专利名称：一种提高中厚钢板探伤合格率的方法
技术领域：
本发明属于冶金工艺技术领域，特别是通过调整优化冶炼、轧制等各工序的工艺
制度，提高低合金高强度中厚规格钢板探伤合格率的措施。
背景技术：
随着国内建筑、船舶及压力容器等行业的飞速发展，对具有优良强韧性、可焊性和 高表面质量钢板的需求在不断增长，对材料的要求也愈加苛刻。低合金高强度中厚规格钢 板应用十分广泛，一般要求以探伤或探伤+热处理状态交货。但中厚规格钢板经过探伤常 出现不合格，且在大于50mm以上的特厚钢板现象更明显。探伤检测出的缺陷主要有点密、 长条、裂纹、面积缺陷及分层性缺陷等。经分析主要是由钢板的疏松、偏析、非金属夹杂、气 体等导致探伤不合格。探伤合格率较低一直是困扰生产中厚规格钢板产品质量的难点问 题。 目前国内有的厂家在生产低合金高强度中厚规格探伤钢板时，提出如下几项措 施强化精炼手段，进一步控制钢水中硫的质量分数，从来源上控制好硫的进入；适当增加 LF处理后软吹时间，促进各类夹杂物的上浮与排除；严格控制连铸机的对弧度和开口度、 控制好炉机节奏，提高恒定拉速浇注水平；铸坯实行冷送模式，有利于氢等元素的扩散，减 少气体含量；采用高温大压下轧制方式，增强变形渗透，破碎铸坯原有的内部组织中粗大的 柱状晶或枝晶，改变或减轻偏析和疏松。
发明内容
本发明为进一步改进和完善已有提高探伤钢板合格率的措施，提出从冶炼、连铸 到轧制各工序的优化工艺技术方案。 本发明的提高中厚钢板探伤合格率的方法主要靠如下工艺实现。
主要工艺步骤为，高炉铁水脱硫预处理一转炉冶炼一LF精炼一连铸一堆冷一检 验一加热一高压水除鳞一粗轧一精轧一ACC冷却一热矫一冷床冷却一堆冷一自动探伤一 人工复探一切割(取样)一钢板检验入库。具体工艺包括 ①高炉铁水采用喷吹颗粒镁工艺进行脱硫预处理，使入转炉铁水成分达到[P]= 0. 020-0. 080%、 [S] = 0. 005-0. 010% ; ②转炉采用顶吹氧底吹氮气或氩气搅拌的顶底复吹冶炼，并采用氧压为 0. 8-0. 85MPa、流量为22800-23200m3/h的低氧压、大流量、稳定顶部供氧制度，使各炉成分 稳定，成分偏差《5% ; ③LF精炼过程中采用电石、碳化硅还原剂为主的脱氧工艺，精炼过程中造发泡白 渣精炼，全程底吹氩气搅拌，并按照预吹、正常给电、软吹3种模式控制底吹氩气搅拌的气 体流量； ④连铸工艺要求钢包到中间包、中间包到结晶器采取全程加保护套管保护浇注， 稳定拉速为0. 85-0. 95m/min，使连铸坯中心偏析《0. 5级，中心疏松《1. 0级；
⑤铸坯下线堆垛缓冷48-60小时，铸坯二次加热时，采用脉冲控制加热模式，加热 时间保证在3. 5-4. 5小时； ⑥轧制工序，粗轧阶段总压下率控制在60-80% ;控制钢板在250-35(TC下线并堆
冷至室温。 如上所述提高中厚钢板探伤合格率的方法，在转炉冶炼工序中，严格控制成分 偏差，其中C成分相差《0.01%， Si、 Mn成分稳定在标准要求的中下限，S《0.01%，回 P《0. 005% 。在LF精炼过程中，吹氩时间控制在30-50分钟，气体含量控制在N《40卯m、 0《30ppm、 H《2ppm。 按照本发明的工艺路线生产出的低合金高强度中厚规格钢板，如Q345钢，其综合 力学性能及化学成分完全满足国标GB/T 1591-1994的要求，经用户超声波探伤复检钢板 内部无超标缺陷，钢板内部质量完全符合国标GB/T2970-2004的标准要求，钢板综合探伤 合格率达到95%以上。
