一种应用薄板坯连铸连轧工艺生产薄规格低合金高强钢的方法技术

本发明专利技术涉及一种应用薄板坯连铸连轧工艺生产薄规格低合金高强钢的方法，将钢水连续浇铸成宽度为1300～1600mm、厚度为65～96mm的连铸坯，然后依次进行粗轧、保温罩保温、感应加热、高压水除鳞及精轧得到宽度为1300～1600mm、厚度为1.3～1.6mm的超薄带钢，最后经控制冷却、分卷剪切并卷取成卷。薄规格双相钢成品的屈服强度为380～430MPa，抗拉强度为530～610MPa，延伸率≥25％。本发明专利技术方法可以实现1.3～1.6mm厚热轧薄规格低合金高强钢的稳定生产，并提高尺寸精度、板形精度和综合力学性能，实现“以热代冷”需求，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种应用薄板坯连铸连轧工艺生产薄规格低合金高强钢的方法
本专利技术涉及热轧
，更具体地说，涉及一种应用薄板坯连铸连轧工艺生产薄规格低合金高强钢的方法。
技术介绍
国内外最新开发的薄板坯连铸连轧工艺的技术路线为：连铸-粗轧-剪切-保温-感应加热-除鳞-精轧-控制冷却-剪切-卷取。与传统的薄板坯连铸连轧工艺相比，该工艺能够生产厚度更薄的热轧带钢，产品可实现“以热代冷”，从而更大程度地降低能源消耗和生产成本，因此具有广阔的市场前景。目前采用这种工艺生产的低合金高强钢产品厚度可达到1.3～1.6mm，该厚度范围在热轧低合金高强钢中已属于超薄规格，可以替代同规格的冷轧产品，应用于运输、船舶及化工等行业，用于制造各种大型压力容器、船板、起重机械构件及重型机械设备等部件。但是在采用该工艺生产这些薄规格低合金高强钢的过程中仍遇到如下问题：1、各机架压下分配不合理导致某个机架达到负荷极限，使轧制过程不稳定；2、由于带钢连续长时间生产，使各机架工作辊(尤其是精轧机工作辊)磨损较严重，导致带钢厚度精度及板形精度难以控制，出现较明显的厚度超差和浪形；3、薄规格带钢温降很快，带钢温度波动较大，使目标精轧温度命中率较低，对带钢力学性能产生不利影响。解决上述问题的关键在于进一步优化薄板坯连铸连轧生产薄规格低合金高强钢的工艺参数，包括在连铸段获得适当的薄板坯厚度和拉坯速度；在粗轧及精轧段制定合理的轧制规程(如各机架压下量分配、轧制力能参数及轧制速度等)，在轧制过程中预设定最优的板厚及板形控制参数，从而提高带钢板厚及板形反馈调节效率；在粗轧和精轧间的衔接段制定严格的保温、加热及除鳞制度以控制各工序的带钢温度范围；在控制冷却段制定合理的冷却策略及冷却速度以控制冷却过程中带钢相变，进而获得理想的微观组织等。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种应用薄板坯连铸连轧工艺生产薄规格低合金高强钢的方法，可稳定地生产出尺寸精度、板形精度和综合力学性能均满足要求的热轧薄规格低合金高强钢。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种应用薄板坯连铸连轧工艺生产薄规格低合金高强钢的方法，将钢水连续浇铸成宽度为1300～1600mm、厚度为65～96mm的连铸坯，然后依次进行粗轧、保温罩保温、感应加热、高压水除鳞及精轧得到宽度为1300～1600mm、厚度为1.3～1.6mm的超薄带钢，最后经控制冷却、分卷剪切并卷取成卷。主要工艺步骤及工艺参数如下：(1)连铸所述钢水化学成分按质量百分比为：C0.04％～0.08％、Si0.1％～0.2％、Mn0.3％～0.5％、Al0.02％～0.04％、P≤0.015％、S≤0.012％、N≤0.008％、Ca≤0.002％、Cu≤0.15％、Sn≤0.02％、Ni≤0.2％、Cr≤0.12％、Mo≤0.05％、V≤0.02％、Nb≤0.025％，其余为Fe及不可避免的微量元素。所述连铸坯的拉坯速度为4.8～7m/min，并且最大拉坯速度vmax与连铸坯厚度h的数值关系满足：vmax＝8.21×10-4h2-0.223h+18.64。