专利名称：：炉卷轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种高强度调质钢的生产工艺，具体的说是炉巻轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺。
背景技术：
：高强度调质钢板按用途分高强度压力容器用调质钢板(石油战略储备罐)、高强度工程机械用钢、高强度船体结构用钢，同时铁路列车原油运输槽罐及水电站压力钢管的需求也很大，目前大量高强度调质钢板仍需从国外进口。目前高强度调质钢的生产工艺大多采用"中板轧机热轧+离线淬火+离线回火"的工艺进行生产。如国内90年代初，武汉钢铁公司首先采用"离线淬火+回火"工艺生产高强度调质钢板，填补了国内空白，部分高强度调质钢可替代进口，但是生产成本高。舞阳钢铁有限责任公司、宝钢股份和鞍山钢铁股份有限公司在高强度非调质钢板的生产中用"普通中板轧机车L制+离线淬火+回火"进行生产。加拿大和美国在炉巻轧机上采用"普通中板轧机轧制+离线淬火+回火"生产高强度调质钢板。"中板轧机热轧+离线淬火+离线回火"的工艺具体如下热轧将钢坯加热到120(TC，控制轧制成钢板，终轧温度控制在800900°C，钢板通过加速冷却装置(ACC)采用弱喷水冷却到700800"C以保证钢板平直度，通过高刚度热矫机矫平，在冷床上空冷到250"C左右切成定尺钢板，钢板喷印标识，钢板下线冷却到10(TC以下探伤(这个过程对30mm左右厚的钢板在冬天需要3天，夏天需要46天)，这时的钢板叫热轧态钢板，对高强度调质钢板只是一个"中间产品"，钢板的金相组织是"铁素体。+珠光体P"。离线淬火把探伤合格的热轧态钢板运到热处理淬火车间，逐快喷丸处理，入炉，通过辊底炉把钢板逐块加热到奥氏体状态，如其中升温速率1.5min/mm将钢板加热到930°C;保温一定时间，让钢板的金相组织完全奥氏体化；再出炉用(辊压式)淬火机喷水淬火到50200。C，把钢的组织转变成贝氏体+马氏体，喷印标识，这时的钢板还是中间产品，钢板的金相组织是"马氏体M"、或者是"马氏体M+贝氏体B"、或者是"马氏体M+贝氏体B+残余奥氏体Y"。离线回火把淬火后的钢板送到热处理回火车间，入炉，通过辊底炉把钢板逐块加热到500700°C，如其中升温速率2.5min/mm将钢板加热到93(TC;保温一定时间，让钢板的马氏体组织进行转变，得到高强度、高韧性的调质钢板，这时钢板的金相组织是"回火马氏体M'+铁素体a"或者是"回火马氏体+贝氏体+铁素体a"或者是"贝氏体+铁素体a";喷印标识，性能合格后交货。这种工艺的缺点是每块钢板加热需要3小时左右，产量很低；淬火时钢板运行速度为612米/分种，生产工序周期长；热处理炉淬火机组投资在3亿元，每吨钢板增加生产成本8001200元，生产成本高。
发明内容本发明的目的在于提出一种生产周期短，生产效率高，生产成本低的炉巻轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现-炉巻轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺，包括以下工序-(1)钢坯加热预热段温度《60(TC，加热段温度11801220'C，均热段温度11801210'C，总加热时间812min/cm，其中均热段保温时间30min，便于钢坯在加热到奥氏体区组织均匀化，同时防止钢坯表面过氧化，出钢温度1200士10'C;(2)高压水初除鳞水压》18Mpa，保证清除热坯表面在加热过程中产生的一次氧化铁皮；(3)控制轧制第一阶段控轧时，单道次压下率10%15%，总压下率》50%，尽可能破碎连铸坯柱状晶粒，实现再结晶，从而细化晶粒，保证粗轧后的晶粒大小均匀，第二阶段控轧时，在再结晶温度以下进行轧钢，保证将钢坯的内在晶粒轧扁，并不再长大，压下率控制在4070%;(4)用HACC(高级在线加速冷却装置)进行在线淬火HACC布置在输出管道上的柱状层流冷却装置采用U形上集管和直管下集管，分为快冷区、精调冷却区和微调冷却区，采用强冷连续开水和强冷间隔开水两种冷却策略，最小冷却速率为15°C/s，轧制速度为1.l1.45m/s，冷却后采用温矫和冷矫保证离线回火热处理前的钢板不平度达到810mm/全板宽；(5)离线回火回火温度55067(TC，保温时间26min/mm。