[发明专利]一种保证中厚钢板Z向性能合格率的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及中厚钢板的生产工艺，具体说，是一种保证中厚钢板Z向性能合格率的生产工艺。

背景技术

钢结构建筑在制作、施工和使用过程中，具有抗震、无污染、节能、可循环利用等诸多优点，符合建筑业可持续发展的原则，近年来随着我国钢结构产业发展迅速，钢结构建筑向超高层、大跨度的方向发展。钢结构之间一般以焊接方式进行连接，在采用焊接连接的钢结构中，当钢板承受沿板厚度方向的拉力时，为避免焊接时产生层状撕裂，就需要采用抗层状撕裂的钢材。一般厚钢板较易产生层状撕裂，因为钢板越厚，非金属夹杂缺陷越多，且焊缝也越厚，焊接应力和变形也越大，为解决这个问题，最好采用Z向钢。这种钢板是在某一级结构钢(称为母级钢)的基础上，经过特殊冶炼、处理的钢材，其含硫量要求控制在0.010％以下。钢板沿厚度方向的受力性能(主要为延性性能)称为Z向性能，国标中以钢板厚度方向拉伸断面收缩率Z％作为Z向性能的衡量指标。

由于要求厚度方向的综合性能，因此Z向钢对内部组织要求较高，一般钢厂通过严格的控制原料、炼钢流程、连铸流程等，达到减小内部夹杂、减轻中心偏析的目的，从而保证成品钢板的内部质量。但是由于炼钢过程影响因素较多，钢水在高温及液态条件下可控性较低，因此铸坯内部质量难免会有波动，从而造成成品钢板尤其是较厚的成品钢板Z向性能降低甚至不合格。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种保证中厚钢板Z向性能合格率的生产工艺，减小由于炼钢、连铸工序波动对成品钢板造成的影响，提高Z向性能合格率，对影响钢板Z向性能的因素进行分析，在保证炼钢、连铸工序正常生产的情况下，通过优化中厚板的轧制工艺，减少甚至消除原始铸坯中的缺陷，提高钢板内部质量，提高Z向性能合格率。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种保证中厚钢板Z向性能合格率的生产工艺，采用铁水－铁水预脱硫－转炉－LF炉－RH炉－板坯连铸－板坯堆冷－板坯检验－加热－高压水除鳞－粗轧－精轧－ACC层流冷却－热矫－冷床冷却－钢板堆冷－自动探伤/人工探伤－切割/取样－钢板检验入库的生产工艺，其特征在于，

所述中厚板的规格范围为10-80mm；

所述加热：加热时间保证在3.5-4.5小时，均热段温度1150-1250℃，均热段加热时间30-45min；出钢温度1100-1180℃；

所述粗轧阶段：采用高温低速大压下操作，要求开轧温度1080±20℃；轧制速度0.5-1.5m/s；压下量，在粗轧阶段的前三道次，有效应力值[(δt_max/k₀)-1]≥0.15，δt_max为板厚中心部的最大压缩应力，k₀为纯粹变形抗力，δt_max、k₀由实验得出；

所述精轧阶段：对于10-60mm以下钢板，要求保证累积变形率≥70％，60-80mm钢板，保证累积变形率≥60％，所述累积变形率为精轧中间坯与成品钢板厚度之差与中间坯的比值；

所述ACC层流冷却：冷速控制在5-12℃/s，终冷温度控制在580-700℃，钢板下线堆冷，堆冷温度250-350℃，堆冷时间24-48h。

所生产的中厚板，钢板组织均匀细小，无明显偏析及裂纹缺陷，Z向性能合格率达到100％。

本发明的有益效果是：通过以上工艺的使用，可明显改善铸坯原始缺陷，保证成品钢板内部质量，使钢板Z向性能合格率由原来的96％提升至100％，增加产品竞争力。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

本发明的中厚板Z向性能钢的生产工艺，采用铁水－铁水预脱硫－转炉－LF炉－RH炉－板坯连铸－板坯堆冷－板坯检验－加热－高压水除鳞－粗轧－精轧－ACC层流冷却－热矫－冷床冷却－钢板堆冷－自动探伤/人工探伤－切割/取样－钢板检验入库的生产工艺，主要技术方案如下：

中厚板的规格范围为10-80mm。

加强转炉操作，严格控制P、S等有害元素的含量，减轻各种夹杂物的产生。对于轧制60mm以上钢板，LF冶炼后，采用RH进行脱气，保证钢水质量。

连铸采用动态轻压下、电磁搅拌等技术，减轻铸坯心部偏析，同时强化保护浇注，减少气体的进入。

优化中厚板生产工艺，围绕着“高温低速大压下”的轧制理念对工艺进行制定。