CN104561784A - 一种高炉炉壳用钢bb503钢板及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高炉炉壳用钢BB503钢板及其生产方法。<b>该</b>钢板包含如下质量百分比的化学成分:C:0.13~0.18、Si:0.30~0.55、Mn:1.3~1.6、P:≤0.018、S:≤0.010、ALS:0.010~0.050,Ti:0.010~0.035;V:0.02~0.10,其它为Fe和残留元素。其生产方法包括:KR铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、浇注、钢坯加热、轧制、缓冷、热处理等工艺控制。通过合理的化学成分设计,LF(VD)工艺来保证钢质的洁净度,并通过加热、轧制及正火处理等工艺有效实施,成功地研制出了12mm-100mm厚高炉炉壳用合金结构钢BB503钢板,其屈服强度与国标相比富裕量控制在30~60MPa,抗拉强度与国标相比富裕量控制在40~70MPa;伸长率与国标相比富裕量控制在2%-6%;V型冲击功与国标相比富裕量控制在100~250J。
Description
技术领域
本发明属于中厚板生产领域,具体涉及到一种高炉炉壳用钢BB503钢板及其生产方法。
背景技术
BB503主要用于高炉炉壳结构用钢板。炉壳的作用是固定冷却设备,保证高炉砌体牢固,密封炉体,有的还承受炉顶载荷。炉壳除承受巨大的重力外,还要承受热应力和内部的煤气压力,有时要抵抗崩料、坐料甚至可能发生的煤气***的突然冲击,因此要有足够的强度。目前此类钢板生产主要采取连铸或模铸生产,经常出现焊接后强度低现象。
发明内容
针对上述问题,经过试验摸索,获得了一种12mm-100mm厚度板BB503的生产方法,从而完成了本发明。
因此,本发明的目的在于提供一种厚度12mm-100mm高炉炉壳用钢BB503钢板。
本发明的另一目的在于提供一种厚度12mm-100mm高炉炉壳用钢BB503钢板的生产方法。
为达到上述第一个目的,本发明采取的技术方案是厚度在12mm-100mm高炉炉壳用钢BB503钢板包含如下质量百分比的化学成分(单位,wt%):
C:0.13~0.18、Si:0.30~0.55、Mn:1.3~1.6、P:≤0.018、S:≤0.010、ALS:0.010~0.050,Ti:0.010~0.035;V:0.02~0.10,其它为Fe和残留元素。
为达到上述目的,本发明采取的生产方法包括:KR铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼(VD)、浇注、钢坯加热、轧制、缓冷、热处理等工艺控制。
KR铁水预处理工艺:到站铁水必须扒渣,保证铁水经KR搅拌脱硫后铁水S≤0.010%。
转炉冶炼工艺:入炉铁水S≤0.010%、P≤0.080%,铁水温度≥1270℃,过程枪位按前期1.0-1.3m、中期1.2-1.6m、后期1.0-1.1m控制,造渣碱度R按2.5-4.0控制,出钢目标P≤0.018%、C≥0.05%、S≤0.012%,出钢过程中向钢包内硅铝钡钙、硅铝铁等脱氧剂。出钢结束前采用挡渣锥挡渣,保证渣层厚度≤30mm,转炉出钢过程中要求全程吹氩。
吹氩处理工艺:氩站加入铝线,在氩站要求强吹氩3min-5min,流量200-500NL/min,钢液面裸眼直径控制在300~500mm,离氩站温度不得低于1570℃。
