專利名稱：一種電力塔架用鋼及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軋鋼技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低成本、易焊接、易涂鍍、高強(qiáng)度的電力塔架用鋼及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各地經(jīng)濟(jì)對電力的需求不斷增加，這使得我國電網(wǎng)建設(shè)有了前所未有的發(fā)展。隨著長距離大容量電力傳輸?shù)男枰妷旱燃壊粩嗌?，以IOOOkV 交流、士SOOkV直流和士 IOOOkV直流的特高壓線路為骨干網(wǎng)架的線路正在建設(shè)中，輸電塔也從早期的木桿發(fā)展為鋼管結(jié)構(gòu)的塔架。2008年初，我國華東、華南、西南部分地區(qū)遭受了嚴(yán)重雪災(zāi)，電網(wǎng)塔架發(fā)生了多起倒塌斷線事故，這使人民生產(chǎn)生活受到了嚴(yán)重影響。國家電力科研院所對倒塌原因進(jìn)行分析時發(fā)現(xiàn)，鋼管塔架未發(fā)生一起倒塌事故。美、日等發(fā)達(dá)國家輸電塔架也普遍采用鋼管塔架。之后，我國加快了鋼管塔架的推廣力度，并多采用耐低溫、 易焊接鍍鋅、沖擊性能好的高強(qiáng)鋼。在國外，ASMT A572 GR. 65或類似高強(qiáng)鋼材的使用比較成熟，ASMT A572 GR. 65鋼系美國鋼鐵協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)的鋼種，它的屈服強(qiáng)度大于450MPa，抗拉強(qiáng)度為55(T720MPa。為改善鋼的性能，GR. 65鋼在碳鋼基礎(chǔ)上加入了一些合金元素Mn、Si、V、Nb等。但由于C、Si、Mn 含量比較高，板坯容易偏析，導(dǎo)致軋制鋼板容易出現(xiàn)分層現(xiàn)象，并且熱軋鋼卷酸洗后出現(xiàn)麻點缺陷，鍍鋅時容易漏鍍。由于合金成分較高從而導(dǎo)致碳當(dāng)量較高，接頭性能的明顯劣化是焊接此類鋼的主要難點；有較強(qiáng)的淬硬傾向，熱鍍鋅時，在450°C以上溫度快速冷卻極有可能產(chǎn)生淬火裂縫。這些都是加工ASMT A572 GR. 65鋼所面臨的問題。隨著輸電線路長距離、大容量的發(fā)展，輸電塔的外型規(guī)模和材料重量都發(fā)生了很大變化，這對輸電塔中使用的鋼材提出高強(qiáng)度、易鍍鋅、高焊接性能、低成本等新要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有生產(chǎn)的電力塔架用鋼強(qiáng)度低、難鍍鋅、焊接性能低的問題，提供一種高強(qiáng)度、易鍍鋅、易焊接的電力塔架用鋼及其生產(chǎn)方法。本發(fā)明提供的一種電力塔架用鋼，其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C :0. 04-0. 10wt%、 Si :0. 01-0. 10wt%、Mn :0. 60-1. 20wt%、P<0. 02wt%、S<0. 008wt%、V :0. 01-0. 06wt%、Ti 0. 01-0. (Mwt%、Alt>0. 02wt%，余量為！^和其他不可避免的雜質(zhì)元素。本發(fā)明的另一個方面提供一種生產(chǎn)上述電力塔架用鋼的方法，包括
按權(quán)利要求1所述的電力塔架用鋼的成分進(jìn)行冶煉，將鐵水經(jīng)過KR脫硫預(yù)處理和全三脫轉(zhuǎn)爐冶煉工藝來控制鋼水的S和P有害元素，采用LF爐精煉處理獲得所需成分的鋼液； 將所述鋼液進(jìn)行連鑄獲得板坯，將所述板坯加熱至1180_128(TC，并在該溫度下保溫 3. 0-5. 0小時后再依次進(jìn)行粗軋和精軋獲得熱軋板； 將所述熱軋板通過層流冷卻后再卷取成熱軋板卷。進(jìn)一步，在將所述加熱至1180-1280°C的板坯進(jìn)行粗軋和精軋之間啟用保溫罩，防止中間坯溫度降低過快。進(jìn)一步，所述粗軋開軋溫度控制在1180 士 30°C 進(jìn)一步，所述精軋開軋溫度控制1040 士 30°C。進(jìn)一步，所述終軋溫度控制在820-900°C。進(jìn)一步，所述卷取的溫度控制在560-650 V。進(jìn)一步，所述層流冷卻模式采用稀疏冷卻方式，冷卻速率控制10_20°C /s之間。本發(fā)明提供的一種電力塔架用鋼及其生產(chǎn)方法，在滿足電力塔架用鋼性能的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化電力塔架用鋼的化學(xué)成分、加熱制度和軋制工藝等，控制熱軋鋼卷表面質(zhì)量， 使生產(chǎn)的電力塔架用鋼強(qiáng)度高、易焊接、易涂鍍，還能降低生產(chǎn)成本。