本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现前述的炉巻轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺，其中所述工序(1)中，钢坯预热前，钢坯冷装或者《40(TC温装。前述的炉巻轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺，其中所述工序(3)中，第一阶段控轧中，用高压水实现道次间除鳞，清除轧制过程中在高温阶段产生的二次氧化铁皮。前述的炉巻轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺，其中所述工序(3)中，第一阶段控轧后，钢坯在辊道上空冷、或者先机后水冷再把钢坯送到机前空冷，冷却到再结晶温度98(TC以下。前述的炉巻轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺，其中所述工序(4)中，HACC共设有32个区，快冷区为l一10区，精调区为11—20区，微调区为21—32区，冷却各区的水量配置见下表表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>前述的炉巻轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺，其中所述工序(4)中，开水水比(下集管开水量与上集管开水量的比值)为12mm15mm钢板开水水比为1.52.2，16mrn20mm钢板开水水比为1.82.5，21mm27mm钢板开水水比为1.92.8，28mm35mm钢板开水水比为2.03.2。本发明的优点是本发明的炉巻轧机在线淬火与自回火生产高强度调质钢的工艺钢板母板长度可以达到25米左右，淬火时钢板运行速度为1.02.5米/秒，生产效率提高几十倍，成本下降，既减少了再加热的能源消耗，又减少了离线淬火水资源的消耗，减少淬火机组投资。利用本发明的工艺生产高强度调质钢，产品流程短，成本低，产品附加值高，可以满足调质钢"在线淬火"的生产技术要求。本发明的工艺生产高强度调质钢板，节省能源，环境友好，生产周期縮短2/3，淬火生产能力提高10倍、节省热处理炉的生产时间使回火生产能力提高一倍，板形控制精度提高到6mm/m，可节省3亿元调质线投资。具体实施例方式实施例一炉巻轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺，包括以下工序(1)钢坯加热钢坯冷装，预热段温度600°C，加热段温度1180°C,均热段温度121(TC，总加热时间8min/cm，其中均热段保温时间30min，便于钢坯在加热到奥氏体区组织均匀化，同时防止钢坯表面过氧化，出钢温度120(TC;(2)高压水初除鳞水压18Mpa，保证清除热坯表面在加热过程中产生的一次氧化铁皮；(3)控制轧制第一阶段控轧时，单道次压下率10%，总压下率50%，尽可能破碎连铸坯柱状晶粒，实现再结晶，从而细化晶粒，保证粗轧后的晶粒大小均匀，用高压水实现道次间除鳞，清除轧制过程中在高温阶段产生的二次氧化铁皮，第一阶段控轧后，钢坯在辊道上空冷，冷却到再结晶温度98(TC以下，第二阶段控轧时，在再结晶温度以下进行轧钢，保证将钢坯的内在晶粒轧扁，并不再长大，压下率控制在40%;(4)用HACC(高级在线加速冷却装置)进行在线淬火HACC布置在输出管道上的柱状层流冷却装置采用U形上集管和直管下集管，分为快冷区、精调冷却区和微调冷却区，采用强冷连续开水和强冷间隔开水两种冷却策略，冷却速率为15°C/s，轧制速度为1.lm/s，冷却后采用温矫和冷矫保证离线回火热处理前的钢板不平度达到8mm/全板宽，HACC共设有32个区，快冷区为I一IO区，精调区为11—20区，微调区为21—32区，开水水比(下集管开水量与上集管开水量的比值)为12mm15mm钢板开水水比为1.5，16mm20咖钢板开水水比为1.8，21mm27mm钢板开水水比为1.9，28mm35mm钢板开水水比为2.0;(5)离线回火回火温度55(TC，保温时间2min/rran。