CN114369753B - 一种基于柔性轧制技术生产多强度级别合金结构钢的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于柔性轧制技术生产多强度级别合金结构钢的方法，工艺流程为：铁水预处理—转炉冶炼—LF—RH—板坯连铸—板坯清理—原料验收—加热—TMCP轧制—控制冷却—矫直—喷印标记—检查、检验—入库。本发明实现一种熔炼成分通过工艺参数的优化，使其轧制钢板强度及韧塑性均达到不同强度级别结构钢板的要求，不仅可降低生产成本，而且可提高生产节奏和管理效率，有利于企业的规模化生产和集约化管理。

Description

一种基于柔性轧制技术生产多强度级别合金结构钢的方法
技术领域
本发明涉及热轧板带工艺，特别涉及一种基于柔性轧制技术生产多强度级别合金结构钢的方法。
背景技术
中厚板品种繁多，组织冶炼难度较大，同时，小批量和定制化的生产与大批量工业化生产之间存在矛盾，迫切需要实现基于“一钢多能”的柔性化生产。
研究基于成分-工艺-性能的对应关系，使其轧制钢板强度及韧塑性均达到不同强度级别结构钢板的要求，不仅可降低生产成本，而且可提高生产节奏和管理效率，有利于企业的规模化生产和集约化管理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于柔性轧制技术生产多强度级别合金结构钢的方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种基于柔性轧制技术生产多强度级别合金结构钢的方法，工艺流程为：铁水预处理—转炉冶炼—LF—RH—板坯连铸—板坯清理—原料验收—加热—TMCP轧制—控制冷却—矫直—喷印标记—检查、检验—入库；具体包括：
1)合金结构钢化学成分重量百分比为：C:0.07～0.12％、Si:0.1～0.4％、Mn:1.40～1.80％、Nb:0.02～0.04％、Ti:0.01～0.03％、P≤0.020％、S≤0.010％、Als：0.02～0.05％，其余为Fe及不可避免杂质；
2)炼钢进行铁水脱硫预处理，脱硫渣扒净，采用铝铁脱氧；
3)LF工序喂硅钙线进行钙化处理，喂入量200～400米/炉；RH精炼采用真空脱氢操作模式，纯脱氢时间大于18分钟；
4)中间包目标过热度按小于30℃控制；全程保护浇注，连铸板坯下线堆垛缓冷48小时以上；
5)钢坯加热温度为1150～1240℃，均热段加热温度1150～1230℃，在炉总时间4～7小时；
6)钢坯出炉后迅速至除鳞机去除氧化铁皮，板坯开轧温度≥1030℃，轧制过程中高压水除鳞；
7)轧制工艺
a.355MPa强度级别钢板：按钢板厚度h轧制具体为：
h≤10mm；终轧温度880±20℃；
10mm＜h≤15.9mm；终轧温度860±20℃；开冷温度820±20℃；返红温度650±30℃；
15.9mm＜h≤20mm；精轧阶段累计压下率≥60％；二阶段开轧温度890～930℃；终轧温度850±20℃；开冷温度820±20℃；返红温度650±30℃；
20mm＜h≤40mm；精轧阶段累计压下率≥55％；二阶段开轧温度860～900℃；终轧温度830±20℃；开冷温度820±20℃；返红温度620±30℃；
40mm＜h≤60mm；精轧阶段累计压下率≥50％；二阶段开轧温度830±20℃；终轧温度850±20℃；开冷温度820±20℃；返红温度600±30℃；
b.390MPa强度级别钢板：按钢板厚度h轧制具体为：
h≤10mm；终轧温度880±20℃；开冷温度810±20℃；返红温度650±30℃；
10mm＜h≤15.9mm；终轧温度840±20℃；开冷温度790±20℃；返红温度580±30℃；
15.9mm＜h≤20mm；精轧阶段累计压下率≥60％；二阶段开轧温度890～930℃；终轧温度830±20℃；开冷温度790±20℃；返红温度560±30℃；
