專利名稱：一種提高中厚鋼板探傷合格率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金工藝技術(shù)領(lǐng)域，特別是通過調(diào)整優(yōu)化冶煉、軋制等各工序的工藝
制度，提高低合金高強(qiáng)度中厚規(guī)格鋼板探傷合格率的措施。
背景技術(shù)：
隨著國內(nèi)建筑、船舶及壓力容器等行業(yè)的飛速發(fā)展，對具有優(yōu)良強(qiáng)韌性、可焊性和 高表面質(zhì)量鋼板的需求在不斷增長，對材料的要求也愈加苛刻。低合金高強(qiáng)度中厚規(guī)格鋼 板應(yīng)用十分廣泛，一般要求以探傷或探傷+熱處理狀態(tài)交貨。但中厚規(guī)格鋼板經(jīng)過探傷常 出現(xiàn)不合格，且在大于50mm以上的特厚鋼板現(xiàn)象更明顯。探傷檢測出的缺陷主要有點(diǎn)密、 長條、裂紋、面積缺陷及分層性缺陷等。經(jīng)分析主要是由鋼板的疏松、偏析、非金屬夾雜、氣 體等導(dǎo)致探傷不合格。探傷合格率較低一直是困擾生產(chǎn)中厚規(guī)格鋼板產(chǎn)品質(zhì)量的難點(diǎn)問 題。 目前國內(nèi)有的廠家在生產(chǎn)低合金高強(qiáng)度中厚規(guī)格探傷鋼板時(shí)，提出如下幾項(xiàng)措 施強(qiáng)化精煉手段，進(jìn)一步控制鋼水中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，從來源上控制好硫的進(jìn)入；適當(dāng)增加 LF處理后軟吹時(shí)間，促進(jìn)各類夾雜物的上浮與排除；嚴(yán)格控制連鑄機(jī)的對弧度和開口度、 控制好爐機(jī)節(jié)奏，提高恒定拉速澆注水平；鑄坯實(shí)行冷送模式，有利于氫等元素的擴(kuò)散，減 少氣體含量；采用高溫大壓下軋制方式，增強(qiáng)變形滲透，破碎鑄坯原有的內(nèi)部組織中粗大的 柱狀晶或枝晶，改變或減輕偏析和疏松。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為進(jìn)一步改進(jìn)和完善已有提高探傷鋼板合格率的措施，提出從冶煉、連鑄 到軋制各工序的優(yōu)化工藝技術(shù)方案。 本發(fā)明的提高中厚鋼板探傷合格率的方法主要靠如下工藝實(shí)現(xiàn)。
主要工藝步驟為，高爐鐵水脫硫預(yù)處理一轉(zhuǎn)爐冶煉一LF精煉一連鑄一堆冷一檢 驗(yàn)一加熱一高壓水除鱗一粗軋一精軋一ACC冷卻一熱矯一冷床冷卻一堆冷一自動(dòng)探傷一 人工復(fù)探一切割(取樣)一鋼板檢驗(yàn)入庫。具體工藝包括 ①高爐鐵水采用噴吹顆粒鎂工藝進(jìn)行脫硫預(yù)處理，使入轉(zhuǎn)爐鐵水成分達(dá)到[P]= 0. 020-0. 080%、 [S] = 0. 005-0. 010% ; ②轉(zhuǎn)爐采用頂吹氧底吹氮?dú)饣驓鍤鈹嚢璧捻數(shù)讖?fù)吹冶煉，并采用氧壓為 0. 8-0. 85MPa、流量為22800-23200m3/h的低氧壓、大流量、穩(wěn)定頂部供氧制度，使各爐成分 穩(wěn)定，成分偏差《5% ; ③LF精煉過程中采用電石、碳化硅還原劑為主的脫氧工藝，精煉過程中造發(fā)泡白 渣精煉，全程底吹氬氣攪拌，并按照預(yù)吹、正常給電、軟吹3種模式控制底吹氬氣攪拌的氣 體流量； ④連鑄工藝要求鋼包到中間包、中間包到結(jié)晶器采取全程加保護(hù)套管保護(hù)澆注， 穩(wěn)定拉速為0. 85-0. 95m/min，使連鑄坯中心偏析《0. 5級，中心疏松《1. 0級；
⑤鑄坯下線堆垛緩冷48-60小時(shí)，鑄坯二次加熱時(shí)，采用脈沖控制加熱模式，加熱 時(shí)間保證在3. 5-4. 5小時(shí)； ⑥軋制工序，粗軋階段總壓下率控制在60-80% ;控制鋼板在250-35(TC下線并堆