具体实施例方式
本发明主要针对为低合金高强度中厚规格钢板，主要牌号包括Q345C-D、16MnR等 钢种，其规格厚度为12-60mm。此产品的生产工艺路线为铁水_铁水预脱硫_转炉-LF 炉_板坯连铸_堆冷_板坯检验_加热_高压水除鳞_粗轧_精轧-ACC冷却-热矫-冷 床冷却-堆冷-自动探伤-人工复探-切割(取样)-钢板检验入库。
在炼钢工序各炉成分符合成分设计要求，各成分比较稳定，最高与最低成品C 相差不到0. 01% ;Si、 Mn成分稳定且在成分要求的中下限；严格控制磷的数量，回磷低于 0. 005 % ;严格控制S的数量，，从成品看S均低于0. 01 % 。气体含量控制在N《40卯m、 0《30ppm、 H《2ppm。
连铸工序其低倍情况为中心偏析《0. 5级，中心疏松《1. 0级；铸坯下线堆垛缓
冷48小时以上，保证坯料内部气体充分扩散析出，进一步提高铸坯内在质量。 二次加热工序采用脉冲控制加热模式，优化铸坯加热制度，加热时间保证在
3. 5-4. 5小时，保证了铸坯加热后，温度均匀、组织致密，使铸坯的一次偏析得到有效改善。 轧制工序分为粗轧和精轧两阶段，通过优化中间坯设计，粗轧阶段总压下率控制
在60-80% ;粗轧采用高温低速大压下操作，使铸坯中心部位能够充分形变，消除中心偏析
对探伤的影响； 精整工序钢板250-35(TC进行下线堆冷至室温，达到钢板组织冷却均匀，削弱组 织内部缺陷的目的； 探伤工序设定自动探伤设备的盲区为3mm，探伤温度设定为4(TC以下，采用自动
探伤+手动复探的模式进行探伤的综合判定方式。 实施例1 Q345C，规格二 12mm 1、熔炼成分C = 0. 141 %， Si = 0. 278 %， Mn = 1. 468 %， P = 0. 016 %， S =
0. 004%， Alt = 0. 0304 ;N = 19ppm， 0 = 30ppm， H = 0. 8ppm ;中心偏析0. 5级，中心疏松
1. 0级；铸坯下线堆垛缓冷时间50小时。
2、加热时间3. 8小时；粗轧总压下率80% ;钢板堆冷温度28(TC ;探伤温度30°C ;探伤合格率96.2%。 3、力学性能Rel = 400Mpa， Rm = 530Mpa， A = 32. 0%，冷弯合格，Akv温度0°C，
检测结果50、120、100，单位J;综合力学性能优良，完全符合国标标准要求。 实施例2 Q345D，规格二 30mm 1、熔炼成分C = 0. 145 %， Si = 0. 289 %， Mn = 1. 45 %， P = 0. 015 %， S = 0. 003%， Alt = 0. 0412 ;N = 24卯m， 0 = 25卯m， H = 0. 6ppm ;中心偏析:0. 5级，中心疏松:
0. 5级；铸坯下线堆垛缓冷时间52小时。 2、加热时间4. 2小时；粗轧总压下率70% ;钢板堆冷温度30(TC ;探伤温度 35°C ;探伤合格率95.8%。 3、力学性能Rel = 375Mpa，Rm = 530Mpa，A = 23. 0% ，冷弯合格，Akv温度_20°C ，
