后再进行堆垛缓冷，堆垛时间50小时，制得成品钢板，成品钢板厚度为100mm。
制得的成品钢板拆垛后进行超声波探伤，钢板内部质量达到了GB/T2970-2004标准要求的探伤I级，厚度方向1/2处Z向性能检验结果：50％、48％、53％，满足标准Z35的要求。
Claims (3)
1.一种100-200mm厚、超声波探伤I级钢板的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将冶炼好的钢水浇铸成钢锭，然后钢锭带温清理，清理温度不低于150℃，清理后装炉焖钢，然后采用低速烧钢，1000℃以下升温速度不大于120℃/h，最高加热温度为1250±10℃，之后保温300-500分钟；然后轧制开坯，轧制温度为1000-1150℃，轧至成品钢板厚度的2-4倍，得到开坯料；
(2)加热所述开坯料，1000℃以下升温速度不大于120℃/h，最高加热温度为1250±10℃，之后保温300-500分钟，然后采用控轧工艺进行II阶段控制轧制，第一阶段轧制温度950-1150℃，轧至成品钢板厚度+60mm，第二阶段轧制温度为850-900℃，轧至成品钢板厚度，得到半成品钢板；
(3)所述半成品钢板进行水冷，返红温度为680-720℃，之后再进行堆垛缓冷，堆垛时间不低于48小时，制得成品钢板，成品钢板厚度为100-200mm。
2.根据权利要求1所述的钢板的生产方法，其特征在于，步骤(1)中浇铸采用模铸方法进行浇铸，过热度为30-40℃，浇铸速率为钢锭本体14-18分钟，帽口4-7分钟，浇铸得到的钢锭的厚度为450-980mm。
3.根据权利要求1所述的钢板的生产方法，其特征在于，步骤(2)中采用控轧工艺进行II阶段控制轧制时，第一阶段轧制、第二阶段轧制的单道次压下量为25-35mm。
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