专利名称：一种电力塔架用钢及其生产方法
技术领域：
本发明属于轧钢技术领域，具体涉及一种低成本、易焊接、易涂镀、高强度的电力塔架用钢及其生产方法。
背景技术：
随着我国经济的快速发展，各地经济对电力的需求不断增加，这使得我国电网建设有了前所未有的发展。随着长距离大容量电力传输的需要，电压等级不断升级，以IOOOkV 交流、士SOOkV直流和士 IOOOkV直流的特高压线路为骨干网架的线路正在建设中，输电塔也从早期的木杆发展为钢管结构的塔架。2008年初，我国华东、华南、西南部分地区遭受了严重雪灾，电网塔架发生了多起倒塌断线事故，这使人民生产生活受到了严重影响。国家电力科研院所对倒塌原因进行分析时发现，钢管塔架未发生一起倒塌事故。美、日等发达国家输电塔架也普遍采用钢管塔架。之后，我国加快了钢管塔架的推广力度，并多采用耐低温、 易焊接镀锌、冲击性能好的高强钢。在国外，ASMT A572 GR. 65或类似高强钢材的使用比较成熟，ASMT A572 GR. 65钢系美国钢铁协会标准的钢种，它的屈服强度大于450MPa，抗拉强度为55(T720MPa。为改善钢的性能，GR. 65钢在碳钢基础上加入了一些合金元素Mn、Si、V、Nb等。但由于C、Si、Mn 含量比较高，板坯容易偏析，导致轧制钢板容易出现分层现象，并且热轧钢卷酸洗后出现麻点缺陷，镀锌时容易漏镀。由于合金成分较高从而导致碳当量较高，接头性能的明显劣化是焊接此类钢的主要难点；有较强的淬硬倾向，热镀锌时，在450°C以上温度快速冷却极有可能产生淬火裂缝。这些都是加工ASMT A572 GR. 65钢所面临的问题。随着输电线路长距离、大容量的发展，输电塔的外型规模和材料重量都发生了很大变化，这对输电塔中使用的钢材提出高强度、易镀锌、高焊接性能、低成本等新要求。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有生产的电力塔架用钢强度低、难镀锌、焊接性能低的问题，提供一种高强度、易镀锌、易焊接的电力塔架用钢及其生产方法。本发明提供的一种电力塔架用钢，其化学成分质量百分比为C :0. 04-0. 10wt%、 Si :0. 01-0. 10wt%、Mn :0. 60-1. 20wt%、P<0. 02wt%、S<0. 008wt%、V :0. 01-0. 06wt%、Ti 0. 01-0. (Mwt%、Alt>0. 02wt%，余量为！^和其他不可避免的杂质元素。本发明的另一个方面提供一种生产上述电力塔架用钢的方法，包括
按权利要求1所述的电力塔架用钢的成分进行冶炼，将铁水经过KR脱硫预处理和全三脱转炉冶炼工艺来控制钢水的S和P有害元素，采用LF炉精炼处理获得所需成分的钢液； 将所述钢液进行连铸获得板坯，将所述板坯加热至1180_128(TC，并在该温度下保温 3. 0-5. 0小时后再依次进行粗轧和精轧获得热轧板； 将所述热轧板通过层流冷却后再卷取成热轧板卷。进一步，在将所述加热至1180-1280°C的板坯进行粗轧和精轧之间启用保温罩，防止中间坯温度降低过快。进一步，所述粗轧开轧温度控制在1180 士 30°C 进一步，所述精轧开轧温度控制1040 士 30°C。进一步，所述终轧温度控制在820-900°C。进一步，所述卷取的温度控制在560-650 V。进一步，所述层流冷却模式采用稀疏冷却方式，冷却速率控制10_20°C /s之间。本发明提供的一种电力塔架用钢及其生产方法，在满足电力塔架用钢性能的基础上，通过优化电力塔架用钢的化学成分、加热制度和轧制工艺等，控制热轧钢卷表面质量， 使生产的电力塔架用钢强度高、易焊接、易涂镀，还能降低生产成本。
图1是本发明实施例中一种电力塔架用钢的生产方法的工艺流程图。