LF精炼工艺:精炼过程中全程吹氩。加入精炼渣料,碱度按2.5-6.0控制,精炼脱氧剂以电石、铝粒、硅铁粉为主,加入量根据钢水中氧含量及造白渣情况适量加入。加热过程根据节奏富余和温度情况选择适当电流进行加热,加热时间按两次控制,一加热6-12min、二加热6-10min,二加热过程中要求根据造渣情况,补加脱氧剂。离站前加入硅钙线,加硅钙线前必须关闭氩气,钢水离站温度1610±15℃(不过真空炉温度1565±15℃)。
VD精炼工艺:大于50mm钢板必须过真空,VD真空度必须达到67Pa以下,保压时间必须≥15min,破真空后软吹2-5min或不吹,软吹过程中钢水不得裸露。覆盖剂保证铺满钢液面,加覆盖剂前必须关闭氩气,上钢温度1565±15℃。
连铸工艺:中包过热度15±10℃,拉速:0.6-1.0m/min,连铸浇钢要求全程保护浇铸,中包浇注过程中必须保证钢液面不见红。浇钢过程中合理控制塞棒吹氩量,保证结晶器液面波动轻微。铸坯下线后要求堆冷≥24h。
加热工艺:加热温度及加热时间如下:预热段温度900-1100℃,加热段温度1220-1260℃,保温段温度1180-1240℃,加热速度:9-13min/cm;
控轧控冷
开轧温度1050℃~1150℃,一阶段终轧温度在980℃~1050℃,粗轧压下量30±5mm,待温厚度为成品厚度的1.6~3倍。二阶段开轧温度≤920℃;二阶段保证累计压下率≥50%;终轧温度:a:厚度≥12~40mm的终轧温度控制在790~830℃之间,b:厚度≥40~100mm的终轧温度控制在780~820℃之间;
由于轧后缓冷易使晶粒长大,并且组织中的C、Mn等合金固溶量有限,因此要控制适当的冷却速度。为了获得优良的综合力学性能,根据板厚的不同,轧后采用不同的层流冷却,通过调整冷却集管组数,确保返红温度:a:厚度≥16~30mm的泛红温度控制在640~680℃之间,b:厚度≥30~60mm的泛红温度控制在630~670℃之间。c:厚度≥60~100mm的泛红温度控制在620~660℃之间。
堆冷工艺:采用高温堆冷工艺可有效避免因快速冷却产生的残余应力,同时可大大降低钢板中氢的含量,充分实现热扩散效果,改善钢板内部质量。钢板堆垛缓冷工艺如下;堆垛缓冷温度不低于300℃,堆冷时间≥24小时;
正火工艺:温度900±15℃,保温时间1.8-2.2min/mm;
通过合理的化学成分设计,LF(VD)工艺来保证钢质的洁净度,并通过加热、轧制及正火处理等工艺有效实施,成功地研制出了12mm-100mm厚高炉炉壳用合金结构钢BB503钢板,其屈服强度与国标相比富裕量控制在30~60MPa,抗拉强度与国标相比富裕量控制在40~70 MPa;伸长率与国标相比富裕量控制在2%-6%; V型冲击功与国标相比富裕量控制在100~250J。
具体实施方式
本发明采用转炉冶炼、连铸保护浇注,3800m宽厚板轧机轧制的方法生产12mm-100mm厚合金结构钢BB503钢板。其工艺流程为:优质铁水、KR铁水预处理、100/100吨顶底复吹转炉、LF炉精炼(真空脱气处理)、连铸、钢坯堆冷、加热、轧制、ACC层流冷却、11辊热矫直机、堆冷、精整、正火、性能检验、外检、探伤、入库。
实施方式如下:
本发明采取的技术方案中厚度在12mm-100mm厚合金结构钢BB503钢板包含如下质量百分比的化学成分(单位,wt%): C:0.13~0.18、Si:0.30~0.55、Mn:1.3~1.6、P:≤0.018、S:≤0.010、ALS:0.010~0.050,Ti:0.010~0.035;V:0.02~0.10,其它为Fe和残留元素。
KR铁水预处理工艺:到站铁水必须扒渣,保证铁水经KR搅拌脱硫后铁水S≤0.010%。
