本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種冷軋薄壁管用熱軋鋼帶及其冶煉方法。
背景技術(shù):
普碳鋼是我國鋼鐵工業(yè)主要的鋼種,在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。據(jù)統(tǒng)計(jì),普碳鋼鋼板在板材中的比例在70%以上。國標(biāo)GB/T700-2006標(biāo)準(zhǔn)要求中Q235B鋼按重量百分比計(jì)包含不大于0.12%的C、不大于0.35%的Si、不大于1.4%的Mn、不大于0.04%的P和S;其中規(guī)定要求的力學(xué)性能中屈服強(qiáng)度不小于235MPa、抗拉強(qiáng)度要求在370~500MPa、斷后伸長率不小于26%。近期的研究表明,鋼中殘存有微量的Nb、V、Ti、Cr、Ni、Cu等微合金元素對提高鋼材的力學(xué)性能效果非常顯著。在此基礎(chǔ)上,可以利用這樣的原料鋼水普遍降低Mn含量,用以生產(chǎn)高效低成本的普通碳素鋼來滿足用戶需要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種冷軋薄壁管用熱軋鋼帶,按重量百分比計(jì),該熱軋鋼帶的化學(xué)成分為C0.04~0.07%、Si0.06~0.10%、Mn0.2~0.25%、P0~0.025%、S0~0.025%、V0.01~0.015%、Ti0~0.005%、Cr0~0.03%、Ni0~0.03%,其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。優(yōu)選的,上述冷軋薄壁管用熱軋鋼帶,按重量百分比計(jì),該熱軋鋼帶的化學(xué)成分為C0.05~0.06%、Si0.07~0.09%、Mn0.22~0.24%、P0~0.020%、S0~0.020%、V0.012~0.014%,Ti0.002~0.005%,Cr0.02~0.03%,Ni0.02~0.03%,其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題是提供上述冷軋薄壁管用熱軋鋼帶的冶煉方法,冶煉的工藝流程為轉(zhuǎn)爐煉鋼-小平臺爐外處理-連鑄,所述轉(zhuǎn)爐煉鋼階段,采用的鋼水脫氧合金化工藝為:當(dāng)轉(zhuǎn)爐冶煉鋼水終點(diǎn)的碳含量≤0.03%時,加入0.10~0.15kg/t鋼碳粉進(jìn)行預(yù)脫氧;當(dāng)鋼水鋪滿鋼包罐底部時,加入增碳劑脫氧;當(dāng)出鋼重量占總重量的1/3~1/2時,再依次加入增碳劑、硅錳合金和硅鐵合金;所述鋼水的成分以重量百分比計(jì)含有V0.01~0.015%、Ti0~0.005%、Cr0~0.03%、Ni0~0.03%。其中,上述冷軋薄壁管用熱軋鋼帶的冶煉方法,所述硅錳合金的用量為3.2~3.4kg/t鋼,所述硅鐵合金的用量為1.3~1.6kg/t鋼,所述增碳劑的累計(jì)用量為0.2~0.6kg/t鋼。其中,上述冷軋薄壁管用熱軋鋼帶的冶煉方法,所述硅錳合金的成分以重量百分比計(jì)為Mn60.0~67.0%,Si14.0~17.0%,C0~2.5%,P0~0.2%,S0~0.2%,其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。其中,上述冷軋薄壁管用熱軋鋼帶的冶煉方法,所述硅鐵合金的成分以重量百分比計(jì)為Si74.0~80.0%,Al0~2.0%,其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。其中,上述冷軋薄壁管用熱軋鋼帶的冶煉方法,所述小平臺爐外處理階段,全程吹氬,通過喂鋁線的方式控制鋼水的酸溶鋁Als含量為0.015%~0.025%,氧含量≤0.0040%。其中,上述冷軋薄壁管用熱軋鋼帶的冶煉方法,所述鋁線用量為1.8~2.2m/t鋼。其中,上述冷軋薄壁管用熱軋鋼帶的冶煉方法,在小平臺爐外處理階段,出鋼結(jié)束時,加入1.50kg/t鋼活性石灰;所述活性石灰中主要成分CaO≥90%,其余主要為CaCO3。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明方法中采用低成本的鋼水脫氧合金化工藝,使用碳粉先進(jìn)行預(yù)脫氧,減少了金屬脫氧材料的使用量,也避免了金屬脫氧產(chǎn)物對鋼水的污染;鋼水中的V、Ti、Cr、Ni微合金能夠減少冶煉過程中Mn、Si的加入量,從而達(dá)到降低冶煉成本的目的。