一種提升q345r鋼板探傷合格率的低成本生產工藝的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種提升Q345R鋼板探傷合格率的低成本生產工藝；該工藝主要包括：入爐鐵水S≤0.010%；轉爐出鋼控制總氧含量≤20ppm；LF精煉控制終點S≤0.005%；當鋼板厚度≥60mm或壓縮比≤10在線剪切，采取RH精煉，真空度≤5.0mbar，保持≥12min；當產品厚度控制在12-80mm時，精軋溫度1020-870℃，終軋控制在820-830℃，待返紅至700-680℃后下線冷卻；產品厚度≤60mm時下線溫度≥350℃，堆垛緩冷72h后剪切；本發明通過科學合理地分配控硫、深脫氧、RH精煉與鋼板堆垛緩冷等工藝，達到低成本提升Q345R鋼板探傷合格率的目的。
【專利說明】一種提升Q345R鋼板探傷合格率的低成本生產工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種壓力容器鋼板的生產工藝，具體來講是一種提升Q345R鋼板探傷合格率的低成本生產工藝，屬于冶金領域。
【背景技術】
[0002]Q345R鋼是屈服強度為340MPa級的普通低合金鋼壓力容器專用板，它具有良好的綜合力學性能和工藝性能，目前是我國用途最廣、用量最大的壓力容器專用鋼板。因此，對其表面及內部質量均有較嚴格的要求。但Q345R鋼板探傷不合格率居高不下一直以來都是其生產過程最常出現的問題之一，經相關檢測分析發現，導致Q345R鋼板探傷不合格的主要缺陷有中心偏析、中心裂紋和MnS夾雜等。因此相關生產企業主要通過(I)強化精煉手段，進一步控制鋼水中的磷、硫等雜質元素含量；(2)適當延長軟吹時間；(3)提高RH真空度及延長抽真空時間；(4)加強連鑄機對弧精度及改善壓下效果，改善鑄坯質量；(5)加強鑄坯堆垛緩冷；(6)采用高溫大壓下，增強變性滲透；(7)鋼板下線堆垛緩冷等措施以提高Q345R鋼板探傷合格率。
[0003]中國專利CN102002630A公開了一種“抗HIC壓力容器用鋼Q345R-Z35特厚板及其生產方法”其采取的生產方法包括以下步驟:鐵水KR脫硫、轉爐冶煉、LF精練、VD真空脫氣、模鑄澆注、鋼錠加熱、軋制、ACC冷卻、矯直、鋼板堆冷、正火熱處理等工藝；該發明通過合理的成分設計、工藝路線設計，開發出了特厚壓力容器用鋼板，檢測結果表明，一級探傷合格率、性能初驗合格率均達到100%，此外抗層狀撕裂性能達到Z35級別，抗氫致裂紋檢測結果優異；不足之處是采用模鑄澆注，且增加了正火熱處理工序，既降低了生產效率，又增加了生產成本。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技 術問題是，提供一種提升Q345R鋼板探傷合格率的低成本生產工藝，本工藝主要通過將控硫、脫氧、RH精煉與鋼板堆垛緩冷等工藝措施進行科學合理地分配，達到低成本提升Q345R鋼板探傷合格率的目的。
[0005]本發明解決以上技術問題的技術方案:
一種提升Q345R鋼板探傷合格率的低成本生產工藝，包括:鐵水預處理工序，轉爐吹煉工序，LF精煉工序，RH精煉工序，連鑄工序，鑄坯堆冷，加熱，高壓水除鱗，軋制，超快冷冷卻，熱矯直，鋼板堆冷，剪切，表面檢驗，手動超聲波探傷；所述鐵水預處理工序中，高爐鐵水采取噴吹鎂+石灰粉進行預處理，且預處理后進行充分扒渣；所述連鑄工序中，連鑄采用全保護澆鑄，其特征在于:通過將控硫、深脫氧、RH精煉與鋼板堆垛緩冷等工藝措施進行科學合理地分配，達到低成本提升Q345R鋼板探傷合格率的目的，具體步驟如下:
