一种含Ti集装箱钢及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种含Ti集装箱钢及其生产方法。该含Ti集装箱钢的化学成分按质量百分比包括：0.02‑0.07%的C、0.20‑0.75%的Si、0.30‑0.60%的Mn、0.07‑0.15%的P、≤0.03%的S、0.01‑0.04%的Als、0.25‑0.55%的Cu、0.30‑1.25%的Cr、≤0.3%的Ni、0.01‑0.04%的Ti，其余为铁元素不可避免的残留杂质。采用ESP工艺生产含Ti集装箱钢，能够解决传统热轧和以CSP为代表的薄板坯连铸连轧工艺生成的薄规格集装箱钢技术难度大、成本高等问题，同时Ti微合金化的工艺降低了合金成本，能够达到节能环保以及降低生产成本的目的。

A Ti containerized steel and its production method

The invention discloses a Ti containerized steel and a production method thereof. The chemical composition of the Ti containerized steel includes: 0.02, 0.07%, 0.20, 0.75%, 0.30, 0.60%, 0.07, 0.03%, 0.03%, 0.01, 0.01, 0.04%, Als, Cu, Ni, and Ti, which are unavoidable impurities in the iron. The use of ESP technology to produce Ti container steel can solve the problems of high difficulty and high cost of thin specification container steel produced by the traditional hot rolling and the thin slab continuous casting and rolling process represented by CSP. At the same time, the microalloying technology of Ti reduces the cost of the alloy, and can achieve the purpose of saving energy and environmental protection and reducing the production cost.

【技术实现步骤摘要】
一种含Ti集装箱钢及其生产方法
本专利技术涉及集装箱钢生产
，更为具体地，涉及一种基于含Ti集装箱钢的方法。
技术介绍
经济环保的先进钢铁生产工艺是目前钢铁行业研发目标。实现设备大型化、生产集约化、资源和能源循环化、能耗最小化、经济效益最佳化的发展目标，对于推进钢铁行业节能减排和技术进步，具有十分重要的意义。集装箱是适应于现代运输体系的最基础的单位，能满足全球范围内的船舶、港口、航线、公路、桥梁、隧道等物流系统需求。用途广泛的集装箱钢要求具有良好的强韧性、塑性、可焊接性和耐腐蚀性。目前，以CSP为代表的薄板坯连铸连轧工艺以及传统的热轧工艺，能批量生产集装箱钢厚度规格一般在1.6mm以上，但因为该钢种的成分设计，即使是CSP工艺，为控制生产事故连铸过程拉速不高于4.5m/min，铸坯厚度≤70mm，导致薄规格集装箱钢生产效率低、成本高、利润微薄。因此，不少钢铁企业迫切希望实现稳定、批量、低成本地生产1.6mm以下规格的集装箱钢。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述存在的缺陷而提供一种含Ti集装箱钢及其生产方法，解决传统热轧和以CSP为代表的薄板坯连铸连轧工艺生产的薄规格集装箱钢技术难度大、生产效率低、成本高等问题，达到节能环保以及降低成本的目的。