CN105603320B - 薄板坯连铸连轧生产集装箱板的方法 - Google Patents

薄板坯连铸连轧生产集装箱板的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种薄板坯连铸连轧生产集装箱板的方法，其包括转炉冶炼、LF精炼、薄板坯连铸、加热炉加热和热连轧工序，所述LF精炼工序中，控制出钢钢水成分的质量百分比为：C 0.05～0.09%，Si 0.30～0.50%，Mn 0.40～0.60%，P 0.070～0.120%，S 0.001～0.015%，Cr 0.30～0.50%，Ni 0.03～0.10%，Cu 0.25～0.40%，余量为Fe和不可避免的杂质。本方法采用上述工艺，从全流程工艺角度出发，消除连铸坯的内部偏析、降低合金加入量，降低全工序能耗，弥补传统工艺生产集装箱板的不足，实现低成本生产集装箱板的生产工艺。

Description

薄板坯连铸连轧生产集装箱板的方法
技术领域
本发明涉及一种集装箱板的生产方法，尤其是一种薄板坯连铸连轧生产集装箱板的方法。
背景技术
我国是世界上最大的集装箱生产基地，约占世界总产量的90%，其中，标准干货集装箱占世界产量95%以上，在干货集装箱耗材的钢中，1.6mm～2.0mm的薄规格钢材所占比例最大，约为45%～50%。
目前，生产集装箱板流程主要为：转炉或电炉→精炼→常规板坯连铸→步进式加热炉→轧机→卷取。由于集装箱板具有耐候性，主要是在钢中加入一定的合金元素有Cu、P、Cr、Ni等，常规板坯连铸机生产的集装箱板由于P元素偏高，连铸坯内部偏析严重、连铸坯内部质量很难控制；生产出的连铸坯热装距离长，连铸坯温降大，在加热炉内加热时间长，生产效率低、能耗高；轧制过程的压下比大，轧机的功率要高，薄规格尺寸及形状难以保证。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种过程易控、低成本的薄板坯连铸连轧生产集装箱板的方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其包括转炉冶炼、LF精炼、薄板坯连铸、加热炉加热和热连轧工序，所述转炉冶炼工序：入炉铁水中P 0.100～0.150%；采用石灰石和轻烧白云石造渣；转炉终点磷含量0.04～0.09%；
所述LF精炼工序中，控制出钢钢水成分的质量百分比为：C 0.05～0.09%，Si 0.30～0.50%，Mn 0.40～0.60%，P 0.070～0.120%，S 0.001～0.015%，Cr 0.30～0.50%，Ni 0.03～0.10%，Cu 0.25～0.40%，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述加热炉加热工序：加热段温度1210～1300℃，加热时间控制在15～30min；
所述热连轧工序：开轧温度1100～1180℃，终轧温度840～870℃；采取前段层流冷却；卷曲温度540～620℃。
本发明所述转炉冶炼工序：采用废铜和镍铁与废钢一起加入转炉，转炉终点钢水控制成分质量百分比：C 0.02～0.06%，P 0.040～0.090%，Ni 0.03～0.10%，Cu 0.25～0.40%；终点温度1600～1680℃，终点氧位500～800ppm。
本发明所述LF精炼工序：进站温度1560～1600℃，出站温度1590～1620℃；造渣碱度3～8；给电时间为5～25min；静吹时间8～20min；出钢温度1590～1630℃。
本发明所述薄板坯连铸工序：中间包钢水过热度为1535～1550℃；连铸机拉速控制在3.8～5.0m/min；钢包到中间包采用长水口加氩气密封；结晶器所用保护渣的碱度为0.9～2.5，粘度为0.05～0.015P·S；一次冷却和二次冷却采用弱冷却方式，同时保证拉矫温度≥800℃。所述薄板坯连铸工序中，采用动态软压下工艺，将出结晶器连铸坯压下至72mm厚度。
本发明所述加热炉加热工序：连铸坯进入加热炉温度为900～1000℃，出炉温度为1150～1200℃。
本发明所述热连轧工序：粗轧前除磷和精轧前除磷水压力为17～19MPa。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明转炉冶炼采用高磷铁水冶炼，入炉铁水控制成分质量百分比P：0.100～0.150%，冶炼工艺采用低抢位冶炼，采用石灰石和轻烧白云石造渣，最终达到高磷出钢的目的，合金化时少加磷铁或不加磷铁。
本发明采用废铜和镍铁与废钢一起加入转炉，镍成分质量百分比Ni：0.03～0.10%，均热工序采用高温快烧工艺，避免镍加入量低导致铜在加热过程中的表面富集形成网状裂纹。
本发明采用中碳铬铁配铬，成品的碳成分质量百分比0.05～0.09%，高碳的含量是为了降低其他合金元素的加入量，保证集装箱板的力学性能，碳成分接近包晶钢的范围，连铸工序采用低碱度、高粘度保护渣，一冷水和二次冷却采用弱冷却方式，同时保证拉矫温度≥800℃。避免该钢种在连铸过程中发生包晶反应的裂纹缺陷或是漏钢事故。
