一種連鑄生產(chǎn)140mmQ345E厚板及其生產(chǎn)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種連鑄生產(chǎn)140mm Q345E厚板及其生產(chǎn)方法，其包含的化學(xué)成分百分比：C：0.10~0.15、Si：0.15~0.35、Mn：1.2~1.45、P：≤0.010、S：≤0.003、Als：0.020~0.050、Nb：0.020~0.040、Ti：0.010~0.020，其它為Fe和殘留元素。本發(fā)明通過(guò)KR鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、吹氬處理、LF精煉以及VD精煉工藝，嚴(yán)格控制鋼種P、S等不利于材料韌性的有害元素，不僅能夠保證鋼水純凈度，而且提高了鋼材內(nèi)部質(zhì)量；采用較低的加熱溫度可以避免加熱過(guò)程奧氏體晶粒的過(guò)度長(zhǎng)大；鋼板堆冷過(guò)程可緩解控軋及控冷過(guò)程中形成的內(nèi)應(yīng)力，并大幅度擴(kuò)氫，有效提高鋼板內(nèi)部質(zhì)量；熱處理環(huán)節(jié)通過(guò)嚴(yán)格控制升溫速度、保溫溫度以及鋼板出爐后的冷卻速度，均勻細(xì)化鋼板晶粒、減少厚度方向晶粒組織差異，確保鋼板優(yōu)異的綜合力學(xué)性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種連鑄生產(chǎn)140mmQ345E厚板及其生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于中厚板生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及到一種連鑄生產(chǎn)140mm Q345E厚板及 其生產(chǎn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在公知的技術(shù)中，厚度在IOOmm以上的Q345E采用模鑄生產(chǎn)，這種生產(chǎn)路線不僅成 材率低，且生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本極高，不利于當(dāng)前鋼鐵形式下低成本戰(zhàn)略。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種易于生產(chǎn)、并可以廣泛運(yùn)用的的連鑄生產(chǎn) 140mmQ345E厚板及其生產(chǎn)方法。
[0004] 一種連鑄生產(chǎn)120mmQ345E厚板，化學(xué)成分設(shè)計(jì)（單位，wt%) :C :0· 10~0· 15、Si : 0· 15~0· 35、Mn :1. 2~1· 45、P :彡 0· 010、S :彡 0· 003、Als :0· 020~0· 050、Nb :0· 020~0· 040、 Ti :0. 010~0. 020,其它為Fe和殘留元素。
[0005] 所述化學(xué)成分的碳當(dāng)量<〇· 40。
[0006] 為達(dá)到上述目的，所述連鑄生產(chǎn)140mmQ345E厚板的生產(chǎn)方法，包括以下步驟： (I )KR鐵水預(yù)處理：鐵水到站必須扒前渣和扒后渣，保證液面渣層厚度彡20mm，鐵水經(jīng) KR攪拌脫硫后達(dá)到S彡0. 005%，同時(shí)脫硫時(shí)間彡20min、脫硫溫降彡20°C ; (2) 轉(zhuǎn)爐冶煉：采用120噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，入爐鐵水中按質(zhì)量百分比含S < 0. 003%、 含P < 0.070%，鐵水溫度> 1270°C，鐵水裝入量誤差按±1噸控制，過(guò)程槍位按前期 1.0~1.3m、中期1.2~1.6m、后期1.0~1. Im控制，造渣堿度R按2. 5~4. 0控制，出鋼目標(biāo)C: 彡0. 05%、P彡0. 010%、S :彡0. 003%，出鋼過(guò)程中向鋼包內(nèi)加硅鋁鋇鈣、錳鐵合金、硅鐵合 金和石灰、螢石，出鋼前用擋渣塞擋前渣出鋼，出鋼結(jié)束前采用擋渣錐擋渣，保證渣層厚度 < 30mm，轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程中要求全程吹氬； (3) 吹氬處理：氬站一次性加入鋁線，在氬站要求強(qiáng)吹氬3min，流量200~500NL/min，鋼 液面裸眼直徑控制在300?500mm，離氬站溫度不得低于1570°C ; (4) LF精煉：精煉過(guò)程中全程吹氬，加入渣料，堿度按4. 