实施例二炉巻轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺，包括以下工序(l湖坯加热钢坯预热前，钢坯40(TC温装，预热段温度50CTC，加热段温度1200。C，均热段温度119(TC，总加热时间10min/cm,其中均热段保温时间30min，便于钢坯在加热到奥氏体区组织均匀化，同时防止钢坯表面过氧化，出钢温度120(TC;(2)高压水初除鳞水压》18Mpa，保证清除热坯表面在加热过程中产生的一次氧化铁皮；(3)控制轧制第一阶段控轧时，单道次压下率10%15%，总压下率>50%，尽可能破碎连铸坯柱状晶粒，实现再结晶，从而细化晶粒，保证粗轧后的晶粒大小均匀，第一阶段控轧中，用高压水实现道次间除鳞，清除轧制过程中在高温阶段产生的二次氧化铁皮，第一阶段控轧后，钢坯先机后水冷再把钢坯送到机前空冷，冷却到再结晶温度98(TC以下，第二阶段控轧时，在再结晶温度以下进行轧钢，保证将钢坯的内在晶粒轧扁，并不再长大，压下率控制在50%;(4)用HACC(高级在线加速冷却装置)进行在线淬火HACC布置在输出管道上的柱状层流冷却装置采用U形上集管和直管下集管，分为快冷区、精调冷却区和微调冷却区，采用强冷连续开水和强冷间隔开水两种冷却策略，冷却速率为18TVs，轧制速度为1.2m/s，冷却后采用温矫和冷矫保证离线回火热处理前的钢板不平度达到9mm/全板宽，HACC共设有32个区，快冷区为I一IO区，精调区为11一20区，微调区为21—32区，开水水比(下集管开水量与上集管开水量的比值)为12mm15mm钢板开水水比为1.52.2，16mm20mm钢板开水水比为1.82.5，21咖27mm钢板开水水比为1.92.8，28mm35mm钢板开水水比为2.03.2;(5)离线回火回火温度600。C，保温时间4min/mm。实施例三炉巻轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺，包括以下工序(1)钢坯加热钢坯预热前，钢坯300。C温装，预热段温度40(TC，加热段温度122(TC,均热段温度1210。C，总加热时间12min/cm，其中均热段保温时间30min，便于钢坯在加热到奥氏体区组织均匀化，同时防止钢坯表面过氧化，出钢温度1210'C;(2)高压水初除鳞水压》18Mpa，保证清除热坯表面在加热过程中产生的一次氧化铁皮；(3)控制轧制第一阶段控轧时，单道次压下率10%15%，总压下率》50%，尽可能破碎连铸坯柱状晶粒，实现再结晶，从而细化晶粒，保证粗轧后的晶粒大小均匀，第一阶段控轧中，用高压水实现道次间除鳞，清除轧制过程中在高温阶段产生的二次氧化铁皮，第一阶段控轧后，钢坯先机后水冷再把钢坯送到机前空冷，冷却到再结晶温度980。C以下，第二阶段控轧时，在再结晶温度以下进行轧钢，保证将钢坯的内在晶粒轧扁，并不再长大，压下率控制在70%;(4)用HACC(高级在线加速冷却装置)进行在线淬火HACC布置在输出管道上的柱状层流冷却装置采用U形上集管和直管下集管，分为快冷区、精调冷却区和微调冷却区，采用强冷连续开水和强冷间隔开水两种冷却策略，冷却速率为2(TC/s，轧制速度为1.45m/s，冷却后采用温矫和冷矫保证离线回火热处理前的钢板不平度达到10mm/全板宽，HACC共设有32个区，快冷区为1一10区，精调区为11—20区，微调区为21—32区，开水水比(下集管开水量与上集管开水量的比值)为12mm15咖钢板开水水比为1.52.2，16mm20mm钢板开水水比为1.82.5，21mm27mm钢板开水水比为1.92.8，28mm35mm钢板开水水比为2.03.2;(5)离线回火回火温度670。C，保温时间6min/mm。