本发明热轧工序中提高开轧温度，采取前段层流冷却，低温卷曲等措施来保证集装箱板力学性能。
本发明连铸采用动态软压下有效控制P偏析：本发明中薄板坯热装温度900～1000℃，常规方法中板坯装炉温度10～800℃；本发明中薄板坯出连铸机至入炉距离10m，加热时间为5-30min；常规方法中板坯出连铸机至入炉大于100m；常规方法中板坯加热时间长，生成氧化铁皮厚，能耗高；本方法中薄板坯连铸连轧是从72厚度连铸坯轧制到1.6厚度板卷，常规方法中板坯连铸机是从230厚度连铸坯轧制到1.6厚度板卷，薄板坯压下比小板型控制要好。
本发明采用上述工艺，从全流程工艺角度出发，消除连铸坯的内部偏析、降低合金加入量，降低全工序能耗，弥补传统工艺生产集装箱板的不足，实现低成本生产集装箱板的生产工艺。
本发明采用薄板坯连铸连轧工艺来生产集装箱板，通过控制各工序工艺参数，来生产满足要求，降低了全工序能耗，实现低成本生产集装箱板的生产工艺；与同类工艺或传统工艺比较，吨钢成分下降100～200元。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1－9：本薄板坯连铸连轧生产集装箱板的方法的工艺流程为：转炉冶炼→LF精炼→薄板坯连铸→均热（加热炉加热）→热连轧。
采用下述设备：转炉150t，LF精炼150t，薄板坯连铸：连铸坯宽1000～1650mm、厚72mm，辊底式均热炉，1810轧机。生产钢种为SPA-H耐候钢。
具体操作步骤和各工序工艺参数控制如下：
（1）转炉冶炼工序：
A、高磷铁水冶炼：入炉铁水化学成分和温度见表1；
表1：入炉铁水化学成分和温度
B、采用废铜和镍铁与废钢一起加入转炉进行冶炼，废铜加入量420kg/炉，镍铁加入量800kg/炉。
C、冶炼过程采用石灰石和轻烧白云石进行造渣，石灰石加入量800kg/炉、轻烧白云石加入量700kg/炉。
D、吹炼过程以快速脱碳为主要目标，保证转炉终点高磷出钢，转炉终点除Fe外的主要成分和温度控制见表2。
表2：转炉终点成分和温度
E、出钢时间和终点氧位见表2，钢流圆整。
F、每炉钢中碳铬铁加入量为900kg/炉；磷铁加入量0～300公斤/炉；中碳锰铁加入量750kg/炉。
（2）LF精炼工序：
A、钢包进站，进行测温，取样分析成分；
B、对钢水采用给电升温、加合金微调成分、钙处理等常规方法；
C、具体工艺过程见表3。
表3：LF精炼工艺
D、LF出站化学成分见表4，余量为Fe和不可避免的杂质。
表4：LF出站化学成分（wt%）
实施例 C Mn S P Si Cr Ni Cu
1 0.065 0.42 0.006 0.077 0.035 0.33 0.04 0.27
2 0.067 0.43 0.005 0.082 0.036 0.35 0.05 0.26
3 0.084 0.40 0.004 0.085 0.034 0.36 0.05 0.27
4 0.072 0.41 0.007 0.079 0.033 0.34 0.06 0.28
5 0.077 0.41 0.006 0.082 0.034 0.40 0.05 0.29
6 0.078 0.41 0.005 0.081 0.032 0.32 0.06 0.28
7 0.090 0.40 0.002 0.072 0.43 0.30 0.08 0.40
8 0.059 0.45 0.008 0.070 0.50 0.46 0.03 0.25
9 0.050 0.52 0.006 0.108 0.30 0.46 0.08 0.33
（3）薄板坯连铸工序：
A、钢包到中间包采用长水口加氩气密封保护钢水，长水口处钢水不能裸露；钢包向中间包浇注钢水时不能下渣；
B、采用动态软压下工艺，将出结晶器连铸坯90mm厚度压下至72mm厚度，中间包钢水温度1535～1550℃，连铸机拉速为3.8～5.0m/min；钢包到中间包采用长水口加氩气密封；
C、结晶器使用保护渣碱度为1.10～1.20、粘度为0.60～0.70P·S；一冷水和二次冷却采用弱冷却方式，同时保证拉矫温度≥800℃。
D、薄板坯连铸工序具体的工艺条件见表5。
表5：薄板坯连铸工序的工艺条件
（4）加热炉加热工序：
连铸坯进入加热炉温度为900～1000℃，加热炉采用高温快烧工艺，加热段温度1210～1300℃，加热时间控制在15～30min，出炉温度为1150～1200℃；具体工艺条件见表6。
表6：加热炉加热工序的工艺条件
（5）热连轧工序：开轧温度1100～1180℃，终轧温度840～870℃，卷曲温度540～620℃，粗轧前除磷和精轧前除磷水压力为17～19MPa；采取前段层流冷却；具体工艺条件见表7。
表7：热连轧工序的工艺条件
热轧板卷的不同规格的力学性能见表8。
表8：热轧板卷的力学性能