转炉冶炼工艺:入炉铁水S≤0.010%、P≤0.080%,铁水温度≥1270℃,过程枪位按前期1.0-1.3m、中期1.2-1.6m、后期1.0-1.1m控制,造渣碱度R按2.5-4.0控制,出钢目标P≤0.018%、C≥0.05%、S≤0.012%,出钢过程中向钢包内硅铝钡钙、硅铝铁等脱氧剂。出钢结束前采用挡渣锥挡渣,保证渣层厚度≤30mm,转炉出钢过程中要求全程吹氩。
吹氩处理工艺:氩站加入铝线,在氩站要求强吹氩3min-5min,流量200-500NL/min,钢液面裸眼直径控制在300~500mm,离氩站温度不得低于1570℃。
LF精炼工艺:精炼过程中全程吹氩。加入精炼渣料,碱度按2.5-6.0控制,精炼脱氧剂以电石、铝粒、硅铁粉为主,加入量根据钢水中氧含量及造白渣情况适量加入。加热过程根据节奏富余和温度情况选择适当电流进行加热,加热时间按两次控制,一加热6-12min、二加热6-10min,二加热过程中要求根据造渣情况,补加脱氧剂。离站前加入硅钙线,加硅钙线前必须关闭氩气,钢水离站温度1610±15℃(不过真空炉温度1565±15℃)。
VD精炼工艺:大于50mm钢板必须过真空,VD真空度必须达到67Pa以下,保压时间必须≥15min,破真空后软吹2-5min或不吹,软吹过程中钢水不得裸露。覆盖剂保证铺满钢液面,加覆盖剂前必须关闭氩气,上钢温度1565±15℃。
连铸工艺:中包过热度15±10℃,拉速:0.6-1.0m/min,连铸浇钢要求全程保护浇铸,中包浇注过程中必须保证钢液面不见红。浇钢过程中合理控制塞棒吹氩量,保证结晶器液面波动轻微。铸坯下线后要求堆冷≥24h。
加热工艺:加热温度及加热时间如下:预热段温度900-1100℃,加热段温度1220-1260℃,保温段温度1180-1240℃,加热速度:9-13min/cm;
控轧控冷
开轧温度1050℃~1150℃,一阶段终轧温度在980℃~1050℃,粗轧压下量30±5mm,待温厚度为成品厚度的1.6~3倍。二阶段开轧温度≤920℃;二阶段保证累计压下率≥50%;终轧温度:a:厚度≥12~40mm的终轧温度控制在790~830℃之间,b:厚度≥40~100mm的终轧温度控制在780~820℃之间;
由于轧后缓冷易使晶粒长大,并且组织中的C、Mn等合金固溶量有限,因此要控制适当的冷却速度。为了获得优良的综合力学性能,根据板厚的不同,轧后采用不同的层流冷却,通过调整冷却集管组数,确保返红温度:a:厚度≥16~30mm的泛红温度控制在640~680℃之间,b:厚度≥30~60mm的泛红温度控制在630~670℃之间。c:厚度≥60~100mm的泛红温度控制在620~660℃之间。
堆冷工艺:采用高温堆冷工艺可有效避免因快速冷却产生的残余应力,同时可大大降低钢板中氢的含量,充分实现热扩散效果,改善钢板内部质量。钢板堆垛缓冷工艺如下;堆垛缓冷温度不低于300℃,堆冷时间≥24小时;
正火工艺:温度900±15℃,保温时间1.8-2.2min/mm。
结果分析
机械力学性能分析
成份及机械力学性能按GB50567-2010,机械性能平均值具体见下表。
本次分别试生产12mm、60mm、100mm厚度BB503各 20批,通过合理的化学成分设计及生产工艺控制,成功地研制出合金结构钢BB503钢板。其屈服强度控制在340~430MPa,抗拉强度控制在520~590 MPa;伸长率控制在24%-32%;0℃V型冲击功控制在180~280J。
所研制的钢板外检,正品率100%;按JB/T 47030进行探伤,合一级率为80%,合三级率为100%,达到了预期效果。
Claims (2)
1.一种高炉炉壳用钢BB503钢板,该高炉炉壳用钢BB503钢板包含如下质量百分比的化学成分:
