一种高锰硫比风电用钢及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高锰硫比风电用钢及其制备方法，所述高锰硫比风电用钢的化学成分按重量百分比为：0.12％≤C≤0.17％，0.20％≤Si≤0.50％，1.30％≤Mn≤1.65，0≤S≤0.012％，0≤P≤0.018％，0.010％≤Nb≤0.045％，0.010％≤Ti≤0.020％，0.020％≤Alt≤0.040％，其余为铁和不可避免的杂质，其中Alt为全铝，锰硫比＞100。100。

【技术实现步骤摘要】
一种高锰硫比风电用钢及其制备方法


[0001]本专利技术涉及钢铁冶炼领域，特别涉及一种高锰硫比风电用钢及其制备方法。

技术介绍

[0002]锰硫比是指钢中锰和硫两种元素重量百分含量的比值。硫是一种有害元素，它在钢中以FeS和MnS的形态存在。当钢水凝固时，FeS和Fe形成低熔点的共晶体，如果钢液中有氧，则硫的氧化物共晶会使其熔点更低。在连铸钢水冷却过程中，这种共晶体最后凝固、并呈网状薄膜在晶界处析出。这时由于坯壳外部的收缩力、钢水凝固过程的热应力以及坯壳受到的钢水静压力等作用，极易使晶界处出现裂纹缺陷，称为铸坯的“热裂”。由于锰和硫的亲和力较大，高熔点MnS的生成可取代FeS。这种取代是随着钢中Mn/S值的增大而增加。因此，为减少裂纹，保证铸坯质量，尽量消除FeS共晶体的影响，通常规定钢中锰硫比应大于20。
[0003]目前并未发现有高锰硫比风电用钢及其制备方法的报道。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供高锰硫比风电用钢及其制备方法，有效解决铸坯热脆现象。本专利技术提供了一种高锰硫比的风电用钢板，以及采用添加和控制各种合金元素，通过两阶段轧制+正火工艺，性能合格率达到100％且厚度规格为8mm
‑
100mm的高锰硫比钢板，得到高锰硫比风电用钢。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种高锰硫比风电用钢，所述高锰硫比风电用钢的化学成分按重量百分比为：0.12％≤C≤0.17％，0.20％≤Si≤0.50％，1.30％≤Mn≤1.65，0≤S≤0.012％，0≤P≤0.018％，0.010％≤Nb≤0.045％，0.010％≤Ti≤0.020％，0.020％≤Alt≤0.040％，其余为铁和不可避免的杂质，其中Alt为全铝。
[0007]本专利技术中锰硫比值＞100。
[0008]本专利技术还提供了一种高锰硫比风电用钢的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：
[0009](1)预处理，将铁水脱硫；
[0010](2)冶炼，将预处理后的铁水进行冶炼；
[0011](3)精炼，分为LF精炼和RH精炼；
[0012](4)连铸，采用全程保护浇铸；
[0013](5)轧制，采用两阶段轧制；
[0014](6)冷却，采用层流冷却；
[0015](7)正火。
[0016]本专利技术步骤(1)中，将铁水中硫含量按质量百分比控制在0.010％以下，脱硫完毕扒净铁水表面的渣，直接兑入转炉。
[0017]本专利技术步骤(2)中，预处理后的铁水进入转炉进行冶炼；采用一次拉碳，控制枪位和加料时机，造渣料在铁水进入转炉的终点前3min内加完；采用单渣工艺冶炼，终渣碱度控制在R＝3.0
‑
4.0；采用“高拉碳法”，控制锰含量；出钢温度控制在1615℃
‑
1645℃，采用铝锰铁脱氧，铝锰铁加入量为2.0kg/t
‑
3.0kg/t，钢水出至1/4～2/5时，分批加入锰硅合金、中碳锰铁、铌铁，钢水出至3/5～3/4时加完。
[0018]锰硅合金为含重量百分比为65％
‑
72％的锰和17％
‑
20％的硅的铁合金，锰硅合金的加入量为15.5kg/t
‑
19.0kg/t；
[0019]中碳锰铁为含重量百分比为0.25％
‑
2％的碳和75％
‑
82％的锰的铁合金，中碳锰铁的加入量为1.5kg/t
‑
4.0kg/t；
[0020]铌铁为含重量百分比为60％
‑
70％的铌的铁合金，铌铁的加入量为0.3kg/t
‑
0.4kg/t。
[0021]本专利技术步骤(3)中，LF精炼采用全程底吹氩搅拌，氩气压力、流量以渣面轻微翻动不露钢水为宜；采用铝粒、碳化钙、碳化硅造渣，白渣保持时间10min
‑
30min，终渣碱度控制在R＝2.5
‑
4.0，采用钛铁进行微合金化，加入量为0kg/t
‑
0.6kg/t，铝线的加入量1.0m/t
‑
2.6m/t，钛线的加入量为0m/t
‑
1.1m/t；RH精炼过程中的真空度控制在10Pa
‑
30Pa，真空时间为15min
‑