由該方法得到的冷軋薄壁管用熱軋鋼帶能夠完全滿足國標(biāo)GB/T700-2006標(biāo)準(zhǔn)要求中Q235B的力學(xué)性能。具體實(shí)施方式本發(fā)明提供一種冷軋薄壁管用熱軋鋼帶,按重量百分比計(jì),該熱軋鋼帶的化學(xué)成分為C0.04~0.07%、Si0.06~0.10%、Mn0.2~0.25%、P0~0.025%、S0~0.025%、V0.01~0.015%、Ti0~0.005%、Cr0~0.03%、Ni0~0.03%,其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。優(yōu)選的,上述冷軋薄壁管用熱軋鋼帶,按重量百分比計(jì),該熱軋鋼帶的化學(xué)成分為C0.05~0.06%、Si0.07~0.09%、Mn0.22~0.24%、P0~0.020%、S0~0.020%、V0.012~0.014%,Ti0.002~0.005%,Cr0.02~0.03%,Ni0.02~0.03%,其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明還提供了上述冷軋薄壁管用熱軋鋼帶的冶煉方法,冶煉的工藝流程為轉(zhuǎn)爐煉鋼-小平臺爐外處理-連鑄,所述轉(zhuǎn)爐煉鋼階段,采用的鋼水脫氧合金化工藝為:當(dāng)轉(zhuǎn)爐冶煉鋼水終點(diǎn)的碳含量≤0.03%時,加入0.10~0.15kg/t鋼碳粉進(jìn)行預(yù)脫氧;當(dāng)鋼水鋪滿鋼包罐底部時,加入增碳劑脫氧;當(dāng)出鋼重量占總重量的1/3~1/2時,再依次加入增碳劑、硅錳合金和硅鐵合金;所述鋼水的成分以重量百分比計(jì)含有V0.01~0.015%、Ti0~0.005%、Cr0~0.03%、Ni0~0.03%。其中,本發(fā)明鋼水中提供的V、Ti、Cr、Ni微合金,能夠在冶煉過程中節(jié)約Si、Mn的用量,在保證成品鋼強(qiáng)度達(dá)到要求的前提下,節(jié)約了煉鋼的成本。其中,上述冷軋薄壁管用熱軋鋼帶的冶煉方法中,本發(fā)明采用碳粉這種非金屬脫氧材料進(jìn)行脫氧,能夠顯著降低金屬脫氧材料的用量,碳粉的脫氧效率和純鋁的脫氧效率可以按1︰1換算,通過推廣使用轉(zhuǎn)爐碳脫氧工藝,相對于原來生產(chǎn)熱軋鋼帶的冶煉工藝,既減少了金屬脫氧材料的用量,又減少了金屬脫氧產(chǎn)物對鋼水的污染。其中,上述冷軋薄壁管用熱軋鋼帶的冶煉方法中,所述增碳劑為本領(lǐng)域常用增碳劑,如石墨粉、焦炭等,優(yōu)選為石墨粉。第一次加入增碳劑是為了脫氧,第二次加入增碳劑是為了增碳,保證鋼中的碳含量在合適范圍內(nèi)。其中,上述冷軋薄壁管用熱軋鋼帶的冶煉方法,所述增碳劑的累計(jì)用量為0.2~0.6kg/t鋼,所述硅錳合金的加入量為3.2~3.4kg/t鋼,所述硅鐵合金的加入量為1.3~1.6kg/t鋼。其中,上述冷軋薄壁管用熱軋鋼帶的冶煉方法,所述硅錳合金的成分以重量百分比計(jì)為Mn60.0~67.0%,Si14.0~17.0%,C0~2.5%,P0~0.2%,S0~0.2%,其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。其中,上述冷軋薄壁管用熱軋鋼帶的冶煉方法,所述硅鐵合金的成分以重量百分比計(jì)為Si74.0~80.0%,Al0~2.0%,其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。其中,上述冷軋薄壁管用熱軋鋼帶的冶煉方法,所述小平臺爐外處理階段,全程吹氬,通過喂鋁線的方式控制鋼水的酸溶鋁Als含量為0.015%~0.025%,氧含量≤0.0040%。其中,上述冷軋薄壁管用熱軋鋼帶的冶煉方法,所述鋁線用量為1.8~2.2m/t鋼。通常情況下,A1是鋼中比較重要的合金元素。A1的作用首先體現(xiàn)為用于鋼水的終脫氧,可使鋼水平衡氧處在較低水平,避免高氧鋼的出現(xiàn),提高鋼的成材率。在小平臺爐外處理階段,通過喂鋁線的方式調(diào)整控制鋼水的酸溶鋁Als含量為0.015%~0.025%,通過鋁的加入量控制使得鋼水的氧含量在0.0040%以下。其中,上述冷軋薄壁管用熱軋鋼帶的冶煉方法,在小平臺爐外處理階段,出鋼結(jié)束時,加入1.50kg/t鋼活性石灰;所述活性石灰中主要成分CaO≥90%,其余主要為CaCO3。下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步的描述,并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。