圖1是本發(fā)明實施例中一種電力塔架用鋼的生產(chǎn)方法的工藝流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種低成本、高強(qiáng)度的電力塔架用鋼及其生產(chǎn)方法。通過本發(fā)明提供的生產(chǎn)方法生產(chǎn)電力塔架用鋼不僅能滿足輸電線路長距離、大容量發(fā)展的需要，還能提高該類鋼的鍍鋅、焊接性能、強(qiáng)度，減輕輸電塔的重量、提高該類鋼的使用壽命。本發(fā)明在滿足電力塔架用鋼性能的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化電力塔架用鋼的化學(xué)成分、加熱制度和軋制工藝等，控制熱軋鋼卷表面質(zhì)量，生產(chǎn)低成本、高強(qiáng)度、易焊接、涂鍍的電力塔架用鋼。本發(fā)明提供的一種電力塔架用鋼，其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C :0. 04-0. 10wt%、 Si :0. 01-0. 10wt%、Mn :0. 60-1. 20wt%、Ρ<0· 02wt%、S<0. 008wt%、V :0. 01-0. 06wt%、Ti 0. 01-0. (Mwt%、Alt>0. 02wt%，余量為！^和其他不可避免的雜質(zhì)元素。如圖1所示，本發(fā)明提供的一種生產(chǎn)上述電力塔架用鋼的方法包括
步驟Sl 按上述電力塔架用鋼的成分進(jìn)行冶煉，將鐵水經(jīng)過KR脫硫預(yù)處理和全三脫轉(zhuǎn)爐冶煉工藝來控制鋼水的S和P有害元素，采用LF爐精煉處理獲得所需成分的鋼液。步驟S2 將鋼液進(jìn)行連鑄獲得板坯，將板坯通過加熱爐加熱，加熱溫度控制在 1180-U80°C，并在該溫度下保溫3. 0-5. 0小時后再依次進(jìn)行粗軋和精軋獲得熱軋板。步驟S3:將熱軋板通過層流冷卻后再卷取成熱軋板卷。卷取的溫度控制在 560-650°C。層流冷卻模式采用稀疏冷卻方式，即冷卻速率控制10-20°C /s之間。其中，步驟S2 將鋼液進(jìn)行連鑄獲得板坯，將板坯通過加熱爐加熱，加熱溫度控制在1180-1280°C，并在該溫度下保溫3. 0-5. 0小時后再依次進(jìn)行粗軋和精軋獲得熱軋板包括以下步驟
步驟S21 將鋼液進(jìn)行連鑄獲得板坯，將板坯進(jìn)行澆注、精整、入庫。步驟S22 將精整過后的板坯通過加熱爐加熱，加熱溫度控制在1180_128(TC，并在該溫度下保溫3. 0-5. 0小時。步驟S23 將加熱后的板坯經(jīng)過定寬壓力機(jī)，獲得所需要的板坯寬度。然后依次通過粗除鱗機(jī)除磷、二輥粗軋機(jī)粗軋、四輥粗軋機(jī)粗軋、切頭飛剪剪切及粗除鱗箱除磷后，再通過精軋機(jī)組精軋獲得熱軋板。在粗軋和精軋之間啟用保溫罩，防止中間坯溫度降低過快。 軋制時，粗軋開軋溫度控制在1180士30°C。精軋開軋溫度控制1040士30°C。終軋溫度控制在 820-900 0C ο本發(fā)明采用2250mm和1580mm寬熱連軋寬帶鋼軋機(jī)生產(chǎn)100(T2000mm寬、
1. 6^16. Omm厚的低成本高強(qiáng)度、易焊接、涂鍍的電力塔架用鋼GR. 65。本發(fā)明采用低碳的成分設(shè)計，旨在提高鋼板的冷加工成形性能和焊接性能，添加適量的V、Ti微合金，利用其析出、細(xì)晶強(qiáng)化，來獲得合適的鋼板強(qiáng)度，滿足其使用性能。采用低Si的成分設(shè)計，減少鋼坯加熱過程中在氧化鐵皮層和基體之間形成!^e2SiO4的量，減輕除磷壓力。同時降低鋼中Mn 含量，減輕板坯的偏析，從而避免熱軋鋼板分層缺陷。本發(fā)明采用低溫加熱、低溫軋制、高溫卷取的工藝思想，低溫加熱起到降耗增效的作用，另一方面為精軋階段的低溫軋制提供保障。精軋階段，由于含有Ti、v微量合金元素， 增加非再結(jié)晶區(qū)的變形量，增加原奧體晶粒中的畸變能，從而增加相變過程中鐵素體的形核率，達(dá)到細(xì)化晶粒提高強(qiáng)度的目的。采用稀疏冷卻模式，提高卷取溫度，有利于提高TiC 析出強(qiáng)化效果，從而獲得低成本易焊接、涂鍍高強(qiáng)度電力塔架用鋼。實施例1
將鐵水經(jīng)過KR脫硫處理、全三脫轉(zhuǎn)爐冶煉、LF爐精練處理后，再進(jìn)行連鑄；其板坯熔煉成分為:C :0. 07wt%、Si :0. 02wt%、Mn :1. 10wt%、P :0. 010wt%、S :0. 003wt%、V :0. 04wt%、Ti 0. 035wt%、Alt :0. 035wt%，余量為！^和其他不可避免的雜質(zhì)元素。將板坯加熱至1180°C，加熱時間為3. 5小時，終軋溫度為820°C，卷取溫度為 620°C;這樣經(jīng)過粗軋、精軋、層流冷卻后，進(jìn)行卷取。最后獲得GR. 65電力塔架用鋼，其屈服強(qiáng)度為560MPa、抗拉強(qiáng)度為630MPa以及延伸率為31%，厚度為15. 8mm、寬度為1800mm。實施例2
