[發(fā)明專利]一種特厚特大單重鋼錠的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910196739.3
• 申請(qǐng)日: 2009-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN102029378A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳超;丁建華;顧友明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): B22D19/02
• 分類號(hào): B22D19/02;B22D19/16
• 代理公司: 上海開祺知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及特厚鋼板生產(chǎn)技術(shù)，特別涉及一種特厚特大單重鋼錠的制造方法。

背景技術(shù)

坯料的厚度和單重決定了成品鋼板的最大厚度和最大單重，坯料的內(nèi)部質(zhì)量也直接影響了成品鋼板的內(nèi)在質(zhì)量。

隨著國(guó)家綜合制造能力的提升，我國(guó)大型熱電廠、大型水電站、大型核電站、大型球罐、海洋鉆井平臺(tái)等重大項(xiàng)目的建設(shè)方興未艾，而且規(guī)模越來越大。這些關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重大項(xiàng)目的建設(shè)，需要大量的鋼板。而這類大型工程項(xiàng)目所需鋼板往往厚度較厚、單重較大，且隨著工程涉及的鍋爐、容器、球罐、管道、海洋鉆井平臺(tái)等等關(guān)鍵部件、設(shè)施的容量、體積、噸位的越來越龐大，所用鋼板的厚度、單重也越來越大，厚度超過150mm甚至200mm以上、單重超過20t甚至大于40t的特厚特大單重鋼板的需求量也在迅速增加。然而，受坯料厚度及單重條件的限制，國(guó)內(nèi)鋼廠很難以較低成本生產(chǎn)出此類特厚、特大單重的鋼板。

對(duì)于此類厚規(guī)格鋼板，目前采用厚板軋機(jī)軋制或鍛壓機(jī)鍛造生產(chǎn)，所用的坯料通常由以下三種現(xiàn)有工藝生產(chǎn)、提供。

第一種是連續(xù)鑄鋼工藝。采用該工藝生產(chǎn)的連鑄坯，是目前最經(jīng)濟(jì)、最常見的特厚鋼板生產(chǎn)用坯料。但用連鑄坯作坯料，存在著二個(gè)問題：

①目前為止，國(guó)內(nèi)最厚規(guī)格的連鑄坯僅為300mm，即便是國(guó)內(nèi)個(gè)別鋼廠目前正在設(shè)計(jì)建設(shè)的特厚板坯連鑄機(jī)，厚度規(guī)格也只有400mm。國(guó)際上，目前也只有極個(gè)別連鑄機(jī)可以生產(chǎn)600mm厚度的連鑄坯。考慮到壓縮比的限制，300mm厚度的連鑄坯最厚只能生產(chǎn)出100mm厚度的特厚鋼板，即使是400mm厚度的連鑄坯，最厚也只能生產(chǎn)出135mm厚度的特厚鋼板，難以滿足150mm以上的特厚鋼板需求。

②隨著鑄坯厚度規(guī)格增大，鑄坯內(nèi)部質(zhì)量容易變差，特別是中心偏析很難消除。

第二種是傳統(tǒng)模鑄工藝。采用該工藝生產(chǎn)的模鑄鋼錠，相對(duì)比較經(jīng)濟(jì)、比較常用。但傳統(tǒng)模鑄鋼錠作坯料，也存在著以下問題：

①模鑄必須切頭切尾，成材率低。

②目前為止，國(guó)內(nèi)采用傳統(tǒng)模鑄工藝澆鑄的模鑄鋼錠最大單重為35t。同時(shí)，由于切頭切尾，成材率低，致使國(guó)內(nèi)采用模鑄鋼錠生產(chǎn)的最大成品鋼板單重實(shí)際上也在26t以下，仍然不能滿足一些單重更大的鋼板的生產(chǎn)要求。

③傳統(tǒng)模鑄鋼錠的內(nèi)部凝固組織復(fù)雜，澆鑄方向凝固組織變化極大，中間有一段內(nèi)部質(zhì)量比較理想，而靠近頭部和底部區(qū)域，則很容易形成縮孔、疏松和大型宏觀偏析，影響成品鋼板的性能及內(nèi)部質(zhì)量。

④模鑄鋼錠表面質(zhì)量通常要遜色于連鑄鋼錠。

第三種是電渣重熔工藝。采用該工藝生產(chǎn)的電渣重熔鋼錠，工藝比較成熟，可以生產(chǎn)60噸以上的超特大單重鋼錠，且鋼錠內(nèi)部質(zhì)量較好。但電渣重熔鋼錠作坯料，也存在著以下問題：①.生產(chǎn)成本較高，每噸電渣重熔鋼錠成本要比連續(xù)鑄鋼鋼錠、模鑄鋼錠高出許多。②.生產(chǎn)效率較低，對(duì)環(huán)保不利。③.表面質(zhì)量也遜色于連續(xù)鑄鋼鋼錠。而且，隨著厚度的增加，鋼錠內(nèi)部質(zhì)量也有不利的趨勢(shì)。

除上述三種現(xiàn)有、成熟技術(shù)之外，還有一種單向凝固鋼錠，通過單向凝固模鑄工藝澆鑄而成。該項(xiàng)技術(shù)提出于上世紀(jì)70年代。在國(guó)外，日本《鐵與鋼》73(13)公開了此項(xiàng)單向凝固模鑄工藝，日本專利公開號(hào)昭62-279050公開了“單向凝固鋼錠的鑄造方法和錠模”的專利。在國(guó)內(nèi)，中國(guó)專利號(hào)95110197.8的“生產(chǎn)單向凝固鋼錠的方法”也設(shè)計(jì)了一種鋼水通過中間包從上方直接注入錠模的生產(chǎn)方法。但以上單向凝固模鑄工藝至今仍處在試驗(yàn)之階段，國(guó)內(nèi)外均未批量生產(chǎn)。

綜合上述，目前生產(chǎn)特厚、特大單重鋼錠的生產(chǎn)工藝，存在著以下不足：

①連續(xù)鑄鋼工藝成熟且經(jīng)濟(jì)，但厚度規(guī)格目前最大只有600mm，且隨著厚度增加，內(nèi)部質(zhì)量有不利趨勢(shì)。

②模鑄工藝成熟也相對(duì)比較經(jīng)濟(jì)，但成材率較低，最大單重及鋼錠內(nèi)、外部質(zhì)量仍然滿足不了市場(chǎng)的要求。

③電渣重熔可以生產(chǎn)特厚、特大單重鋼板所需的鋼錠，但生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種特厚特大單重鋼錠的制造方法，可以生產(chǎn)連續(xù)鑄鋼工藝無法生產(chǎn)的特厚、特大單重鋼板所需的鋼錠。生產(chǎn)成本比電渣重熔低、生產(chǎn)效率比電渣重熔高。表面質(zhì)量比模鑄工藝和電渣重熔生產(chǎn)的特大單重鋼錠高，與連鑄坯的表面質(zhì)量相當(dāng)；內(nèi)部質(zhì)量比模鑄工藝和連續(xù)鑄鋼生產(chǎn)的特大單重鋼錠高，特別是中心疏散、中心偏析傾向可大大減少。可以生產(chǎn)出沿厚度方向上有不同化學(xué)成分結(jié)構(gòu)的、用于制造復(fù)合鋼板的鋼錠。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，