ESP(EndlessStripProduction，无头带钢生产)产线，是阿维迪新建的新一代薄板坯短流程生产线，可实现一次浇注生产一整条钢带，中间没有任何切头切尾，具有全连续带钢生产的优点，单条连铸线具有出色的生产能力、大规模生产大带宽带钢和优质带钢、从钢水到热轧卷的转换成本低、生产线工艺布置最为紧凑等特点。本专利技术的一种含Ti集装箱钢及其生产方法技术方案为，一种含Ti集装箱钢，含Ti集装箱钢的化学成分按质量百分比包括：0.02-0.07%的C、0.20-0.75%的Si、0.30-0.60%的Mn、0.07-0.15%的P、≤0.03%的S、0.01-0.04%的Als、0.25-0.55%的Cu、0.30-1.25%的Cr、≤0.3%的Ni、0.01-0.04%的Ti，其余为铁元素不可避免的残留杂质。C的质量百分比为0.02-0.07%，它是提高材料强度的重要元素，合理的C成分设计是确保ESP工艺正常稳定、保证集装箱钢的使用性能的重要基础。Si的含量为0.20-0.75%，Si溶于铁素体，提高钢中固溶体的强度和冷加工硬化程度，但使钢的韧性和塑性降低，使钢的焊接性能恶化。但Si有利于提高钢的强度、屈服点。Mn的含量为0.3-0.6%，具有固溶强化的作用，过高可使得晶粒粗化，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。并且Mn含量增加，可提高马氏体淬透性，不利于延伸率。P的含量为0.07-0.15%，P是提高钢耐大气腐蚀性能最有效的合金元素之一，当P与Cu联合加入钢中时，显示出更好的复合效应，但P降低韧性和可焊接线。Cu的含量为0.25-0.55%，Cu是集装箱钢中对具有提高耐大气腐蚀性能最主要的、最普遍的合金。一般认为在钢的大气腐蚀过程中，Cu起着活性阴极作用，在一定条件下可以促进钢产生阳极钝化，从而降低钢腐蚀速度。Cr在原材料中的比例为0.3-0.8%，是碳化物形成元素，可显著阻碍奥氏体晶粒粗化过程，可减小γ区，一种奥氏体向铁素体转变，Cr可提高钢的强度和硬度，提高钢的高温机械性能。Cr能在钢表面形成致密的氧化膜，提高钢的钝化能力，当Cr与Cu同时加入钢中时，效果尤为明显。Ni的含量为≤0.3%，Ni也是对耐大气腐蚀性能有效的元素，Ni对耐大气腐蚀性能的作用随其含量增加而增大，但Ni含量过多又增加成本。S的含量≤0.01%，对钢的耐腐蚀性能极为不利。Ti的含量0.01-0.04%，Ti是一种十分有效的强化性能元素，其强化机理主要是细晶强化和析出强化,因价格便宜而使用范围广。但Ti元素易氧化，在连铸过程中会因为保护渣的变性而产生漏钢。需要说明的是，抗腐蚀的元素主要是P、Cu、Cr、Ni元素，其中最主要的是P和Cu，因其价格便宜且效果较好。热轧带钢的厚度为1.0-2.0mm。所述的一种含Ti集装箱钢的生产方法，包括以下步骤：（1）将铁水、废钢、合金及其他原辅材料依次进行转炉冶炼及LF炉冶炼，得到精炼钢水；转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，利用铁水本身的物理热和铁水组分的化学反应热，在转炉中完成炼钢过程。LF炉即钢包精炼炉，是钢铁生产中的炉外精炼设备。LF炉一般指钢铁行业中的精炼炉，实际就是电弧炉的一种特殊形式。（2）将从LF炉冶炼形成的精炼钢水经过ESP生产线生成热轧带钢，其中，在ESP产线中，从LF炉冶炼形成的钢水进入连铸机，铸坯厚度为70-110mm，并以不低于5.0m/min的拉速进行浇注，精轧出口温度不低于820℃；（3）将热轧带钢经层流冷却前段方式冷却，冷却至500-600℃，然后进入卷取机成卷入库。步骤（2）中，在ESP产线中，粗轧入口的温度不低于950℃，感应加热出口温度1105-1200℃。感应加热炉位于转毂剪之后，精轧机之前的位置。它的作用是加热带钢，保证精轧温度，也可以说是调节中间坯的温度，感应加热炉温度按照带钢精轧要求且兼顾带钢表面质量而定，低于某一温度会造成精轧温度不合，高于某一温度又会浪费能源。