將鐵水經(jīng)過KR脫硫處理、全三脫轉(zhuǎn)爐冶煉、LF爐精練處理后，再進(jìn)行連鑄；其板坯熔煉成分為:C :0. 06wt%、Si :0. 03wt%、Mn :1. 20wt%、P :0. 008wt%、S :0. 003wt%、V :0. 036wt%、Ti 0. 032wt%、Alt :0. 040wt%，余量為！^和其他不可避免的雜質(zhì)元素。將板坯加熱至1200°C，加熱時間為3. 3小時，終軋溫度為840°C，卷取溫度為 650°C;這樣經(jīng)過粗軋、精軋、層流冷卻后，進(jìn)行卷取。最后獲得GR. 65電力塔架用鋼，其屈服強(qiáng)度為570MPa、抗拉強(qiáng)度為680MPa以及延伸率為35%，厚度為3. 2mm、寬度為1200mm。上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其它的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電力塔架用鋼，其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C 0. 04-0. 10wt%、Si :0. 01-0. 10wt%、Mn :0. 60-1. 20wt%、Ρ<0· 02wt%、S<0. 008wt%、V 0. 01-0. 06wt%、Ti :0. 01-0. 04wt%、Alt>0. 02wt%，余量為Fe和其他不可避免的雜質(zhì)元素。
2.生產(chǎn)一種如權(quán)利要求1所述電力塔架用鋼的方法，其工藝流程特征在于，包括 按權(quán)利要求1所述的電力塔架用鋼的成分進(jìn)行冶煉，將鐵水經(jīng)過KR脫硫預(yù)處理和全三脫轉(zhuǎn)爐冶煉工藝來控制鋼水的S和P有害元素，采用LF爐精煉處理獲得所需成分的鋼液； 將所述鋼液進(jìn)行連鑄獲得板坯，將所述板坯加熱至1180-128(TC，并在該溫度下保溫 3. 0-5. 0小時后再依次進(jìn)行粗軋和精軋獲得熱軋板； 將所述熱軋板通過層流冷卻后再卷取成熱軋板卷。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于在將所述加熱至1180-1280°C的板坯進(jìn)行粗軋和精軋之間啟用保溫罩，防止中間坯溫度降低過快。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于 所述粗軋開軋溫度控制在1180 士 30°C。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于 所述精軋開軋溫度控制1040 士 30°C。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于 所述終軋溫度控制在820-900°C。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于 所述卷取的溫度控制在560-650°C。
8.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述層流冷卻模式采用稀疏冷卻方式，冷卻速率控制10-20°C /s之間。
全文摘要
公開了一電力塔架用鋼，其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C0.04-0.10wt%、Si0.01-0.10wt%、Mn0.60-1.20wt%、P<0.02wt%、S<0.008wt%、V0.01-0.06wt%、Ti0.01-0.04wt%、Alt>0.02wt%，余量為Fe和其他不可避免的雜質(zhì)元素。還公開了一種生產(chǎn)所述電力塔架用鋼的方法。本發(fā)明在滿足電力塔架用鋼性能的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化電力塔架用鋼的化學(xué)成分、加熱制度和軋制工藝等，控制熱軋鋼卷表面質(zhì)量，使生產(chǎn)的電力塔架用鋼強(qiáng)度高、易焊接、易涂鍍，還能降低生產(chǎn)成本。
文檔編號C22C33/04GK102337459SQ20111033779
公開日2012年2月1日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者朱立新, 肖寶亮, 趙運堂, 陽代軍, 高圣勇 申請人:首鋼總公司