一种利用缺陷连铸坯生产质量优良中厚板的方法技术

本发明专利技术属于中厚板生产技术领域，具体提供了一种利用缺陷连铸坯生产质量优良中厚板的方法，该方法包括如下步骤：加热

【技术实现步骤摘要】
一种利用缺陷连铸坯生产质量优良中厚板的方法


[0001]本专利技术属于中厚板生产
，具体提供了一种利用缺陷连铸坯生产质量优良中厚板的方法，特别是具有严重的中间裂纹、三角区裂纹等内部裂纹的连铸坯，生产质量优良、性能合格率≥99％、探伤合格率100％、厚度规格≤60mm中厚板的方法。

技术介绍

[0002]在规模性大批量生产活动中，连铸坯内部存在较严重缺陷的情况时有发生，甚至不乏出现大批量严重板坯裂纹缺陷的情况。
[0003]严重板坯裂纹是指内部中间裂纹或者三角区裂纹等达到了2.0级及以上，或者产生了严重的中心裂纹。随着凝固的进行，在裂纹的形成过程中，会导致夹杂物或有害元素的聚集，同时裂纹前沿也会有C、Mn等元素的偏析。随之带来的问题是轧制的钢板力学性能，尤其是塑性性能指标(冷弯、断后伸长率等)不合格，拉伸断口产生分层，用户在加工和使用过程中出现内部撕裂等问题，无法满足使用要求。
[0004]按照常规的生产工艺方法，一般是直接针对铸坯裂纹的产生原因，采取控制钢水中的磷、硫含量，低过热度浇注，优化连铸二冷区工艺制度，提高设备精度和检修频率等措施，从而获得良好的铸坯质量，来保证后续钢板的内部质量。但上述措施在批量生产过程中，仍具有不确定性因素，并且面对突发状况或者组织生产的困难时效果不好。上述措施都是预防性措施，对已经产生严重缺陷的铸坯无法挽回，后续用此类缺陷铸坯生产的钢板塑性指标差，产品降级率高；对于该问题，目前鲜有针对性研究。
[0005]对于已经产出的带严重缺陷连铸板坯，在实际生产中，如何依靠后续工序获得质量合格的产品，具有重要的现实意义。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种利用缺陷连铸坯生产质量优良中厚板的方法。
[0007]本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
[0008]本专利技术的目的在于保护本专利技术的一种利用缺陷连铸坯生产质量优良中厚板的方法，缺陷连铸坯化学成分按质量百分比为，C：0.15％～0.20％，Si：0.25
‑
0.31％，Mn：1.45～1.50％，P：≤0.020％，S：≤0.020％，Nb≤0.030％，Ti≤0.030％，Alt≤0.050％，其余为Fe和不可避免的杂质；中间裂纹达到2.0及以上级别，和/或，三角区裂纹达到0.5及以上级别，应当理解，此处所描述的缺陷级别，只是表明本专利技术可以适用严重的板坯缺陷，但并不用于限定本专利技术。
[0009]该方法包括如下步骤：加热
→
高压水除鳞
→
粗轧
→
精轧
→
ACC层流冷却
→
热矫
→
堆冷
→
检验入库。
[0010]S1、首先对缺陷连铸坯进行冷坯预热，轧制前将缺陷连铸坯冷料与下线热板坯交替堆垛叠放30
‑
45小时，保证下线热板坯平均表面温度≥700℃，保证缺陷连铸坯预热后表
面温度达到400
‑
500℃；通过利用热坯的余热进行缺陷铸坯的冷坯预热，目的是防止铸坯在加热过程中受热应力影响引起内部裂纹扩展或者铸坯断裂；
[0011]S2、在加热阶段，在加热炉中采用四段式的加热方法，其中预热段≤800℃，第一加热段850
‑
1050℃，第二加热段1100
‑
1220℃，均热段目标均热温度1250
±
20℃，保证均热时间≥30min，总在炉加热时间280
‑
300min，出钢温度要求≥1200℃；四段式加热(预热段、第一加热段、第二加热段、均热段)能够保持平缓的升温速率，抑制内部裂纹的扩展。高的均热温度对焊合内部裂纹起重要作用，其原因一是利于原子扩散，二是降低钢坯强度，三是表层降温速度快，利于形成铸坯“内热外冷、内软外硬”，轧制力向心部渗透，便于消除连铸坯的心部裂纹；