(2)粗轧所述粗轧机组为3机架粗轧机，总压下率为84％～88％，粗轧出口厚度为12～14mm，粗轧初始温度为1125～1145℃，粗轧终轧温度为1000～1020℃，单位宽度轧制压力为13～15KN/mm。(3)保温罩保温所述保温罩长度为11m，保温罩内部环境温度为600～650℃。(4)感应加热所述感应加热装置包括14个加热器，每个加热器功率为2400～2500KW。感应加热使中间坯温度升高250～270℃，感应加热装置出口中间坯温度为1140～1160℃。计算机自动控制系统根据感应加热炉入口高温计的实测温度设定感应加热器启动数量和功率，根据感应加热炉出口高温计的实测温度调节感应加热器功率，实现感应加热炉出口中间坯温度的反馈控制。(5)高压水除鳞所述高压水除鳞装置包括上下两个集管，每个集管上设置46个扁平型喷嘴，喷嘴间距为35mm，集管喷淋宽度为1720mm，水压为35～39MPa，总水流量为190～200m3/h，除鳞使中间坯表面温降为80～100℃。计算机自动控制系统根据中间坯的速度及除鳞装置入口处中间坯的实测温度调节水压与水流量。(6)精轧所述精轧机组为5机架精轧机，总压下率为86％～91％，精轧出口厚度为1.3～1.6mm，精轧初始温度为1000～1020℃，精轧终轧温度为840～860℃，单位宽度轧制压力为8～23KN/mm。(7)控制冷却所述控制冷却工艺为先对带钢进行层流冷却，然后空冷。具体为：所述控制冷却段包括35个上集管和105个下集管，每个上集管的喷水区域与3个下集管的喷水区域对应。每个上集管的流量为75～105m3/h，每个下集管的流量为25～35m3/h，上集管间距为1110mm，下集管间距为370mm。计算机自动控制系统根据控制冷却段入口带钢温度、速度及厚度设定上集管和下集管的开启数量，并对上集管和下集管的水流量进行预设定，实现带钢先层流冷却后空冷的冷却工艺。根据卷取前带钢温度实测值与目标卷取温度的偏差反馈调节已开启的上集管和下集管的水流量。所述控制冷却段入口带钢温度为800～830℃，层流冷却结束时带钢温度为640～660℃，水压为0.07～0.09MPa，层流冷却速度为150～300℃/s。所述空冷时间为5～7s。(8)分卷剪切及卷取所述分卷剪切采用转毂式飞剪，所述卷取机为地下式卷取机。单位宽度卷重20～22kg/mm，卷取温度为550～570℃。所述中间坯的纵向厚度偏差≤140μm，宽向凸度偏差C40≤70μm。所述成品带钢的纵向厚度偏差≤50μm，板形偏差≤30I，宽向凸度偏差C40≤20μm。所述薄规格低合金高强钢成品的屈服强度为380～430MPa，抗拉强度为530～610MPa，延伸率≥25％。按上述方案，所述连铸坯厚度为72～82mm，拉坯速度为5.9～6.5m/min。按上述方案，所述粗轧机组的第一粗轧机压下率为50％～55％，轧制温度控制在1125～1145℃，单位宽度轧制压力为13～15KN/mm；第二粗轧机压下率为40％～45％，轧制温度控制在1060～1080℃，单位宽度轧制压力为13.5～14.5KN/mm；第三粗轧机压下率为35％～40％，轧制温度控制在1000～1020℃，单位宽度轧制压力为13.5～14.5KN/mm。按上述方案，所述精轧机组的第一精轧机压下率为50％～55％，轧制温度控制在1000～1020℃，单位宽度轧制压力为21～23KN/mm；第二精轧机压下率为40％～45％，轧制温度控制在960～980℃，单位宽度轧制压力为19～21KN/mm；第三精轧机压下率为35％～40％，轧制温度控制在930～950℃，单位宽度轧制压力为18～19.5KN/mm；第四精轧机压下率为20％～25％，轧制温度控制在900～920℃，单位宽度轧制压力为13～14KN/mm；第五精轧机压下率为10％～15％，轧制温度控制在840～860℃，单位宽度轧制压力为8～9KN/mm。按上述方案，在粗轧和精轧机组中均采用液压厚度自动控制技术。