[发明专利]一种基于连铸坯单机架生产具有优良厚度方向性能的超厚高强建筑用钢板的生产方法

说明书

本发明公开了一种基于连铸坯单机架生产具有优良厚度方向性能的超厚高强建筑用钢板的生产方法，所述钢板的成分设计简单，主要使用廉价Ti、Cu及适量的Nb合金作为主要强化合金元素；生产方法上主要通过冶炼过程控制钢板中Si、Mn、Cu加入比及有害元素P、S及P+S的含量，减少铸坯内部气体含量及夹杂、缩孔等缺陷的产生；通过控制轧制，破碎铸坯粗大的柱状晶组织，细化晶粒，保证厚度方向组织细小均匀，同时提高强度；通过控制热处理，进一步消除组织缺陷，改善组织使成分均匀化以及细化晶粒获得良好的厚度方向性能，同时保证强度满足要求；本发明方法生产成本低，产品性能高，附加值高，提高了生产效率与经济效益，具有重大推广意义。

技术领域

本发明涉及钢铁材料技术领域，具体涉及一种基于连铸坯单机架生产具有优良厚度方向性能的超厚高强建筑用钢板的生产方法。

背景技术

随着我国国民经济的快速发展，各领域对厚规格钢板的需求量不断增加，其中以高层建筑尤为显著，厚规格钢板普遍应用在关键部件，因此对于钢板机械性能尤其是厚度方向性能有着极为严格的要求。为了使轧制力有效传递到心部，提高心部性能，保证钢板厚度方向组织性能均匀性，一般认为轧制压缩比需≥3.0，以保证钢板内部质量均匀性。为了达到压缩比的要求，生产超厚规格钢板钢厂多半采用复合焊接或进行超大规格连铸等方法进行母坯制备。但是，这些方法需要投入巨大的设备成本、生产起来吨钢成本高昂，效率低下，难以推广和普及。目前国内中厚板厂生产的连铸坯厚度普遍不超过300mm，为了提高钢板心部性能，改善性能均匀性，部分钢厂通过添加Ni等贵重合金元素，不但提高了生产成本，而且降低了钢板焊接性能。此外，钢厂在生产该类钢板时一般是轧制+正火热处理或者调质处理的方式，通过牺牲强度或增加工艺流程来达到最终想要的性能，无形中进一步提高生产成本。

在国内关于采用连铸坯生产超厚钢板多有报道。如中国发明专利申请号为201711310106.1的申请，公开了一种低压缩比条件生产的160mm厚特厚板及其生产方法，其采用320mm厚铸坯，化学成分为：C：0.14％～0.16％、Si：0.15％～0.25％、Mn：1.45％～1.55％、P：≤0.015％、S：≤0.0020％、Nb：0.030％～0.035％、V：0.050％～0.055％、Ti：0.010％～0.020％、Ni：0.22％～0.25％、Alt：0.040％～0.060％。其添加了较多的贵重合金V及昂贵合金Ni，同时其实际强度只能达到Q345级别，不能满足高强度级别钢板的生产。中国发明专利申请号为201711310081.5的申请公开了一种低压缩比条件生产的特厚板及其生产方法，其采用连铸坯制得的150mm厚的Q390钢板，同样难以满足更高强度级别的要求。

中国发明专利申请号为201811142900.4的申请公开了一种150mm厚低压缩比Z向性能钢板及其生产方法，其通过粗轧阶段使用道次间即时冷却技术，使钢板上下表层与心部产生较大的温差，达到差温轧制的效果。这种生产方法需要在粗、精轧间增加较长区间的冷却装置，另一方面，内外表面较大的温差极易在轧制过程中因扭矩超限而引起设备故障，不具普遍推广性。

基于上述情况，寻求一种在在不增加设备投资的基础上，采用更为经济的成分设计生产特厚、更高强度、更优良的厚度方向性能的钢板，成为目前行业内亟需解决的问题，也将为特厚板的生产带来更大的意义。因此，开发一种具有生产成本低、生产节奏快，机械性能优良，厚度方向组织性能、均匀性高的超厚高强度建筑用钢板，将具有很大的社会效益和经济效益。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的不足，提供一种基于连铸坯单机架生产具有优良厚度方向性能的超厚高强建筑用钢板的生产方法，本发明方法采用300mm厚铸坯，在不进行设备改造的条件下，采用单机架生产出抗拉强度≥660MPa，屈强比≤0.73，厚度方向性能≥45％，成品厚度为100～150mm的超厚高强建筑结构用钢板。

本发明的一种基于连铸坯单机架生产具有优良厚度方向性能的超厚高强建筑用钢板的生产方法，所述钢板含有下述重量百分比含量的元素：