检测结果90、100、100，单位J;综合力学性能优良，完全符合国标标准要求。 实施例3 Q345E ，规格=60mm 1、熔炼成分C = 0. 148 %， Si = 0. 356 %， Mn = 1. 466 %， P = 0. 016 %， S = 0. 006%， Alt = 0. 048 ;N = 21卯m，0 = 18ppm，H = 0. 5ppm ;中心偏析0级，中心疏松0. 5 级；铸坯下线堆垛缓冷时间55小时。 2、加热时间4小时；粗轧总压下率60% ;钢板堆冷温度318°C ;探伤温度33°C ; 探伤合格率95. 1%。 3、力学性能:Rel = 350Mpa，Rm = 505Mpa，A = 25. 0% ，冷弯合格，Akv温度_40°C ， 检测结果70、65、8Q，单位J ;综合力学性能优良，完全符合国标标准要求。
权利要求
一种提高中厚钢板探伤合格率的方法，主要工艺步骤为，高炉铁水脱硫预处理→转炉冶炼→LF精炼→连铸→堆冷→检验→加热→高压水除鳞→粗轧→精轧→ACC冷却→热矫→冷床冷却→堆冷→自动探伤→人工复探→切割(取样)→钢板检验入库；其特征在于①高炉铁水采用喷吹颗粒镁工艺进行脱硫预处理，使入转炉铁水成分达到[P]＝0.020-0.080％、[S]＝0.005-0.010％；②转炉采用顶吹氧底吹氮气或氩气搅拌的顶底复吹冶炼，并采用氧压为0.8-0.85MPa、流量为22800-23200m3/h的低氧压、大流量、稳定顶部供氧制度，使各炉成分稳定，成分偏差≤5％；③LF精炼过程中采用电石、碳化硅还原剂为主的脱氧工艺，精炼过程中造发泡白渣精炼，全程底吹氩气搅拌，并按照预吹、正常给电、软吹3种模式控制底吹氩气搅拌的气体流量；④连铸工艺要求钢包到中间包、中间包到结晶器采取全程加保护套管保护浇注，稳定拉速为0.85-0.95m/min，使连铸坯中心偏析≤0.5级，中心疏松≤1.0级；⑤铸坯下线堆垛缓冷48-60小时，铸坯二次加热时，采用脉冲控制加热模式，加热时间保证在3.5-4.5小时；⑥轧制工序，粗轧阶段总压下率控制在60-80％；控制钢板在250-350℃下线并堆冷至室温。
2. 如权利要求1所述提高中厚钢板探伤合格率的方法，其特征在于在转炉冶炼工序 中，严格控制成分偏差，其中C成分相差《0. 01%， Si、 Mn成分稳定在标准要求的中下限， S《0. 01%，回P《0. 005%。
3. 如权利要求1所述提高中厚钢板探伤合格率的方法，其特征在于在LF精炼过程中， 吹氩时间控制在30-50分钟，气体含量控制在N《40卯m、 0《30卯m、 H《2卯m。
全文摘要
本发明提供一种提高中厚钢板探伤合格率的方法。随着用钢行业的发展，对钢板的质量要求不断增长，如以探伤后交货，常出现点密、长条、裂纹及分层性缺陷等不合格现象，且≥50mm的板现象更明显。曾有的厂家提出强化冶炼、冷送等措施。为进一步改进已有的措施，提出从冶炼、连铸到轧制各工序的优化技术方案。主要包括，铁水脱硫预处理，转炉顶底复吹冶炼，稳定各炉成分使偏差≤5％；LF精炼后再吹氩；稳定拉速为0.85-0.95m/min，铸坯下线堆垛缓冷48-60小时，粗轧阶段总压下率控制在60-80％。使钢板综合探伤合格率达到95％以上。
文档编号C21C7/06GK101713009SQ20091022881
公开日2010年5月26日 申请日期2009年11月27日 优先权日2009年11月27日
发明者信海喜, 孔德强, 董天真, 谭海鹏 申请人:天津钢铁集团有限公司