[發明專利]一種低合金高強度結構鋼的生產方法

有效

• 申請號: 202011071446.5
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112095050B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 吾塔;趙亮;張愛梅
• 申請（專利權）人: 新疆八一鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/12;C22C38/06;C22C33/06;C21C1/02;C21C7/06;C21C7/072;B21B1/26
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 胡萬臣

1.一種低合金高強度結構鋼的生產方法，按照下列步驟進行生產，包括鐵水脫硫預處理→轉爐吹煉→轉爐出鋼渣洗原位去夾雜→鋼包鋼水底吹氬攪拌→板坯連鑄，其特征在于：

A、成分設計：成分組成以重量百分比：[C]：0.16～0.20％；[Si]：0.15-0.30％；[Mn]：0.35～0.45％；[P]：≤0.015％；[S]：≤0.006％％；[Nb]：0.010～0.020％；[Al]：0.015～0.040％；[N]：≤0.0045％，其它為鐵和不可避免的雜質；

B、鐵水脫硫預處理：高爐鐵水扒渣，鐵水罐投入脫硫劑進行脫硫預處理，脫硫劑為活性石灰和螢石，其中活性石灰占92％，螢石8％，脫硫劑加入量每噸鐵水為5kg～5.5kg，KR法攪拌脫硫，脫硫后鐵水罐頂渣中加入爐渣凝聚劑，其主要成分為CaO+MgO之和≤5％、AL₂O₃為25％，SiO₂為65％，Na₂O+K₂O之和8％，軟熔點溫度≤1230℃，鐵水預處理后的[S]含量小于0.002％；

C、轉爐冶煉出鋼過程的脫氧合金化及控制鋼水增氮方法：(1)轉爐首先裝入廢鋼和氧化鐵皮，然后兌入鐵水；(2)轉爐吹煉時，為防止二次吹氧時熔池沖擊坑鋼水裸露增氮，要求一次脫碳成功，其控制參數為供氧壓力0.8～0.90MPa,流量25500～2650m³/h，強度為2.95～3.45Nm³/t·min，吹氧時間不大于16min，其中前8分鐘，供氧強度3.10Nm³/t·min，后期為加強熔池攪拌，氧氣流量提高到了26500m³/h，供氧強度提高到了3.3Nm³/t·min；轉爐底吹氬攪拌供氣強度全程為0.06～0.25Nm³/t.min；前半程時間長度不大于8分鐘，為氮氣，后半程為氬氣，轉爐出鋼溫度為1640～1680℃，轉爐出鋼[C]含量為0.08～0.11％，[P]含量不大于0.012％，[S]含量不大于0.008％；

D、轉爐出鋼渣洗：轉爐出鋼，噸鋼加入0.30kg鋁鐵，然后噸鋼加入1kg/t螢石和3kg/t石灰，為了調整鋼包頂渣成分含量，依次加入0.4kg/t硅鐵增加鋼包頂渣的SiO₂含量、鋼包頂渣改制劑2.0-2.5kg/t，改質劑主要成分及含量CaO25％、CaF₂5％、Al₂O₃40-50％，SiO₂不大于5％，Al含量為30％，鋼包底吹氬強攪拌時間控制在8-12分鐘；

E、連鑄板坯偏析控制：(1)成分設計控制偏析：為了有效控制板坯偏析，結合控軋控冷工藝條件，成分設計上盡可能減少易偏析元素的含量，采用低錳、低P以及超低硫設計，[Mn]：0.35～0.45％；[P]：≤0.015％；[S]：≤0.006％；(2)連鑄過程控制板坯偏析的方法：對于120噸鋼包，鋼包底吹氬強攪拌鋼水溫降為2.0～2.5℃，根據連鑄板坯的斷面，連鑄上鋼水溫度控制在1575～1605℃；板坯連鑄過程鋼水的保溫方法；中間包采用無碳高堿度覆蓋劑，主要組分為鋪展性好的高堿度覆蓋劑石灰粉，主要成分CaO≥80％、S≤0.05％，SiO₂≤8％、Al₂O₃≤5.0；連鑄采用大包長水口采用密封圈+氬封保護，中間包浸入式水口+氬封保護澆鑄；連鑄時鋼水[N]增量小于0.0005％；連鑄板坯寬1510mm,板坯厚度250mm，設定板坯拉速為0.8～1.0m/min，0.90m/min為目標恒拉速連鑄；連鑄板坯凝固末端采用輕壓下，壓下量控制在3.0mm～4.0mm；

F、含鈮鋼連鑄板坯角部裂紋控制：鋼中的N含量不大于0.0045％，C含量設計為0.16-0.20％，采用強冷模式使連鑄板坯的表面晶粒細化；

G、板坯軋制：板坯加熱溫度1170±25℃，板坯的粗軋返回溫度1040±15℃；采用兩階段控制軋制，一階段再結晶區軋制采用大壓下破碎晶粒，在軋制高強度結構鋼時使粗軋1個道次空過，增加中間坯厚度，粗軋的最后一道次和精軋的第一道次聯合采用大壓下量軋制，粗軋最后一道次下量120mm，精軋第1道次壓下量16mm，設計的精軋溫度860±20℃，二階段開軋溫度低于未再結晶溫度，軋制后鋼板快速冷卻進一步細化組織晶粒，卷取溫度540±20℃。