具体为：轧制前进行辊缝预设定，轧制过程中根据第三粗轧机出口测厚仪实测厚度对中间坯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用薄板坯连铸连轧工艺生产薄规格低合金高强钢的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备钢水，所述钢水包括以下组分，按质量百分比为：C 0.04％～0.08％、Si 0.1％～0.2％、Mn 0.3％～0.5％、Al 0.02％～0.04％、P≤0.015％、S≤0.012％、N≤0.008％、Ca≤0.002％、Cu≤0.15％、Sn≤0.02％、Ni≤0.2％、Cr≤0.12％、Mo≤0.05％、V≤0.02％、Nb≤0.025％，其余为Fe及不可避免的微量元素；将钢水连续浇铸成宽度为1300～1600mm、厚度为65～96mm的连铸坯，所述连铸坯的拉坯速度为4.8～7m/min，并且最大拉坯速度v

【技术特征摘要】
1.一种应用薄板坯连铸连轧工艺生产薄规格低合金高强钢的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备钢水，所述钢水包括以下组分，按质量百分比为：C0.04％～0.08％、Si0.1％～0.2％、Mn0.3％～0.5％、Al0.02％～0.04％、P≤0.015％、S≤0.012％、N≤0.008％、Ca≤0.002％、Cu≤0.15％、Sn≤0.02％、Ni≤0.2％、Cr≤0.12％、Mo≤0.05％、V≤0.02％、Nb≤0.025％，其余为Fe及不可避免的微量元素；将钢水连续浇铸成宽度为1300～1600mm、厚度为65～96mm的连铸坯，所述连铸坯的拉坯速度为4.8～7m/min，并且最大拉坯速度vmax与连铸坯厚度h的数值关系满足：vmax＝8.21×10-4h2-0.223h+18.64；(2)进行粗轧，粗轧机组为3机架粗轧机，总压下率为84％～88％，粗轧出口厚度为12～14mm，粗轧初始温度为1125～1145℃，粗轧终轧温度为1000～1020℃，单位宽度轧制压力为13～15KN/mm；(3)在保温罩保温，保温罩内部环境温度为600～650℃；(4)通过感应装置进行感应加热，使中间坯温度升高250～270℃，感应加热装置出口中间坯温度为1140～1160℃；(5)通过高压水除鳞装置进行高压水除鳞；(6)进行精轧，精轧机组为5机架精轧机，总压下率为86％～91％，精轧出口厚度为1.3～1.6mm，精轧初始温度为1000～1020℃，精轧终轧温度为840～860℃，单位宽度轧制压力为8～23KN/mm；精轧后得到宽度为1300～1600mm、厚度为1.5～1.8mm的超薄带钢；(7)在控制冷却段对带钢进行层流冷却，然后进行空冷，冷却段入口带钢温度为800～830℃，层流冷却结束时带钢温度为640～660℃，层流冷却速度为150～300℃/s；空冷时间为5～7s；(8)分卷剪切及卷取。2.根据权利要求1所述的应用薄板坯连铸连轧工艺生产薄规格低合金高强钢的方法，其特征在于，所述高压水除鳞装置包括上下两个集管，每个集管上设置46个扁平型喷嘴，喷嘴间距为35mm，集管喷淋宽度为1720mm，水压为35～39MPa，总水流量为190～200m3/h，除鳞使中间坯表面温降为80～100℃。3.根据权利要求1所述的应用薄板坯连铸连轧工艺生产薄规格低合金高强钢的方法，其特征在于，所述控制冷却段包括35个上集管和105个下集管，每个上集管的喷水区域与3个下集管的喷水区域对应，每个上集管的流量为75～105m3/h，每个下集管的流量为25～35m3/h，上集管间距为1110mm，下集管间距为370mm，计算机自动控制系统根据控制冷却段入口带钢温度、速度及厚度分别设定控制冷却入口段上集管和下集管的开启数量，并对上集管和下集管的水流量进行预设定，根据卷取前带钢温度实测值与目标卷取温度的偏差反馈调节已开启上集管和下集管的水流量。4.根据权利要求1所述的应用薄板坯连铸连轧工艺生产薄规格低...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈全忠，陈连龙，吴有生，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42