[发明专利]一种高强度船用型钢控温轧制工艺

说明书

本发明公开了一种高强度船用型钢控温轧制工艺，属于钢材生产领域，生产工艺步骤包括：(1)第一架开坯机(BD1)轧制；(2)第二架开坯机(BD2)轧制后控温；(3)两架串列式两辊轧机(DRDF)轧制；(4)空冷风冷复合冷却；(5)冷却好的初料进行剖分、矫直。其中：所述步骤(4)中使用的冷床厂房包括冷床、基坑、通风器和强冷风机。与现有技术相比较，剖分容易，且降温快、球扁钢表面冷却均匀，弯曲变形小，终产品强度大。

技术领域

本发明为发明申请《一种高强度船用型钢制备工艺》(申请号：2015109033607)的分案申请，涉及一种钢材生产工艺，特别是一种高强度船用型钢制备工艺。

背景技术

近年来造船行业的飞速发展，球扁钢逐渐成为船用型钢中最重要的一种，主要作为船板的加强筋使用，相当于人的“肋骨”。球扁钢是由扁平的腹板和球状的球头构成，是不对称型钢，现有技术下常用单支轧制，即根据轧机负荷及延伸系数，直接进行压下。其具体的生产工艺步骤为钢坯→加热→单线轧制→矫直。由于单支轧制过程变形不对称，腹板与球头比例较大，冷床冷却后易造成弯曲，从而会影响到产品质量。并且现有技术常规轧制导致向宽度方向进行自由宽展，轧件延伸大，宽展小。申请号为200610134469.X的发明专利《一种球扁钢的生产工艺》中公开了一种对称轧制的生产工艺，其步骤为：钢坯→加热→对称轧制→矫直处理→剖分，轧机各道次孔型由两个对称相等的球扁钢孔型构成。该工艺改善了单支轧制过程中的变形不对称，但仍存在以下缺陷：①需要特殊的轧辊孔型设计，以及成品孔、成品前孔等特殊孔型，不能使用常规钢胚、轧辊，造成专机专用，经济效益差，且规格单一；②技术要求一次性的压成，受轧机轧机负荷及延伸系数限制，从而无法生产大规格的轧件，对于超大规格的球扁钢仍需单支轧制；③对称轧制的两个球扁钢中间连接处厚度较大，给下道工序剖分带来困难，因此该案采用的热切分，而热切分对于剖面结构有影响，产品终质量有缺陷；④对于每种规格的球扁钢需要单独设计一种规格的钢坯，不能实现坯料公用。

此外，影响球扁钢生产的另一个要素是冷却，热轧的终止温度一般为800～1000℃，之后需要进行冷却到80℃左右，根据冷却介质不同，冷却分为空冷、油冷、风冷、水冷等。冷却工艺的控制要点是冷却速度，上述冷却速度水冷最快，空冷最慢，而油冷、风冷介于二者之间。目前球扁钢的冷却方式有冷床堆移空冷(《提高高强度球扁钢低温冲击性能合格率的生产方法》申请号：200810069394.0)、水冷(《大规格高强度D40船用热轧球扁钢及生产工艺》申请号：201110449456.2)、压缩空气风冷(《异形钢材防止冷却弯曲装置及工艺方法》申请号：201310028435.2)。既往实验表明：钢中魏氏体组织和粒状贝氏体的数量增加会造成高强球扁钢低温冲击性能不合格，而魏氏体组织和贝氏体组织的形成与冷却速度和冷却不均衡有关，因此避免该种缺陷，部分生产工艺放弃了高效冷却因冷却不均而弯曲形变的风冷、水冷方式，采用冷床堆移空冷。但是由于球扁钢在生产过程中需要冷却到一定温度时才能进行矫直处理，冷却不及时，则会导致被迫减缓其生产速度，限制了产品的生产效率。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种高强度船用型钢制备工艺，可以简化生产工艺、确保终产品质量，且能够提高生产效率。

1.本发明解决其技术问题的技术方案是：一种高强度船用型钢制备工艺，其特征在于：生产工艺步骤包括：

(1)第一架开坯机(BD1)轧制：经BD1将矩形坯宽展为扁平坯；

(2)第二架开坯机(BD2)轧制：经BD2将步骤(1)中BD1所得的扁平坯扎成对称的料型，所述的料型包括两端厚的端部和中间薄的板部；板部呈现波浪形；BD2轧制后“波浪形”料型温度为940℃～1010℃，料型然后经水幕降温，使温度降至700℃～750℃；