冷至室溫。 如上所述提高中厚鋼板探傷合格率的方法，在轉(zhuǎn)爐冶煉工序中，嚴(yán)格控制成分 偏差，其中C成分相差《0.01%， Si、 Mn成分穩(wěn)定在標(biāo)準(zhǔn)要求的中下限，S《0.01%，回 P《0. 005% 。在LF精煉過程中，吹氬時(shí)間控制在30-50分鐘，氣體含量控制在N《40卯m、 0《30ppm、 H《2ppm。 按照本發(fā)明的工藝路線生產(chǎn)出的低合金高強(qiáng)度中厚規(guī)格鋼板，如Q345鋼，其綜合 力學(xué)性能及化學(xué)成分完全滿足國標(biāo)GB/T 1591-1994的要求，經(jīng)用戶超聲波探傷復(fù)檢鋼板 內(nèi)部無超標(biāo)缺陷，鋼板內(nèi)部質(zhì)量完全符合國標(biāo)GB/T2970-2004的標(biāo)準(zhǔn)要求，鋼板綜合探傷 合格率達(dá)到95%以上。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明主要針對為低合金高強(qiáng)度中厚規(guī)格鋼板，主要牌號包括Q345C-D、16MnR等 鋼種，其規(guī)格厚度為12-60mm。此產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝路線為鐵水_鐵水預(yù)脫硫_轉(zhuǎn)爐-LF 爐_板坯連鑄_堆冷_板坯檢驗(yàn)_加熱_高壓水除鱗_粗軋_精軋-ACC冷卻-熱矯-冷 床冷卻-堆冷-自動(dòng)探傷-人工復(fù)探-切割(取樣)-鋼板檢驗(yàn)入庫。
在煉鋼工序各爐成分符合成分設(shè)計(jì)要求，各成分比較穩(wěn)定，最高與最低成品C 相差不到0. 01% ;Si、 Mn成分穩(wěn)定且在成分要求的中下限；嚴(yán)格控制磷的數(shù)量，回磷低于 0. 005 % ;嚴(yán)格控制S的數(shù)量，，從成品看S均低于0. 01 % 。氣體含量控制在N《40卯m、 0《30ppm、 H《2ppm。
連鑄工序其低倍情況為中心偏析《0. 5級，中心疏松《1. 0級；鑄坯下線堆垛緩
冷48小時(shí)以上，保證坯料內(nèi)部氣體充分?jǐn)U散析出，進(jìn)一步提高鑄坯內(nèi)在質(zhì)量。 二次加熱工序采用脈沖控制加熱模式，優(yōu)化鑄坯加熱制度，加熱時(shí)間保證在
3. 5-4. 5小時(shí)，保證了鑄坯加熱后，溫度均勻、組織致密，使鑄坯的一次偏析得到有效改善。 軋制工序分為粗軋和精軋兩階段，通過優(yōu)化中間坯設(shè)計(jì)，粗軋階段總壓下率控制
在60-80% ;粗軋采用高溫低速大壓下操作，使鑄坯中心部位能夠充分形變，消除中心偏析
對探傷的影響； 精整工序鋼板250-35(TC進(jìn)行下線堆冷至室溫，達(dá)到鋼板組織冷卻均勻，削弱組 織內(nèi)部缺陷的目的； 探傷工序設(shè)定自動(dòng)探傷設(shè)備的盲區(qū)為3mm，探傷溫度設(shè)定為4(TC以下，采用自動(dòng)
探傷+手動(dòng)復(fù)探的模式進(jìn)行探傷的綜合判定方式。 實(shí)施例1 Q345C，規(guī)格二 12mm 1、熔煉成分C = 0. 141 %， Si = 0. 278 %， Mn = 1. 468 %， P = 0. 016 %， S =
0. 004%， Alt = 0. 0304 ;N = 19ppm， 0 = 30ppm， H = 0. 8ppm ;中心偏析0. 5級，中心疏松
1. 0級；鑄坯下線堆垛緩冷時(shí)間50小時(shí)。
2、加熱時(shí)間3. 8小時(shí)；粗軋總壓下率80% ;鋼板堆冷溫度28(TC ;探傷溫度30°C ;探傷合格率96.2%。 3、力學(xué)性能Rel = 400Mpa， Rm = 530Mpa， A = 32. 0%，冷彎合格，Akv溫度0°C，
檢測結(jié)果50、120、100，單位J;綜合力學(xué)性能優(yōu)良，完全符合國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)要求。 實(shí)施例2 Q345D，規(guī)格二 30mm 1、熔煉成分C = 0. 145 %， Si = 0. 289 %， Mn = 1. 45 %， P = 0. 015 %， S = 0. 003%， Alt = 0. 0412 ;N = 24卯m， 0 = 25卯m， H = 0. 6ppm ;中心偏析:0. 5級，中心疏松:
0. 5級；鑄坯下線堆垛緩冷時(shí)間52小時(shí)。 2、加熱時(shí)間4. 2小時(shí)；粗軋總壓下率70% ;鋼板堆冷溫度30(TC ;探傷溫度 35°C ;探傷合格率95.8%。 3、力學(xué)性能Rel = 375Mpa，Rm = 530Mpa，A = 23. 0% ，冷彎合格，Akv溫度_20°C ，