具体实施例方式本发明提供了一种低成本、高强度的电力塔架用钢及其生产方法。通过本发明提供的生产方法生产电力塔架用钢不仅能满足输电线路长距离、大容量发展的需要，还能提高该类钢的镀锌、焊接性能、强度，减轻输电塔的重量、提高该类钢的使用寿命。本发明在满足电力塔架用钢性能的基础上，通过优化电力塔架用钢的化学成分、加热制度和轧制工艺等，控制热轧钢卷表面质量，生产低成本、高强度、易焊接、涂镀的电力塔架用钢。本发明提供的一种电力塔架用钢，其化学成分质量百分比为C :0. 04-0. 10wt%、 Si :0. 01-0. 10wt%、Mn :0. 60-1. 20wt%、Ρ<0· 02wt%、S<0. 008wt%、V :0. 01-0. 06wt%、Ti 0. 01-0. (Mwt%、Alt>0. 02wt%，余量为！^和其他不可避免的杂质元素。如图1所示，本发明提供的一种生产上述电力塔架用钢的方法包括
步骤Sl 按上述电力塔架用钢的成分进行冶炼，将铁水经过KR脱硫预处理和全三脱转炉冶炼工艺来控制钢水的S和P有害元素，采用LF炉精炼处理获得所需成分的钢液。步骤S2 将钢液进行连铸获得板坯，将板坯通过加热炉加热，加热温度控制在 1180-U80°C，并在该温度下保温3. 0-5. 0小时后再依次进行粗轧和精轧获得热轧板。步骤S3:将热轧板通过层流冷却后再卷取成热轧板卷。卷取的温度控制在 560-650°C。层流冷却模式采用稀疏冷却方式，即冷却速率控制10-20°C /s之间。其中，步骤S2 将钢液进行连铸获得板坯，将板坯通过加热炉加热，加热温度控制在1180-1280°C，并在该温度下保温3. 0-5. 0小时后再依次进行粗轧和精轧获得热轧板包括以下步骤
步骤S21 将钢液进行连铸获得板坯，将板坯进行浇注、精整、入库。步骤S22 将精整过后的板坯通过加热炉加热，加热温度控制在1180_128(TC，并在该温度下保温3. 0-5. 0小时。步骤S23 将加热后的板坯经过定宽压力机，获得所需要的板坯宽度。然后依次通过粗除鳞机除磷、二辊粗轧机粗轧、四辊粗轧机粗轧、切头飞剪剪切及粗除鳞箱除磷后，再通过精轧机组精轧获得热轧板。在粗轧和精轧之间启用保温罩，防止中间坯温度降低过快。 轧制时，粗轧开轧温度控制在1180士30°C。精轧开轧温度控制1040士30°C。终轧温度控制在 820-900 0C ο本发明采用2250mm和1580mm宽热连轧宽带钢轧机生产100(T2000mm宽、
1. 6^16. Omm厚的低成本高强度、易焊接、涂镀的电力塔架用钢GR. 65。本发明采用低碳的成分设计，旨在提高钢板的冷加工成形性能和焊接性能，添加适量的V、Ti微合金，利用其析出、细晶强化，来获得合适的钢板强度，满足其使用性能。采用低Si的成分设计，减少钢坯加热过程中在氧化铁皮层和基体之间形成!^e2SiO4的量，减轻除磷压力。同时降低钢中Mn 含量，减轻板坯的偏析，从而避免热轧钢板分层缺陷。本发明采用低温加热、低温轧制、高温卷取的工艺思想，低温加热起到降耗增效的作用，另一方面为精轧阶段的低温轧制提供保障。精轧阶段，由于含有Ti、v微量合金元素， 增加非再结晶区的变形量，增加原奥体晶粒中的畸变能，从而增加相变过程中铁素体的形核率，达到细化晶粒提高强度的目的。采用稀疏冷却模式，提高卷取温度，有利于提高TiC 析出强化效果，从而获得低成本易焊接、涂镀高强度电力塔架用钢。实施例1
将铁水经过KR脱硫处理、全三脱转炉冶炼、LF炉精练处理后，再进行连铸；其板坯熔炼成分为:C :0. 07wt%、Si :0. 02wt%、Mn :1. 10wt%、P :0. 010wt%、S :0. 003wt%、V :0. 04wt%、Ti 0. 035wt%、Alt :0. 035wt%，余量为！^和其他不可避免的杂质元素。将板坯加热至1180°C，加热时间为3. 5小时，终轧温度为820°C，卷取温度为 620°C;这样经过粗轧、精轧、层流冷却后，进行卷取。最后获得GR. 65电力塔架用钢，其屈服强度为560MPa、抗拉强度为630MPa以及延伸率为31%，厚度为15. 8mm、宽度为1800mm。实施例2