20mm＜h≤40mm；精轧阶段累计压下率≥55％；二阶段开轧温度860～900℃；终轧温度810±20℃；开冷温度790±20℃；返红温度560±30℃；
40mm＜h≤60mm；精轧阶段累计压下率≥50％；二阶段开轧温度830±20℃；终轧温度820±20℃；开冷温度800±20℃；返红温度550±30℃；
c.420MPa强度级别钢板：按钢板厚度h轧制具体为：
h≤10mm；终轧温度880±20℃；开冷温度810±20℃；返红温度630±30℃；
10mm＜h≤15.9mm；终轧温度840±20℃；开冷温度790±20℃；返红温度550±30℃；
15.9mm＜h≤20mm；精轧阶段累计压下率≥60％；二阶段开轧温度890～930℃；终轧温度830±20℃；开冷温度790±20℃；返红温度530±30℃；
20mm＜h≤40mm；精轧阶段累计压下率≥55％；二阶段开轧温度860～900℃；终轧温度810±20℃；开冷温度790±20℃；返红温度530±30℃；
40mm＜h≤60mm；精轧阶段累计压下率≥50％；二阶段开轧温度830±20℃；终轧温度820±20℃；开冷温度800±10℃；返红温度500±30℃；
8)缓冷工艺：厚度大于30mm钢板下线后均采用“下铺上盖”热钢板方式缓冷，钢板温度250-300℃，缓冷时间不小于24小时。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
本发明实现一种熔炼成分通过工艺参数的优化，使其轧制钢板强度及韧塑性均达到不同强度级别结构钢板的要求，不仅可降低生产成本，而且可提高生产节奏和管理效率，有利于企业的规模化生产和集约化管理。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明：
以下实施例对本发明进行详细描述。这些实施例仅是对本发明的最佳实施方案进行描述，并不对本发明的范围进行限制。
一种基于柔性轧制技术生产多强度级别合金结构钢的方法，具体包括：
1)合金结构钢化学成分重量百分比为：C:0.07～0.12％、Si:0.1～0.4％、Mn:1.40～1.80％、Nb:0.02～0.04％、Ti:0.01～0.03％、P≤0.020％、S≤0.010％、Als：0.02～0.05％，其余为Fe及不可避免杂质；
2)炼钢进行铁水脱硫预处理，脱硫渣扒净，采用铝铁脱氧；
3)LF工序喂硅钙线进行钙化处理，喂入量200～400米/炉；RH精炼采用真空脱氢操作模式，纯脱氢时间大于18分钟；
4)中间包目标过热度按小于30℃控制；全程保护浇注，连铸板坯下线堆垛缓冷48小时以上；
5)钢坯加热温度为1150～1240℃，均热段加热温度1150～1230℃，在炉总时间4～7小时；
6)钢坯出炉后迅速至除鳞机去除氧化铁皮，板坯开轧温度≥1030℃，轧制过程中高压水除鳞；
7)轧制工艺见下表所示：
Figure BDA0003460693930000031
Figure BDA0003460693930000041
8)缓冷工艺：厚度大于30mm钢板下线后均采用“下铺上盖”热钢板方式缓冷，钢板温度250-300℃，缓冷时间不小于24小时。
实施例
一种基于柔性轧制技术生产多强度级别合金结构钢的方法，具体包括：
1)合金结构钢熔炼成分C:0.09％、Si:0.25％、Mn:1.57％、Nb:0.03％、Ti:0.02％、P：0.010％、S：0.005％、Als：0.03％；其余为Fe及不可避免杂质；
2)炼钢进行铁水脱硫预处理，脱硫渣扒净，采用铝铁脱氧；
3)LF工序喂硅钙线进行钙化处理，喂入量200-400米/炉；RH精炼采用真空脱氢操作模式，纯脱气时间20分钟；
4)中间包目标过热度按小于30℃控制；全程保护浇注，连铸板坯下线堆垛缓冷50小时；
5)加热及轧制