[0012]S3、高压水除鳞阶段，除鳞喷水压力要求≥22MPa，辊道速度≤0.5m/s；本步骤较常规除磷的关键区别在于采用了大的除鳞压力和慢的辊道速度，作用主要在于，一是能够将步骤二中高温加热产生的厚且多的氧化铁皮去除干净，二是能够在此阶段起到一定的钢板表层降温作用，利于形成铸坯“内热外冷、内软外硬”，便于轧制力向心部裂纹渗透；
[0013]S4、在粗轧阶段，保证全部轧制道次采用道次间除鳞工艺，除鳞喷水压力≥20MPa，粗轧阶段咬入速度不超过1.2m/s，最大轧制速度1.8m/s；采用全部道次间高压水除鳞同时配合慢的轧制速度，作用主要在于慢轧制速度对于轧制力向心部渗透有利，同时配合高压水除鳞的作用，能够进一步有效降低轧制表面温度，利于逐道次形成坯料“内热外冷、内软外硬”，更进一步促进轧制力向心部渗透；
[0014]粗轧阶段至少有1个纵轧道次压下量≥30mm，1个纵轧道次压下量≥25mm，且粗轧最后一道次目标压下率≥20％；高的总道次压下率和单道次压下量控制，使得在轧制上能够充分保证心部的变形渗透；
[0015]S5、精轧开始温度范围为850
‑
900℃，结束温度范围为770
‑
830℃；精轧阶段总道次压下率要求≥45％，精轧最后一道次目标压下率≥10％；要求保证精轧阶段总道次压下率及最后道次压下率，其目的在于改善内部微观组织，提高材料的强韧性；
[0016]S6、在冷却阶段，冷速控制在6
‑
15℃/s，终冷温度控制在620
‑
630℃；矫直完毕后以最快速度下线堆垛缓冷，堆冷温度在400
‑
500℃，堆冷时间25
‑
36h。该步骤的作用在于，通过层流冷却提高强度，随后通过缓冷释放氢和应力，改善钢板内部质量。
[0017]进一步的，缺陷连铸坯的厚度为250mm；成品厚度为50
‑
60mm。
[0018]更进一步的，成品力学性能如下：上屈服强度ReH≥370MPa；抗拉强度Rm≥510MPa；断面收缩率A＝25％；
‑
20℃夏比V型纵向冲击≥81J；0℃夏比V型纵向冲击≥99J；20℃夏比V型纵向冲击≥108J。
[0019]本专利技术具有的优点和积极效果：
[0020]本专利技术采用了加热
→
高压水除鳞
→
粗轧
→
精轧
→
ACC层流冷却
→
热矫
→
堆冷
→
检验入库工艺将现有严重缺陷的连铸板坯轧制成质量优良的中厚板，解决缺陷板坯断后伸长率和冷弯等塑性指标合格率低，断口出现“分层”、探伤不合等问题。
[0021]具体的：1)在加热阶段采用四段式加热工艺，能够保持平缓的升温速率，抑制内部裂纹的扩展，同时高的均热温度对焊合连铸坯内部裂纹起到重要作用；
[0022]2)在高压水除鳞阶段，采用了大的除鳞压力和慢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用缺陷连铸坯生产质量优良中厚板的方法，其特征在于：缺陷连铸坯的化学成分按质量百分比为，C：0.15％～0.20％，Si：0.25
‑
0.31％，Mn：1.45～1.50％，P：≤0.020％，S：≤0.020％，Nb≤0.030％，Ti≤0.030％，Alt≤0.050％，其余为Fe和不可避免的杂质；该方法包括如下步骤：加热
→
高压水除鳞
→
粗轧
→
精轧
→
ACC层流冷却
→
热矫
→
堆冷
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检验入库；具体的：S1、首先对缺陷连铸坯进行冷坯预热，轧制前将缺陷连铸坯冷料与下线热板坯交替堆垛叠放30
‑
45小时，保证下线热板坯平均表面温度≥700℃，保证缺陷连铸坯预热后表面温度达到400
‑
500℃；S2、在加热阶段，在加热炉中采用四段式的加热方法，其中预热段≤800℃，第一加热段850
‑
1050℃，第二加热段1100
‑
1220℃，均热段目标均热温度1250
±
20℃，保证均热时间≥30min，总在炉加热时间280
‑
300min，出钢温度要求≥1200℃；S3、高压水除...

【专利技术属性】
技术研发人员：张楠，宋欣，闫文凯，俞飞，徐洪庆，乔治明，楚志宝，王勇，韩萍，顾凤义，李文双，
申请(专利权)人：天津市新天钢钢铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：