25min，纯脱气时间≥5min，软吹时间≥10min，RH精炼的周期控制在45min
‑
60min，处理结束后，喂纳米高钙线0.3m/t
‑
0.8m/t。
[0022]本专利技术步骤(4)中，全程保护浇铸是指大包至中间包采用长水口并进行氩封保护；中间包采用覆盖剂结合碳化稻壳进行覆盖；中间包至结晶器采用浸入式水口并采用氩封保护；结晶器液面采用包晶钢保护渣；
[0023]按重量百分比，包晶钢保护渣的成分为21.0％≤SiO2≤31.0％、32.7％≤CaO≤42.7％、0≤MgO≤5％、6.5％≤Al2O3≤12.5％。拉速稳定到0.7m/min
‑
1.40m/min，中间包温度控制在1525℃
‑
1535℃，液相线温度控制在1510℃
‑
1515℃，浇铸过热度控制在15℃
‑
25℃。
[0024]本专利技术步骤(5)中，钢坯出炉温度控制在1150℃
‑
1250℃，粗轧开轧温度1130℃
‑
1195℃、粗轧终轧温度950℃
‑
1130℃，粗轧总压缩比>50％，中间坯厚度与成品厚度比为1.45
‑
5.0；精轧开轧温度为840℃
‑
970℃、精轧终轧温度为800℃
‑
885℃。
[0025]本专利技术步骤(6)中，冷却开始温度为770℃
‑
820℃、冷却结束温度为610℃
‑
670℃、冷却速度为5℃/s
‑
8℃/s。
[0026]本专利技术步骤(7)中，正火温度825℃
‑
835℃，保温时间5min
‑
27min。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0028]1)本专利技术钢的化学成分设计基于C、Si、Mn、P、S元素，辅助添加Nb、Ti合金元素，不添加其它贵重元素，从而降低合金成本。
[0029]2)本专利技术满足Mn/S＞100。
[0030]3)该产品主要应用于风电塔筒制造领域，锰硫比高有效控制热脆现象且保证冷成型时无裂纹，进一步提高生产效率，产生了良好的经济效益和社会效益。
[0031]4)专利技术提供了一种高锰硫比风电用钢板，以及采用添加和控制各种合金元素，通过两阶段轧制+正火工艺，性能合格率达到100％且厚度规格为8
‑
100mm的高锰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高锰硫比风电用钢，其特征在于，所述高锰硫比风电用钢的化学成分按重量百分比为：0.12％≤C≤0.17％，0.20％≤Si≤0.50％，1.30％≤Mn≤1.65，0≤S≤0.012％，0≤P≤0.018％，0.010％≤Nb≤0.045％，0.010％≤Ti≤0.020％，0.020％≤Alt≤0.040％，其余为铁和不可避免的杂质，其中Alt为全铝。2.根据权利要求1所述的高锰硫比风电用钢，其特征在于，所述高锰硫比＞100。3.一种如权利要求1所述高锰硫比风电用钢的制备方法，包括如下步骤：1)预处理：铁水采用KR法脱硫；将铁水中硫含量按质量百分比控制在0.010％以下，脱硫完毕扒净铁水表面的渣；2)冶炼：将预处理后的铁水加入转炉中进行冶炼；采用一次拉碳，控制枪位和加料时机，造渣料在铁水进入转炉的终点前3min内加完；采用单渣工艺冶炼，终渣碱度控制在R＝3.0
‑
4.0；采用“高拉碳法”，控制锰含量；严格控制出钢温度，降低钢水氧化性；3)精炼：采用LF+RH双精炼；LF精炼时根据成分加入钛铁进行微合金化；铝含量不合时，喂铝线增铝；钛含量不合时，喂钛线增钛；RH精炼的周期控制在45min
‑
60min，处理结束后，喂纳米高钙线0.3m/t
‑
0.8m/t；4)连铸：采用全程保护浇铸；中间包平均温度控制在1525℃
‑
1535℃，液相线温度控制在1510℃
‑
1515℃，浇铸过热度控制在15℃
‑
25℃；拉速控制在0.7m/min
‑
1.4m/min；5)轧制：采用两阶段轧制；粗轧开轧温度1130℃
‑
1195℃、粗轧终轧温度950℃
‑
1130℃；粗轧总压缩比>50％，精轧开轧温度为840℃
‑
970℃、精轧终轧温度为800℃
‑
885℃；钢坯出炉温度控制在1150℃
‑
1250℃；中间坯厚度与成品厚度比为1.45
‑
5.0；6)冷却：采用层流冷却；7)正火：正火温度825℃
‑
835℃，保温时间5min
‑
27min。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，出钢温度控制在1615℃
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳，麻衡，王中学，张佩，倪凯，霍孝新，张长宏，何康，王腾飞，李文强，王磊，刘俊宝，刘超，种法国，吴秀军，吕霞，孙雪娇，
申请(专利权)人：莱芜钢铁集团银山型钢有限公司，
类型：发明
国别省市：