0-6. 0控制，加入脫氧劑，加熱 采用電流進(jìn)行加熱，加熱時(shí)間按兩次控制，一加熱7-12min、二加熱6-10min，二加熱過(guò)程中 補(bǔ)加脫氧劑，并要求粘渣次數(shù)大于6次，離站前加入硅鈣線，加硅鈣線前必須關(guān)閉氬氣，不 采用真空脫氣的上鋼溫度1565±15°C，采用真空脫氣的上鋼溫度1610±15°C ; (5) VD精煉：VD真空度必須達(dá)到67Pa以下，保壓時(shí)間必須彡15min，破真空后軟吹 2-5min或不吹，軟吹過(guò)程中鋼水不得裸露，在線包抽真空時(shí)間I. 7min，覆蓋劑保證鋪滿鋼 液面，加覆蓋劑前必須關(guān)閉氬氣，上鋼溫度1565±15°C ; (6) 連鑄：采用350mmX2320mm斷面連鑄機(jī)，連鑄典拉按照0. 80m/min (對(duì)應(yīng)鋼水過(guò)熱 度控制在10?20°C )，結(jié)晶器寬面水流量4400L/min，窄面水流量560L/min ; (7) 鑄坯加熱：采用三段式加熱：一加熱<1000°C，二加熱1200°C，均熱段1180°C，總加 熱時(shí)間11?13min/cm控制，二加熱與均熱段總時(shí)間24〇111；[11，鋼述上下表面溫度差不超過(guò) 20 0C ； (8) 控軋控冷：開(kāi)軋溫度大于1020°C，一階段軋制至170mm開(kāi)始涼鋼，二階段開(kāi)軋溫度 彡850°C，終軋溫度770?800°C，軋后采用ACC層流冷卻，以3?6°C /s的溫降速度冷卻至 610?630°C范圍； (9) 鋼板堆冷：鋼板矯直后在350-500°C時(shí)開(kāi)始堆垛緩冷，緩冷時(shí)間為48小時(shí)； (10) 熱處理：鋼板在外機(jī)爐正火處理，正火溫度為890±20°C，保溫時(shí)間按2. 2? 2. 4mm/min進(jìn)行控制，出爐后采用氣霧冷卻至650±10°C，然后開(kāi)始空冷至室溫。
[0007] 本發(fā)明通過(guò)KR鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、吹氬處理、LF精煉以及VD精煉工藝，嚴(yán)格 控制鋼種P、S等不利于材料韌性的有害元素，不僅能夠保證鋼水純凈度，而且大大提高了 鋼材內(nèi)部質(zhì)量；采用較低的加熱溫度可以避免加熱過(guò)程奧氏體晶粒的過(guò)度長(zhǎng)大，同時(shí)微量 Ti元素形成的TiN在加熱過(guò)程可以釘扎奧氏體晶界，阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大；TMCP工藝過(guò)程 中嚴(yán)格控制軋制溫度、入水溫度和返紅溫度，可以有效的細(xì)化晶粒，為鋼板低溫韌性提供組 織基礎(chǔ)，Nb元素在奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變過(guò)程中形成的Nb (C、N)可阻止轉(zhuǎn)變后的鐵素體晶 粒長(zhǎng)大，為鋼板獲得細(xì)小的鐵素體晶粒創(chuàng)造了良好的條件；鋼板堆冷過(guò)程可緩解控軋及控 冷過(guò)程中形成的內(nèi)應(yīng)力，并大幅度擴(kuò)氫，有效提高鋼板內(nèi)部質(zhì)量；熱處理環(huán)節(jié)通過(guò)嚴(yán)格控制 升溫速度、保溫溫度以及鋼板出爐后的冷卻速度，均勻細(xì)化鋼板晶粒、減少厚度方向晶粒組 織差異，確保鋼板優(yōu)異的綜合力學(xué)性能。

【具體實(shí)施方式】
[0008] 本發(fā)明所述的易于生產(chǎn)、并可以廣泛運(yùn)用的的連鑄生產(chǎn)140mmQ345E厚板化學(xué)成 分包含（單位，wt%) :C :0· 10~0· 15、Si :0· 15~0· 35、Μη :1· 2~1· 45、P :彡 0· 010、S :彡 0· 003、 Als :0· 020~0· 050、Nb :0· 020~0· 040、Ti :0· 010~0· 020,其它為 Fe 和殘留元素。
[0009] 碳當(dāng)量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]:彡 0· 40。