实施例一到实施例三中，用HACC进行在线淬火时，冷却各区的水量配置见下表表2<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>本发明还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。权利要求1.炉卷轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺，其特征在于包括以下工序(1)钢坯加热预热段温度≤600℃，加热段温度1180～1220℃，均热段温度1180～1210℃，总加热时间8～12min/cm，其中均热段保温时间30min，出钢温度1200±10℃；(2)高压水初除鳞水压≥18Mpa；(3)控制轧制第一阶段控轧时，单道次压下率10％～15％，总压下率≥50％，第二阶段控轧时，在再结晶温度以下进行轧钢，压下率控制在40～70％；(4)用HACC进行在线淬火HACC布置在输出管道上的柱状层流冷却装置采用U形上集管和直管下集管，分为快冷区、精调冷却区和微调冷却区，采用强冷连续开水和强冷间隔开水两种冷却策略，最小冷却速率为15℃/s，轧制速度为1.1～1.45m/s，冷却后采用温矫和冷矫保证离线回火热处理前的钢板不平度达到8～10mm/全板宽；(5)离线回火回火温度550～670℃，保温时间2～6min/mm。2.如权利要求1所述的炉巻轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺，其特征在于所述工序(l)中，钢坯预热前，钢坯冷装或者《400r温装。3.如权利要求1所述的炉巻轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺，其特征在于所述工序(3)中，第一阶段控轧中，用高压水实现道次间除鳞，清除轧制过程中在高温阶段产生的二次氧化铁皮。4.如权利要求1所述的炉巻轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺，其特征在于所述工序(3)中，第一阶段控轧后，钢坯在辊道上空冷、或者先机后水冷再把钢坯送到机前空冷，冷却到再结晶温度980。C以下。5.如权利要求1所述的炉巻轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺，其特征在于所述工序(4)中，HACC共设有32个区，快冷区为1一10区，精调区为11一20区，微调区为21—32区，冷却各区的水量配置见下表<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>6.如权利要求1所述的炉巻轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺，其特征在于所述工序(4)中，开水水比为12mm15mm钢板开水水比为1.52.2，16mm20mm钢板开水水比为1.82.5，21腿27mm钢板开水水比为1.92.8，28咖35mm钢板开水水比为2.03.2。全文摘要本发明涉及一种高强度调质钢的生产工艺，具体的说是炉卷轧机在线淬火生产高强度调质钢的工艺，包括以下工序(1)钢坯加热预热段温度≤600℃，加热段温度1220～1180℃；(2)高压水初除鳞水压≥18Mpa；(3)控制轧制第一阶段控轧时，单道次压下率≥10％～15％，总压下率≥50％，第二阶段控轧时，在再结晶温度以下进行轧钢，压下率控制在40～70％；(4)用HACC进行在线淬火；(5)离线回火回火温度550～670℃，保温时间2～6min/mm。本发明的炉卷轧机在线淬火与自回火生产高强度调质钢的工艺可使生产效率提高几十倍，成本下降，既减少了再加热的能源消耗，又减少了离线淬火水资源的消耗，减少淬火机组投资。文档编号B21B37/00GK101353717SQ200810196040公开日2009年1月28日申请日期2008年9月11日优先权日2008年9月11日发明者王道远,祝瑞荣,郭怀兵,霍松波,黄一新,龚云芳申请人:南京钢铁股份有限公司