Claims (4)

1.一种薄板坯连铸连轧生产集装箱板的方法，其包括转炉冶炼、LF精炼、薄板坯连铸、加热炉加热和热连轧工序，其特征在于，所述转炉冶炼工序：入炉铁水中P 0.100～0.150%；采用石灰石和轻烧白云石造渣；转炉终点磷含量0.04～0.09%；
所述转炉冶炼工序：采用废铜和镍铁与废钢一起加入转炉，转炉终点钢水控制成分质量百分比：C 0.02～0.06%，P 0.040～0.090%，Ni 0.03～0.10%，Cu 0.25～0.40%；终点温度1600～1680℃，终点氧位500～800ppm；
所述LF精炼工序中，控制出钢钢水成分的质量百分比为：C 0.05～0.09%，Si 0.30～0.50%，Mn 0.40～0.60%，P 0.070～0.120%，S 0.001～0.015%，Cr 0.30～0.50%，Ni 0.03～0.10%，Cu 0.25～0.40%，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述加热炉加热工序：加热段温度1210～1300℃，加热时间控制在15～30min；
所述热连轧工序：开轧温度1100～1180℃，终轧温度840～870℃；采取前段层流冷却；卷取温度540～620℃；
所述薄板坯连铸工序：中间包钢水温度为1535～1550℃；连铸机拉速控制在3.8～5.0m/min；钢包到中间包采用长水口加氩气密封；结晶器所用保护渣的碱度为1.10～1.20，粘度为0. 60～0.70Pa·S；一次冷却和二次冷却采用弱冷却方式，同时保证拉矫温度≥800℃；
所述加热炉加热工序：连铸坯进入加热炉温度为900～1000℃，出炉温度为1150～1200℃。
2.根据权利要求1所述的薄板坯连铸连轧生产集装箱板的方法，其特征在于，所述LF精炼工序：进站温度1560～1600℃，出站温度1590～1620℃；造渣碱度3～8；给电时间为5～25min；静吹时间8～20min；出钢温度1590～1630℃。
3.根据权利要求1所述的薄板坯连铸连轧生产集装箱板的方法，其特征在于：所述薄板坯连铸工序中，采用动态软压下工艺，将出结晶器连铸坯压下至72mm厚度。
4.根据权利要求1－3任意一项所述的薄板坯连铸连轧生产集装箱板的方法，其特征在于，所述热连轧工序：粗轧前除鳞和精轧前除鳞水压力为17～19MPa。
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