[0010] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的生產(chǎn)方法包括：KR鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、吹氬處 理、LF精煉、VD精煉、連鑄、鑄坯加熱、控軋控冷、鋼板堆冷及熱處理。在所述的KR鐵水預(yù)處 理中，水到站必須扒前渣和扒后渣，保證液面渣層厚度彡20mm，鐵水經(jīng)KR攪拌脫硫后達(dá)到 S彡0. 005%，同時(shí)脫硫時(shí)間彡20min、脫硫溫降彡20°C;在所述的轉(zhuǎn)爐冶煉中，采用120噸頂 底復(fù)吹轉(zhuǎn)爐，入爐鐵水中按質(zhì)量百分比含S彡0. 003%、含P彡0. 070%，鐵水溫度彡1270°C， 鐵水裝入量誤差按± 1噸控制，過(guò)程槍位按前期I. 〇~l. 3m、中期I. 2~1. 6m、后期I. 0~1. Im 控制，造渣堿度R按2. 5~4. 0控制，出鋼目標(biāo)C :彡0. 05%、P彡0. 010%、S :彡0. 003%，出鋼過(guò) 程中向鋼包內(nèi)加硅鋁鋇鈣、錳鐵合金、硅鐵合金和石灰、螢石，出鋼前用擋渣塞擋前渣出鋼， 出鋼結(jié)束前采用擋渣錐擋渣，保證渣層厚度< 30mm，轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程中要求全程吹氬；在所 述的吹氬處理中，氬站一次性加入鋁線，在氬站要求強(qiáng)吹氬3min，流量200~500NL/min，鋼 液面裸眼直徑控制在300?500mm，離氬站溫度不得低于1570°C;在所述的LF精煉中，精煉 過(guò)程中全程吹氬，加入渣料，堿度按4. 0-6. 0控制，加入脫氧劑，加熱采用電流進(jìn)行加熱，力口 熱時(shí)間按兩次控制，一加熱7-12min、二加熱6-10min，二加熱過(guò)程中補(bǔ)加脫氧劑，并要求粘 渣次數(shù)大于6次，離站前加入硅鈣線，加硅鈣線前必須關(guān)閉氬氣，不采用真空脫氣的上鋼溫 度1565±15°C，采用真空脫氣的上鋼溫度1610±15°C ;在所述的VD精煉過(guò)程中，VD真空 度必須達(dá)到67Pa以下，保壓時(shí)間必須彡15min，破真空后軟吹2-5min或不吹，軟吹過(guò)程中 鋼水不得裸露，在線包抽真空時(shí)間I. 7min，覆蓋劑保證鋪滿鋼液面，加覆蓋劑前必須關(guān)閉氬 氣，上鋼溫度1565±15°C ;在所述的連鑄過(guò)程中，采用350mmX2320mm斷面連鑄機(jī)，連鑄典 拉按照〇. 80m/min (對(duì)應(yīng)鋼水過(guò)熱度控制在10?20°C )，結(jié)晶器寬面水流量4400L/min，窄 面水流量560L/min ;在所述的鑄坯加熱過(guò)程中，采用三段式加熱：一加熱<1000°C，二加熱 1200°C，均熱段1180°C，總加熱時(shí)間11?13min/cm控制，二加熱與均熱段總時(shí)間240min， 鋼坯上下表面溫度差不超過(guò)20°C;在所述的控軋控冷過(guò)程中，開(kāi)軋溫度大于1020°C，一階段 軋制至170mm開(kāi)始涼鋼，二階段開(kāi)軋溫度彡850°C，終軋溫度770?800°C，乳后采用ACC層 流冷卻，以3?6°C /s的溫降速度冷卻至610?630°C范圍；在所述的鋼板堆冷過(guò)程中，鋼 板矯直后在350-500°C時(shí)開(kāi)始堆垛緩冷，緩冷時(shí)間為48小時(shí)；在所述的熱處理過(guò)程中，鋼板 在外機(jī)爐正火處理，正火溫度為890±20°C，保溫時(shí)間按2. 2?2. 4mm/min進(jìn)行控制，出爐后 采用氣霧冷卻至650± KTC，然后開(kāi)始空冷至室溫。
[0011] 實(shí)例 1 通過(guò)KR鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、吹氬處理、LF精煉、VD精煉、連鑄、鑄坯加熱、控軋控冷、 鋼板堆冷及熱處理獲得的一種140mmQ345E厚板，它的化學(xué)成分包含(單位，wt%) :C :0. 14、 Si :0· 30、Mn :1. 41、P :彡 0· 008、S :彡 0· 001、Als :0· 035、Nb :0· 025、Ti :0· 014,其它為 Fe 和殘留元素。
[0012] 實(shí)例 2 通過(guò)KR鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、吹氬處理、LF精煉、VD精煉、連鑄、鑄坯加熱、控軋控冷、 鋼板堆冷及熱處理獲得的一種140mmQ345E厚板，它的化學(xué)成分包含(單位，wt%) :C :0. 13、 Si :0· 28、Mn :1. 43、P :彡 0· 007、S :彡 0· 001、Als :0· 032、Nb :0· 024、Ti :0· 015,其它為 Fe 和殘留元素。