所述鐵水預處理工序中，使轉爐入爐鐵水中SS0.010% ；
所述轉爐吹煉工序中，轉爐出鋼后按每IOOppm氧加20kg鋁塊進行深脫氧，保證最終全氧含量TO控制在20ppm以下；所述LF精煉工序中，轉爐出鋼過程中渣料按8-10kg每噸鋼加入，控制硫含量S ≤0.005% ；
所述RH精煉工序中，當軋制工序中的鑄坯要求軋制鋼板厚度> 60mm或者軋制壓縮比(10在線剪切板時，該鑄坯需要進入RH精煉工序，否則此部分省略，RH精煉工序的條件為真空處理時要求真空度< 5.0mbar,保持時間≥12min ；
所述連鑄工序中，恒定拉速0.9-1.0m/min ；
所述軋制工序分為粗軋和精軋兩階段軋制，粗軋階段采取高溫大壓下操作，粗軋開軋溫度控制在1100~1200°C，單道次壓下率控制在15%以上，優化中間坯設計，當產品厚度h控制在12-80mm時，中間坯厚度控制在3.2h_l.6h之間，精軋開軋溫度控制在1020_870°C，終軋溫度控制在820-830°C，待返紅溫度至700-680°C后下線冷卻；
所述鋼板堆冷工序中，對于產品厚度為60mm以下在線剪切的鋼板需要采用鋼板堆冷，此時下線溫度≥350°C，堆垛緩冷72h后剪切。
[0006]本發明進一步限定的技術方案為:
進一步的，冶煉過程所需合金及渣料均需在> 40°C的烘烤房進行充分烘烤12h以上。
[0007]進一步的，LF精煉工序和RH精煉工序中，待測溫取樣判定合格的前提下，按純鈣線150-180m/爐喂入，喂絲結束后靜攪≥IOmin0
[0008]進一步的，所有合金及渣料均需在40°C的烘烤房進行充分烘烤；鐵水預處理工序中，使轉爐入爐鐵水中s:0.008% ;LF精煉工序中，轉爐出鋼過程中渣料按8kg每噸鋼加入，控制硫含量S:0.003%,純鈣線按照150m/爐喂入，喂入后靜攪12min ；RH精煉工序中，軋制工序中的鑄坯要求軋制鋼板厚度> 60mm或者軋制壓縮比< 10在線剪切板，該鑄坯需要進入RH精煉工序，此時RH精煉工序的條件為真空處理時要求真空度4.8mbar，保持時間12min，否則此部分省略，純鈣線按照150m、爐喂入，喂入后靜攪12min ；連鑄工序中，恒定拉速0.9m/min ;軋制工序分為粗軋和精軋兩階段軋制，粗軋階段采取高溫大壓下操作，粗軋開軋溫度控制在1100°C，單道次壓下率控制在15%，優化中間坯設計，當產品厚度h為20mm時，中間坯厚度控制在2.6h，精軋開軋溫度控制在960°C，終軋溫度控制在820°C，待返紅至700°C后下線冷卻；鋼板堆冷，對于產品厚度為23mm的鋼板下線溫度350°C。
[0009]進一步的，所有合金及渣料均需在45°C的烘烤房進行充分烘烤；鐵水預處理工序中，使轉爐入爐鐵水中s:0.009% ；LF精煉工序中，轉爐出鋼過程中渣料按9kg每噸鋼加入，控制硫含量S:0.004%,純鈣線按照160m/爐喂入，喂入后靜攪llmin ；RH精煉工序中，軋制工序中的鑄坯要求軋制鋼板厚度> 60mm或者軋制壓縮比≤10在線剪切板，該鑄坯需要進入RH精煉工序，鋼板真空處理時要求真空度:4.9mbar，保持時間:13min，純鈣線按照160m/爐喂入，喂入后靜攪Ilmin ;連鑄工序中，恒定拉速0.95m/min ;軋制工序分為粗軋和精軋兩階段軋制，粗軋階段采取高溫大壓下操作，粗軋開軋溫度控制在1150°C，單道次壓下率控制在16.7%，優化中間坯設計，當產品厚度h控制在45mm時，中間坯厚度控制在2.0h之間，精軋開軋溫度控制在890°C，終軋溫度控制在830°C，待返紅至680°C后下線冷卻；鋼板堆冷，對于產品厚度為35mm的鋼板下線溫度355°C。