保持5.0m/min以上的拉速是为了提高产量，且保持后续生产过程中的温度控制，因为如果拉速过低，生产过程中带钢的温度会降低，如粗轧入口、出口，感应加热入口、出口，精轧入口、出口等，如果生产厚度规格在3.0mm以上，则不需要这么高的拉速，但高拉速下会提高生产效率。因此，无论是生产效率，还是工艺控制需要，高拉速都是一个重要的要求。其中，在ESP产线中，从LF炉精炼出来的含Ti钢水进入ESP连铸机，一定温度和规格的铸坯从连铸机出来后直接进入3机架粗轧机制成中间坯（其中，铸坯进入轧机组的入口温度不低于950℃），然后经过摆剪，将铸坯头部楔形段进行剪切，接着被剪切的部分进入堆垛机（堆垛机的作用是当后面的设备出现故障时，可以在此处堆垛、下线，避免全工序的生产中断）。正常轧制时，中间坯进入感应加热炉加热至1105-1200℃，随后进入精轧机组生成热轧带钢（其中，从精轧机组出来的带钢温度不低于820℃）。热轧带钢经层流冷却，温度降至500-600℃后，通过输出辊道经夹送辊送入卷取机卷取入库。本专利技术的有益效果为：本专利技术基于ESP薄板坯连铸连轧流程,采用Ti微合金化技术生产高强钢,充分发挥ESP连铸连轧流程无头轧制的特点,实现了批量稳定生产薄规格集装箱钢；采用Ti微合金化技术,生产过程控制简单、生产效率高；Ti元素相对于其他微合金化元素资源更丰富、价格更低。本专利技术生产的集装箱钢，具有生产效率高的优点，达到节能环保以及降低成本的目的，解决了常规热轧包括以CSP为代表的薄板坯连铸连轧生产线，在薄规格集装箱钢技术难度大、生产效率低、成本高等问题。具体实施方式：为了更好地理解本专利技术，下面用具体实例来详细说明本专利技术的技术方案，但是本专利技术并不局限于此。实施例１将铁水、废钢及其他合金、辅助材料等加入转炉进行冶炼；将转炉冶炼的钢水转入LF炉进行精炼，得到成分、温度、纯净度合格的精炼钢水，其中钢水成分按质量百分比，各元素含量为：0.04%的C、0.35%的Si本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含Ti集装箱钢，其特征在于，含Ti集装箱钢的化学成分按质量百分比包括：0.02‑0.07%的C、0.20‑0.75%的Si、0.30‑0.60%的Mn、0.07‑0.15%的P、≤0.03%的S、0.01‑0.04%的Als、0.25‑0.55%的Cu、0.30‑1.25%的Cr、≤0.3%的Ni、0.01‑0.04%的Ti，其余为铁元素不可避免的残留杂质。

【技术特征摘要】
1.一种含Ti集装箱钢，其特征在于，含Ti集装箱钢的化学成分按质量百分比包括：0.02-0.07%的C、0.20-0.75%的Si、0.30-0.60%的Mn、0.07-0.15%的P、≤0.03%的S、0.01-0.04%的Als、0.25-0.55%的Cu、0.30-1.25%的Cr、≤0.3%的Ni、0.01-0.04%的Ti，其余为铁元素不可避免的残留杂质。2.根据权利要求1所述的一种含Ti集装箱钢，其特征在于，含Ti集装箱钢的化学成分按质量百分比包括：0.04%的C、0.35%的Si、0.55%的Mn、0.08%的P、0.002%的S、0.3%的Cu、0.35%的Cr、0.08%的Ni、0.03%的Ti、0.03%的Al，其余为铁元素。3.根据权利要求1所述的一种含Ti集装箱钢，其特征在于，热轧带钢的厚度为1.0-2.0mm。4.如权利要求1所述的一种含Ti集装箱钢的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将铁水、废钢、合金及...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱志强，李亮，王云东，金柱元，陈良，梁宗仁，朱经涛，狄丽华，刘风燕，汪晓川，谢基表，喻尧，鲍生科，陆显然，徐由标，
申请(专利权)人：日照钢铁控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37