檢測結(jié)果90、100、100，單位J;綜合力學(xué)性能優(yōu)良，完全符合國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)要求。 實(shí)施例3 Q345E ，規(guī)格=60mm 1、熔煉成分C = 0. 148 %， Si = 0. 356 %， Mn = 1. 466 %， P = 0. 016 %， S = 0. 006%， Alt = 0. 048 ;N = 21卯m，0 = 18ppm，H = 0. 5ppm ;中心偏析0級，中心疏松0. 5 級；鑄坯下線堆垛緩冷時(shí)間55小時(shí)。 2、加熱時(shí)間4小時(shí)；粗軋總壓下率60% ;鋼板堆冷溫度318°C ;探傷溫度33°C ; 探傷合格率95. 1%。 3、力學(xué)性能:Rel = 350Mpa，Rm = 505Mpa，A = 25. 0% ，冷彎合格，Akv溫度_40°C ， 檢測結(jié)果70、65、8Q，單位J ;綜合力學(xué)性能優(yōu)良，完全符合國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)要求。
權(quán)利要求
一種提高中厚鋼板探傷合格率的方法，主要工藝步驟為，高爐鐵水脫硫預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→LF精煉→連鑄→堆冷→檢驗(yàn)→加熱→高壓水除鱗→粗軋→精軋→ACC冷卻→熱矯→冷床冷卻→堆冷→自動(dòng)探傷→人工復(fù)探→切割(取樣)→鋼板檢驗(yàn)入庫；其特征在于①高爐鐵水采用噴吹顆粒鎂工藝進(jìn)行脫硫預(yù)處理，使入轉(zhuǎn)爐鐵水成分達(dá)到[P]＝0.020-0.080％、[S]＝0.005-0.010％；②轉(zhuǎn)爐采用頂吹氧底吹氮?dú)饣驓鍤鈹嚢璧捻數(shù)讖?fù)吹冶煉，并采用氧壓為0.8-0.85MPa、流量為22800-23200m3/h的低氧壓、大流量、穩(wěn)定頂部供氧制度，使各爐成分穩(wěn)定，成分偏差≤5％；③LF精煉過程中采用電石、碳化硅還原劑為主的脫氧工藝，精煉過程中造發(fā)泡白渣精煉，全程底吹氬氣攪拌，并按照預(yù)吹、正常給電、軟吹3種模式控制底吹氬氣攪拌的氣體流量；④連鑄工藝要求鋼包到中間包、中間包到結(jié)晶器采取全程加保護(hù)套管保護(hù)澆注，穩(wěn)定拉速為0.85-0.95m/min，使連鑄坯中心偏析≤0.5級，中心疏松≤1.0級；⑤鑄坯下線堆垛緩冷48-60小時(shí)，鑄坯二次加熱時(shí)，采用脈沖控制加熱模式，加熱時(shí)間保證在3.5-4.5小時(shí)；⑥軋制工序，粗軋階段總壓下率控制在60-80％；控制鋼板在250-350℃下線并堆冷至室溫。
2. 如權(quán)利要求1所述提高中厚鋼板探傷合格率的方法，其特征在于在轉(zhuǎn)爐冶煉工序 中，嚴(yán)格控制成分偏差，其中C成分相差《0. 01%， Si、 Mn成分穩(wěn)定在標(biāo)準(zhǔn)要求的中下限， S《0. 01%，回P《0. 005%。
3. 如權(quán)利要求1所述提高中厚鋼板探傷合格率的方法，其特征在于在LF精煉過程中， 吹氬時(shí)間控制在30-50分鐘，氣體含量控制在N《40卯m、 0《30卯m、 H《2卯m。
全文摘要
本發(fā)明提供一種提高中厚鋼板探傷合格率的方法。隨著用鋼行業(yè)的發(fā)展，對鋼板的質(zhì)量要求不斷增長，如以探傷后交貨，常出現(xiàn)點(diǎn)密、長條、裂紋及分層性缺陷等不合格現(xiàn)象，且≥50mm的板現(xiàn)象更明顯。曾有的廠家提出強(qiáng)化冶煉、冷送等措施。為進(jìn)一步改進(jìn)已有的措施，提出從冶煉、連鑄到軋制各工序的優(yōu)化技術(shù)方案。主要包括，鐵水脫硫預(yù)處理，轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)吹冶煉，穩(wěn)定各爐成分使偏差≤5％；LF精煉后再吹氬；穩(wěn)定拉速為0.85-0.95m/min，鑄坯下線堆垛緩冷48-60小時(shí)，粗軋階段總壓下率控制在60-80％。使鋼板綜合探傷合格率達(dá)到95％以上。
文檔編號C21C7/06GK101713009SQ20091022881
公開日2010年5月26日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者信海喜, 孔德強(qiáng), 董天真, 譚海鵬 申請人:天津鋼鐵集團(tuán)有限公司