[0010]進一步的，所有合金及渣料均需在50°C的烘烤房進行充分烘烤；鐵水預處理工序中，使轉爐入爐鐵水中S:0.010% ;LF精煉工序中，轉爐出鋼過程中渣料按IOkg每噸鋼加入，控制硫含量S:0.005%,純鈣線按照180m/爐喂入，喂入后靜攪12min ；RH精煉工序中，軋制工序中的鑄坯要求軋制鋼板厚度> 60mm或者軋制壓縮比< 10在線剪切板，該鑄坯需要進入RH精煉工序，鋼板真空處理時要求真空度:5.0mbar,保持時間:14min，純鈣線按照180m/爐喂入，喂入后靜攪12min ;連鑄工序中，恒定拉速1.0m/min ;軋制工序分為粗軋和精軋兩階段軋制，粗軋階段采取高溫大壓下操作，粗軋開軋溫度控制在1200°C，單道次壓下率控制在19.8%，優化中間坯設計，當產品厚度h控制在55mm時，中間坯厚度控制在1.8h之間，精軋開軋溫度控制在870°C，終軋溫度控制在830°C，待返紅至680°C后下線冷卻；鋼板堆冷，對于產品厚度為50_的鋼板下線溫度360°C。
[0011] 總之，本發明通過將控硫、深脫氧、RH精煉與鋼板堆垛緩冷等工藝措施進行科學合理地分配，達到低成本提升Q345R鋼板探傷合格率至> 99%的目的。
【具體實施方式】
[0012]實施例1
南京鋼鐵聯合有限公司中板廠，5月，Q345R;在轉爐工序，對入爐鐵水采用噴吹鎂+石灰粉劑工藝進行預處理，入爐鐵水中平均硫含量S=0.008%,預處理后進行充分扒渣；在LF精煉工序中，LF出站平均硫含量S=0.003% ；RH處理，鋼板軋鋼壓縮比為1.4，剪切厚度60mm,真空度4.8mbar,保持時間12min ；LF精煉過程中在成分及溫度合格的前提下,按純鈣線150m/爐喂入，喂絲結束后靜攪時間為12min ;在連鑄工序，采用全過程保護澆鑄，恒定拉速0.9m/min ;加強鑄機狀況檢查及維護，對弧偏差嚴格控制在±3mm以內，液面波動控制在±3mm以內；連鑄坯低倍質量B1.0以上(包括B1.0、B0.5以及C級)比例為93.33% ;冶煉過程所有合金及渣料均在40°C的烘烤房進行充分烘烤；軋制工序分為粗軋和精軋兩階段軋制，粗軋階段采取高溫大壓下操作，粗軋開軋溫度控制在1100°C，單道次壓下率控制在15%，優化中間坯設計，當產品厚度h為20mm時，中間坯厚度控制在2.6h，精軋開軋溫度控制在960°C，終軋溫度控制在820°C，待返紅至700°C后下線冷卻；在精整工序，對于產品厚度在23mm鋼板在350°C堆垛緩冷后72h后剪切。
[0013]實施例2
南京鋼鐵聯合有限公司中板廠，6月，Q345R ;在轉爐工序，入爐鐵水中平均硫含量S=
0.009%，且預處理后進行充分扒渣；在精煉工序，LF出站平均硫含量S=0.004% ;RH處理，鋼板軋鋼壓縮比為1.5，剪切厚度70mm，真空度4.9mbar，保持時間13min ； LF (或LF-RH)精煉過程中在成分及溫度合格的前提下，按純鈣線160m/爐喂入，喂絲結束后靜攪Ilmin ;在連鑄工序，采用全過程保護澆鑄，恒定拉速0.95m/min ;加強鑄機狀況檢查及維護，對弧偏差嚴格控制在±3mm以內，液面波動控制在±3mm以內；連鑄坯低倍質量B1.0以上(包括B1.0,B0.5以及C級)比例為96% ;冶煉過程所有合金及渣料均在45°C的烘烤房進行充分烘烤；軋制工序分為粗軋和精軋兩階段軋制，粗軋階段采取高溫大壓下操作，粗軋開軋溫度控制在1150°C，單道次壓下率控制在16.7%，優化中間坯設計，當產品厚度h控制在45mm時，中間坯厚度控制在2.0h之間，精軋開軋溫度控制在890°C，終軋溫度控制在830°C，待返紅至680°C后下線冷卻；在精整工序，對于產品厚度在35mm之間鋼板在下線溫度355°C堆垛緩冷后72h后剪切。