a.250mm坯料轧制32mm355MPa级别钢板，加热温度1215℃，均热温度1208℃，在炉总时间5.3小时。钢坯出炉后迅速至除鳞机去除氧化铁皮，板坯开轧温度1030℃，轧制过程中高压水除鳞；
精轧阶段累计压下率57％，二阶段开轧温度883℃，终轧温度841℃，开冷温度815℃，终冷温度644℃。缓冷25小时。最终力学性能检验结果：屈服强度357MPa、抗拉强度511MPa、断后延伸率29％、冲击功均值153J，符合GB/T1591-2018《低合金高强度结构钢》中Q355钢级要求。
b.250mm坯料轧制35mm390MPa级别钢板，加热温度1218℃，均热温度1213℃，在炉总时间5.4小时。钢坯出炉后迅速至除鳞机去除氧化铁皮，板坯开轧温度1040℃，轧制过程中高压水除鳞；
精轧阶段累计压下率58％，二阶段开轧温度887℃，终轧温度821℃，开冷温度795℃，终冷温度573℃。缓冷26小时。最终力学性能检验结果：屈服强度417MPa、抗拉强度524MPa、断后延伸率27％、冲击功均值161J，符合GB/T1591-2018《低合金高强度结构钢》中Q390钢级要求。
c.250mm坯料轧制32mm420MPa级别钢板，加热温度1213℃，均热温度1205℃，在炉总时间5.1小时。钢坯出炉后迅速至除鳞机去除氧化铁皮，板坯开轧温度1035℃，轧制过程中高压水除鳞；
精轧阶段累计压下率58％，二阶段开轧温度892℃，终轧温度827℃，开冷温度801℃，终冷温度514℃，缓冷28小时。最终力学性能检验结果：屈服强度446MPa、抗拉强度549MPa、断后延伸率24.5％、冲击功均值148J，符合GB/T1591-2018《低合金高强度结构钢》中Q420钢级要求。

Claims (1)

1.一种基于柔性轧制技术生产多强度级别合金结构钢的方法，其特征在于，具体包括：
1)合金结构钢熔炼成分C:0.09％、Si:0.25％、Mn:1.57％、Nb:0.03％、Ti:0.02％、P：0.010％、S：0.005％、Als：0.03％；其余为Fe及不可避免杂质；
2)炼钢进行铁水脱硫预处理，脱硫渣扒净，采用铝铁脱氧；
3)LF工序喂硅钙线进行钙化处理，喂入量200-400米/炉；RH精炼采用真空脱氢操作模式，纯脱气时间20分钟；
4)中间包目标过热度按小于30℃控制；全程保护浇注，连铸板坯下线堆垛缓冷50小时；
5)加热及轧制
a.250mm坯料轧制32mm355MPa级别钢板，加热温度1215℃，均热温度1208℃，在炉总时间5.3小时；钢坯出炉后迅速至除鳞机去除氧化铁皮，板坯开轧温度1030℃，轧制过程中高压水除鳞；
精轧阶段累计压下率57％，二阶段开轧温度883℃，终轧温度841℃，开冷温度815℃，终冷温度644℃；缓冷25小时；最终力学性能检验结果：屈服强度357MPa、抗拉强度511MPa、断后延伸率29％、冲击功均值153J；
b.250mm坯料轧制35mm390MPa级别钢板，加热温度1218℃，均热温度1213℃，在炉总时间5.4小时，钢坯出炉后迅速至除鳞机去除氧化铁皮，板坯开轧温度1040℃，轧制过程中高压水除鳞；
精轧阶段累计压下率58％，二阶段开轧温度887℃，终轧温度821℃，开冷温度795℃，终冷温度573℃；缓冷26小时； 最终力学性能检验结果：屈服强度417MPa、抗拉强度524MPa、断后延伸率27％、冲击功均值161J；
c.250mm坯料轧制32mm420MPa级别钢板，加热温度1213℃，均热温度1205℃，在炉总时间5.1小时，钢坯出炉后迅速至除鳞机去除氧化铁皮，板坯开轧温度1035℃，轧制过程中高压水除鳞；
精轧阶段累计压下率58％，二阶段开轧温度892℃，终轧温度827℃，开冷温度801℃，终冷温度514℃，缓冷28小时；最终力学性能检验结果：屈服强度446MPa、抗拉强度549MPa、断后延伸率24.5％、冲击功均值148J。
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