下述實(shí)施例中所用硅錳合金的成分以重量百分比計(jì)為Mn65.0%,Si14.0%,C2.5%,P0.2%,S0.2%,其余為Fe和不可避免的雜質(zhì);所用硅鐵合金的成分以重量百分比計(jì)為Si75.0%,Al2.0%,其余為Fe和不可避免的雜質(zhì);所用增碳劑為石墨粉。實(shí)施例1130t轉(zhuǎn)爐煉鋼,出鋼量133t。冶煉鋼水終點(diǎn)碳含量為0.025%,出鋼過程,先加入0.125kg/t鋼碳粉進(jìn)行預(yù)脫氧,在鋼水鋪滿鋼包罐底部加入增碳劑,要待鋼包內(nèi)碳—氧反應(yīng)趨于平靜后(約出鋼1/3~1/2),再按照順序加入SiMn、SiFe合金、增碳劑,其中增碳劑累計(jì)用量為0.20kg/t鋼,其中硅錳加入量3.3kg/t鋼,硅鐵加入量為1.5kg/t鋼。出鋼過程全程吹氬,出鋼結(jié)束加入1.50kg/t鋼活性石灰,出鋼結(jié)束小平臺喂鋁線2.0m/t鋼,小平臺出站控制氧活度0.0020%,鋼中Als含量為0.015%。經(jīng)連鑄,所得最終成材后鋼成分:C:0.05%、Si:0.08%、Mn:0.22%、P:0.016%、S:0.014%、V:0.012%,Ti:0.003%,Cr:0.015%,Ni:0.015%、其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。性能測試采用國標(biāo)GBT228.1-2010規(guī)定的方法對鋼帶進(jìn)行測試,測試結(jié)果為:屈服強(qiáng)度340MPa,抗拉強(qiáng)度400MPa,延伸率43%。所生產(chǎn)的冷軋薄壁管用熱軋鋼帶完全滿足國標(biāo)及用戶使用要求。實(shí)施例2130t轉(zhuǎn)爐煉鋼,出鋼量132t。冶煉鋼水終點(diǎn)碳含量為0.024%,出鋼過程,先加入0.15kg/t鋼碳粉進(jìn)行預(yù)脫氧,在鋼水鋪滿鋼包罐底部時加入增碳劑,要待鋼包內(nèi)碳-氧反應(yīng)趨于平靜后(約出鋼1/3~1/2),再按照順序加入SiMn、SiFe合金、增碳劑,其中增碳劑累計(jì)用量為0.30kg/t鋼,硅錳加入3.2kg/t鋼,硅鐵加入量為1.3kg/t鋼。出鋼過程全程吹氬,出鋼結(jié)束加入1.50kg/t鋼活性石灰,出鋼結(jié)束小平臺喂鋁線1.8m/t鋼,小平臺出站控制氧活度0.0025%,鋼中Als含量為0.012%。經(jīng)連鑄,最終成材后鋼成分:C:0.04%、Si:0.06%、Mn:0.20%、P:0.012%、S:0.011%、V:0.010%,Ti:0.001%,Cr:0.010%,Ni:0.010%、其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。性能測試采用國標(biāo)GBT228.1-2010規(guī)定的方法對鋼帶進(jìn)行測試,測試結(jié)果為:屈服強(qiáng)度330MPa,抗拉強(qiáng)度390MPa,延伸率40%。所生產(chǎn)的冷軋薄壁管用熱軋鋼帶完全滿足國標(biāo)及用戶使用要求。實(shí)施例3130t轉(zhuǎn)爐煉鋼,出鋼量133t。冶煉鋼水終點(diǎn)碳含量為0.030%,出鋼過程,先加入0.15kg/t鋼碳粉進(jìn)行預(yù)脫氧,在鋼水鋪滿鋼包罐底部時,加入增碳劑;要待鋼包內(nèi)碳-氧反應(yīng)趨于平靜后(約出鋼1/3~1/2),再按照順序加入SiMn、SiFe合金、增碳劑,其中增碳劑累計(jì)用量為0.6kg/t鋼,其中硅錳加入3.4kg/t鋼,硅鐵加入量為1.6kg/t鋼。出鋼過程全程吹氬,出鋼結(jié)束加入1.50kg/t鋼活性石灰,出鋼結(jié)束小平臺喂鋁線2.2m/t鋼,小平臺出站控制氧活度0.0015%,鋼中Als含量為0.025%。經(jīng)連鑄,所得最終成材后鋼成分:C:0.07%、Si:0.09%、Mn:0.25%、P:0.025%、S:0.027%、V:0.015%,Ti:0.004%,Cr:0.03%,Ni:0.025%、其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。性能測試采用國標(biāo)GBT228.1-2010規(guī)定的方法對鋼帶進(jìn)行測試,測試結(jié)果為:屈服強(qiáng)度350MPa,抗拉強(qiáng)度430MPa,延伸率44%。所生產(chǎn)的冷軋薄壁管用熱軋鋼帶完全滿足國標(biāo)及用戶使用要求。