[0014]實施例3
南京鋼鐵聯合有限公司中板廠7月，Q345R;在轉爐工序，入爐鐵水中平均硫含量S=0.010%,且預處理后進行充分扒渣；在精煉工序，LF出站平均硫含量S=0.005% ； RH處理，鋼板軋鋼壓縮比為1.4，剪切厚度80mm，真空度5.0mbar，保持時間14min ；LF (或LF-RH)精煉過程中在成分及溫度合格的前提下，按純鈣線180m/爐喂入，喂絲結束后靜攪時間12min ；在連鑄工序，采用全過程保護澆鑄，恒定拉速1.0m/min ;加強鑄機狀況檢查及維護，對弧偏差嚴格控制在±3mm以內，液面波動控制在±3mm以內；連鑄坯低倍質量B1.0以上(包括B1.0、B0.5以及C級)比例為96.33% ;冶煉過程所有合金及渣料均在50°C的烘烤房進行充分烘烤；軋制工序分為粗軋和精軋兩階段軋制，粗軋階段采取高溫大壓下操作，粗軋開軋溫度控制在1200°C，單道次壓下率控制在19.8%，優化中間坯設計，當產品厚度h控制在55mm時，中間坯厚度控制在1.8h之間，精軋開軋溫度控制在870°C，終軋溫度控制在830°C，待返紅至680°C后下線冷卻；在精整工序，對于產品厚度在50mm之間鋼板在下線溫度360°C堆垛緩冷后72h后剪切。
[0015]下表為各實施例中產出鋼的實際檢測結果:
表1為實施例一至三中產出鋼的實際檢測結果；
【權利要求】
1.一種提升Q345R鋼板探傷合格率的低成本生產工藝，包括:鐵水預處理工序，轉爐吹煉工序，LF精煉工序，RH精煉工序，連鑄工序，鑄坯堆冷，加熱，高壓水除鱗，軋制，超快冷冷卻，熱矯直，鋼板堆冷，剪切，表面檢驗，手動超聲波探傷；所述鐵水預處理工序中，高爐鐵水采取噴吹鎂+石灰粉進行預處理，且預處理后進行充分扒渣；所述連鑄工序中，連鑄采用全保護澆鑄，其特征在于:通過將控硫、深脫氧、RH精煉與鋼板堆垛緩冷等工藝措施進行科學合理地分配，達到低成本提升Q345R鋼板探傷合格率的目的，具體步驟如下: 所述鐵水預處理工序中，使轉爐入爐鐵水中S≤0.010% ； 所述轉爐吹煉工序中，轉爐出鋼后按每IOOppm氧加20kg鋁塊進行深脫氧，保證最終全氧含量TO控制在20ppm以下； 所述LF精煉工序中，轉爐出鋼過程中渣料按8-10kg每噸鋼加入，控制硫含量S ≤ 0.005% ； 所述RH精煉工序中，當軋制工序中的鑄坯要求軋制鋼板厚度≥ 60mm或者軋制壓縮比≤10在線剪切板時，該鑄坯需要進入RH精煉工序，否則此部分省略，RH精煉工序的條件為真空處理時要求真空度≤ 5.0mbar,保持時間≥12min ； 所述連鑄工序中，恒定拉速0.9-1.0m/min ； 所述軋制工序分為粗軋和精軋兩階段軋制，粗軋階段采取高溫大壓下操作，粗軋開軋溫度控制在1100~1200°C，單道次壓下率控制在15%以上，優化中間坯設計，當產品厚度h控制在12-80mm時，中間坯厚度控制在3.2h_l.6h之間，精軋開軋溫度控制在1020_870°C，終軋溫度控制在820-830°C，待返紅溫度至700-680°C后下線冷卻； 所述鋼板堆冷工序中，對于產品厚度為60mm以下在線剪切的鋼板需要采用鋼板堆冷，此時下線溫度≥350°C，堆垛緩冷72h后剪切。
2.根據權利要求1所述的生產工藝，其特征在于:冶煉過程所需合金及渣料均需在≥40°C的烘烤房進行充分烘烤12h以上。
3.根據權利要求1所述的生產工藝，其特征在于:LF精煉工序和RH精煉工序中，待測溫取樣判定合格的前提下，按純鈣線150-180m/爐喂入，喂絲結束后靜攪≥IOmin0