C:0.13~0.18、Si:0.30~0.55、Mn:1.3~1.6、P:≤0.018、S:≤0.010、ALS:0.010~0.050,Ti:0.010~0.035;V:0.02~0.10,其它为Fe和残留元素。
2.一种如权利要求1所述高炉炉壳用钢BB503钢板的生产方法,该生产方法包括:KR铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、浇注、钢坯加热、轧制、缓冷、热处理工艺,其特征在于:
KR铁水预处理工艺:到站铁水必须扒渣,保证铁水经KR搅拌脱硫后铁水S≤0.010%;
转炉冶炼工艺:入炉铁水S≤0.010%、P≤0.080%,铁水温度≥1270℃,过程枪位按前期1.0-1.3m、中期1.2-1.6m、后期1.0-1.1m控制,造渣碱度R按2.5-4.0控制,出钢目标P≤0.018%、C≥0.05%、S≤0.012%,出钢过程中向钢包内硅铝钡钙、硅铝铁等脱氧剂;出钢结束前采用挡渣锥挡渣,保证渣层厚度≤30mm,转炉出钢过程中要求全程吹氩;
吹氩处理工艺:氩站加入铝线,在氩站要求强吹氩3min-5min,流量200-500NL/min,钢液面裸眼直径控制在300~500mm,离氩站温度不得低于1570℃;
LF精炼工艺:精炼过程中全程吹氩;加入精炼渣料,碱度按2.5-6.0控制,精炼脱氧剂以电石、铝粒、硅铁粉为主,加入量根据钢水中氧含量及造白渣情况适量加入;加热过程根据节奏富余和温度情况选择适当电流进行加热,加热时间按两次控制,一加热6-12min、二加热6-10min,二加热过程中要求根据造渣情况,补加脱氧剂;离站前加入硅钙线,加硅钙线前必须关闭氩气,钢水离站温度1610±15℃;
VD精炼工艺:大于50mm钢板必须过真空,VD真空度必须达到67Pa以下,保压时间必须≥15min,破真空后软吹2-5min或不吹,软吹过程中钢水不得裸露;覆盖剂保证铺满钢液面,加覆盖剂前必须关闭氩气,上钢温度1565±15℃;
连铸工艺:中包过热度15±10℃,拉速:0.6-1.0m/min,连铸浇钢要求全程保护浇铸,中包浇注过程中必须保证钢液面不见红;浇钢过程中合理控制塞棒吹氩量,保证结晶器液面波动轻微;铸坯下线后要求堆冷≥24h;
加热工艺:加热温度及加热时间如下:预热段温度900-1100℃,加热段温度1220-1260℃,保温段温度1180-1240℃,加热速度:9-13min/cm;
控轧控冷:开轧温度1050℃~1150℃,一阶段终轧温度在980℃~1050℃,粗轧压下量30±5mm,待温厚度为成品厚度的1.6~3倍;二阶段开轧温度≤920℃;二阶段保证累计压下率≥50%;终轧温度:a:厚度≥12~40mm的终轧温度控制在790~830℃之间,b:厚度≥40~100mm的终轧温度控制在780~820℃之间;
根据板厚的不同,轧后采用不同的层流冷却,通过调整冷却集管组数,确保返红温度:a:厚度≥16~30mm的泛红温度控制在640~680℃之间,b:厚度≥30~60mm的泛红温度控制在630~670℃之间;c:厚度≥60~100mm的泛红温度控制在620~660℃之间;
堆冷工艺:采用高温堆冷工艺可有效避免因快速冷却产生的残余应力,同时可大大降低钢板中氢的含量,充分实现热扩散效果,改善钢板内部质量;钢板堆垛缓冷工艺如下;堆垛缓冷温度不低于300℃,堆冷时间≥24小时;
正火工艺:温度900±15℃,保温时间1.8-2.2min/mm。
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