[0013] 機(jī)械力學(xué)性能分析 成份及機(jī)械力學(xué)性能按GB/T 1591/2008執(zhí)行，機(jī)械力學(xué)性能具體見(jiàn)下表。
[0014] 140mmQ345E厚板機(jī)械力學(xué)性能

【權(quán)利要求】
1. 一種連鑄生產(chǎn)140mm Q345E厚板，其包含的化學(xué)成分質(zhì)量百分比：C :0. 10~0. 15、Si : 0? 15~0. 35、Mn :1. 2~1. 45、P :彡 0? 010、S :彡 0? 003、Als :0? 020~0. 050、Nb :0? 020~0. 040、 Ti :0. 010~0. 020,其它為Fe和殘留元素。
2. -種如權(quán)利要求1所述連鑄生產(chǎn)140mm Q345E厚板的生產(chǎn)方法，所述連鑄生產(chǎn) 140mmQ345E厚板的生產(chǎn)方法，包括以下步驟： (1 )KR鐵水預(yù)處理：鐵水到站必須扒前渣和扒后渣，保證液面渣層厚度彡20mm，鐵水經(jīng) KR攪拌脫硫后達(dá)到S彡0. 005%，同時(shí)脫硫時(shí)間彡20min、脫硫溫降彡20°C ; (2) 轉(zhuǎn)爐冶煉：采用120噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，入爐鐵水中按質(zhì)量百分比含S < 0. 003%、 含0.070%，鐵水溫度> 1270°C，鐵水裝入量誤差按±1噸控制，過(guò)程槍位按前期 1.0~1.3m、中期1.2~1.6m、后期1.0~1. lm控制，造渣堿度R按2. 5~4. 0控制，出鋼目標(biāo)C: 彡0. 05%、P彡0. 010%、S :彡0. 003%，出鋼過(guò)程中向鋼包內(nèi)加硅鋁鋇鈣、錳鐵合金、硅鐵合 金和石灰、螢石，出鋼前用擋渣塞擋前渣出鋼，出鋼結(jié)束前采用擋渣錐擋渣，保證渣層厚度 < 30mm，轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程中要求全程吹氬； (3) 吹氬處理：氬站一次性加入鋁線，在氬站要求強(qiáng)吹氬3min，流量200~500NL/min，鋼 液面裸眼直徑控制在300?500mm，離氬站溫度不得低于1570°C ; (4) LF精煉：精煉過(guò)程中全程吹氬，加入渣料，堿度按4. 0-6. 0控制，加入脫氧劑，加熱 采用電流進(jìn)行加熱，加熱時(shí)間按兩次控制，一加熱7-12min、二加熱6-10min，二加熱過(guò)程中 補(bǔ)加脫氧劑，并要求粘渣次數(shù)大于6次，離站前加入硅鈣線，加硅鈣線前必須關(guān)閉氬氣，不 采用真空脫氣的上鋼溫度1565±15°C，采用真空脫氣的上鋼溫度1610±15°C ; (5) VD精煉：VD真空度必須達(dá)到67Pa以下，保壓時(shí)間必須彡15min，破真空后軟吹 2-5min或不吹，軟吹過(guò)程中鋼水不得裸露，在線包抽真空時(shí)間1. 7min，覆蓋劑保證鋪滿鋼 液面，加覆蓋劑前必須關(guān)閉氬氣，上鋼溫度1565±15°C ; (6) 連鑄：采用350mmX2320mm斷面連鑄機(jī)，連鑄典拉按照0. 80m/min (對(duì)應(yīng)鋼水過(guò)熱 度控制在10?20°C )，結(jié)晶器寬面水流量4400L/min，窄面水流量560L/min ; (7) 鑄坯加熱：采用三段式加熱：一加熱<1000°C，二加熱1200°C，均熱段1180°C，總加 熱時(shí)間11?13min/cm控制，二加熱與均熱段總時(shí)間24〇111；[11，鋼述上下表面溫度差不超過(guò) 20 °C ； (8) 控軋控冷：開(kāi)軋溫度大于1020°C，一階段軋制至170mm開(kāi)始涼鋼，二階段開(kāi)軋溫度 彡850°C，終軋溫度770?800°C，軋后采用ACC層流冷卻，以3?6°C /s的溫降速度冷卻至 610?630°C范圍； (9) 鋼板堆冷：鋼板矯直后在350-500°C時(shí)開(kāi)始堆垛緩冷，緩冷時(shí)間為48小時(shí)； (10) 熱處理：鋼板在外機(jī)爐正火處理，正火溫度為890±20°C，保溫時(shí)間按2. 2? 2. 4mm/min進(jìn)行控制，出爐后采用氣霧冷卻至650±10°C，然后開(kāi)始空冷至室溫。
【文檔編號(hào)】C21D8/02GK104498826SQ201410824144
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月26日
【發(fā)明者】朱書(shū)成, 張強(qiáng), 許少普, 康文舉, 唐鄭磊 申請(qǐng)人:南陽(yáng)漢冶特鋼有限公司