将铁水经过KR脱硫处理、全三脱转炉冶炼、LF炉精练处理后，再进行连铸；其板坯熔炼成分为:C :0. 06wt%、Si :0. 03wt%、Mn :1. 20wt%、P :0. 008wt%、S :0. 003wt%、V :0. 036wt%、Ti 0. 032wt%、Alt :0. 040wt%，余量为！^和其他不可避免的杂质元素。将板坯加热至1200°C，加热时间为3. 3小时，终轧温度为840°C，卷取温度为 650°C;这样经过粗轧、精轧、层流冷却后，进行卷取。最后获得GR. 65电力塔架用钢，其屈服强度为570MPa、抗拉强度为680MPa以及延伸率为35%，厚度为3. 2mm、宽度为1200mm。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种电力塔架用钢，其化学成分质量百分比为C 0. 04-0. 10wt%、Si :0. 01-0. 10wt%、Mn :0. 60-1. 20wt%、Ρ<0· 02wt%、S<0. 008wt%、V 0. 01-0. 06wt%、Ti :0. 01-0. 04wt%、Alt>0. 02wt%，余量为Fe和其他不可避免的杂质元素。
2.生产一种如权利要求1所述电力塔架用钢的方法，其工艺流程特征在于，包括 按权利要求1所述的电力塔架用钢的成分进行冶炼，将铁水经过KR脱硫预处理和全三脱转炉冶炼工艺来控制钢水的S和P有害元素，采用LF炉精炼处理获得所需成分的钢液； 将所述钢液进行连铸获得板坯，将所述板坯加热至1180-128(TC，并在该温度下保温 3. 0-5. 0小时后再依次进行粗轧和精轧获得热轧板； 将所述热轧板通过层流冷却后再卷取成热轧板卷。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于在将所述加热至1180-1280°C的板坯进行粗轧和精轧之间启用保温罩，防止中间坯温度降低过快。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于 所述粗轧开轧温度控制在1180 士 30°C。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于 所述精轧开轧温度控制1040 士 30°C。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于 所述终轧温度控制在820-900°C。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于 所述卷取的温度控制在560-650°C。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述层流冷却模式采用稀疏冷却方式，冷却速率控制10-20°C /s之间。
全文摘要
公开了一电力塔架用钢，其化学成分质量百分比为C0.04-0.10wt%、Si0.01-0.10wt%、Mn0.60-1.20wt%、P<0.02wt%、S<0.008wt%、V0.01-0.06wt%、Ti0.01-0.04wt%、Alt>0.02wt%，余量为Fe和其他不可避免的杂质元素。还公开了一种生产所述电力塔架用钢的方法。本发明在满足电力塔架用钢性能的基础上，通过优化电力塔架用钢的化学成分、加热制度和轧制工艺等，控制热轧钢卷表面质量，使生产的电力塔架用钢强度高、易焊接、易涂镀，还能降低生产成本。
文档编号C22C33/04GK102337459SQ20111033779
公开日2012年2月1日 申请日期2011年10月31日 优先权日2011年10月31日
发明者朱立新, 肖宝亮, 赵运堂, 阳代军, 高圣勇 申请人:首钢总公司