4.根據權利要求1所述的生產工藝，其特征在于:所有合金及渣料均需在40°C的烘烤房進行充分烘烤；鐵水預處理工序中，使轉爐入爐鐵水中S:0.008% ;LF精煉工序中，轉爐出鋼過程中渣料按8kg每噸鋼加入，控制硫含量S:0.003%，純鈣線按照150m/爐喂入，喂入后靜攪12min ;RH精煉工序中，軋制工序中的鑄坯要求軋制鋼板厚度≥ 60mm或者軋制壓縮比≤10在線剪切板，該鑄坯需要進入RH精煉工序，此時RH精煉工序的條件為真空處理時要求真空度4.8mbar，保持時間12min，否則此部分省略，純鈣線按照150m、爐喂入，喂入后靜攪12min ；連鑄工序中，恒定拉速0.9m/min ;軋制工序分為粗軋和精軋兩階段軋制，粗軋階段采取高溫大壓下操作，粗軋開軋溫度控制在1100°C，單道次壓下率控制在15%，優化中間坯設計，當產品厚度h為20mm時，中間坯厚度控制在2.6h，精軋開軋溫度控制在960°C，終軋溫度控制在820°C，待返紅至700°C后下線冷卻；鋼板堆冷，對于產品厚度為23mm的鋼板下線溫度350°C。
5.根據權利要求1所述的生產工藝，其特征在于:所有合金及渣料均需在45°C的烘烤房進行充分烘烤；鐵水預處理工序中，使轉爐入爐鐵水中S:0.009% ;LF精煉工序中，轉爐出鋼過程中渣料按9kg每噸鋼加入，控制硫含量S:0.004%,純鈣線按照160m/爐喂入，喂入后靜攪llmin ;RH精煉工序中，軋制工序中的鑄坯要求軋制鋼板厚度> 60mm或者軋制壓縮比(10在線剪切板，該鑄坯需要進入RH精煉工序，鋼板真空處理時要求真空度:4.9mbar,保持時間:13min，純鈣線按照160m/爐喂入，喂入后靜攪Ilmin ;連鑄工序中，恒定拉速0.95m/min ;軋制工序分為粗軋和精軋兩階段軋制，粗軋階段采取高溫大壓下操作，粗軋開軋溫度控制在1150°C，單道次壓下率控制在16.7%，優化中間坯設計，當產品厚度h控制在45mm時，中間坯厚度控制在2.0h之間，精軋開軋溫度控制在890°C，終軋溫度控制在830°C，待返紅至680°C后下線冷卻；鋼板堆冷，對于產品厚度為35mm的鋼板下線溫度355°C。
6.根據權利要求1所述的生產工藝，其特征在于:所有合金及渣料均需在50°C的烘烤房進行充分烘烤；鐵水預處理工序中，使轉爐入爐鐵水中S:0.010% ;LF精煉工序中，轉爐出鋼過程中渣料按IOkg每噸鋼加入，控制硫含量S:0.005%,純鈣線按照180m/爐喂入，喂入后靜攪12min ;RH精煉工序中，軋制工序中的鑄坯要求軋制鋼板厚度> 60mm或者軋制壓縮比< 10在線剪切板，該鑄坯需要進入RH精煉工序，鋼板真空處理時要求真空度:5.0mbar,保持時間:14min，純鈣線按照180m/爐喂入，喂入后靜攪12min ;連鑄工序中，恒定拉速1.0m/min ;軋制工序分為粗軋和精軋兩階段軋制，粗軋階段采取高溫大壓下操作，粗軋開軋溫度控制在1200°C，單道次壓下率控制在19.8%，優化中間坯設計，當產品厚度h控制在55mm時，中間坯厚度控制在1.8h之間，精軋開軋溫度控制在870°C，終軋溫度控制在830°C，待返紅至680°C后下線冷卻；鋼板堆冷，對于產品厚度為50mm的鋼板下線溫度360°C。
【文檔編號】C21D8/02GK103509925SQ201310452487
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年9月29日 優先權日:2013年9月29日
【發明者】劉軍, 楚覺非, 王端軍, 王攀峰, 何烈云, 侯彩霞, 聶真來, 靳星, 楊浩 申請人:南京鋼鐵股份有限公司