专利名称：H型钢缺陷的控制方法
技术领域：
本发明属于型钢轧制技术领域，特别涉及一种H型钢缺陷的控制方法。即一种低成本H型钢常见缺陷的控制方法。
背景技术：
H型钢是一种断面力学性能优良的经济型断面钢材，具有重量轻、施工快捷、节能降耗等优点，已被广泛应用于高层建筑、石油化工、海洋工程、桥梁间坝、地铁工程、风力发电等基建领域。H型钢使用高效、廉价，在国外钢结构领域应用极为广泛，国内H型钢生产起步较晚，但发展迅猛。然而，在低成本H型钢产品开发的过程中特别容易出现诸如腹板裂纹、翼缘烂钢、表面凹坑、矫直裂纹等缺陷(见附图)，且长期存在和不规律的发生，尤其是在大批量生产过程中更是严重影响了 H型钢厂的生产节奏，从而使产品的合格率以及产量迟迟难以提尚。
发明内容
本发明的目的在于提供一种H型钢缺陷的控制方法，解决了缺陷形成于冶炼过程还是轧制过程不易判断的问题。H型钢的冶炼工艺步骤为65t转炉一吹氩站一半保护浇注一异型坯连铸一热装热送一高压水除鳞一开坯一X-H万能可逆轧制一八辊矫直。通过表面缺陷分析一找出炼钢和轧钢过程存在问题一炼钢工艺改进一轧钢工艺改进一应用效果反馈一改进一产品检查，研究了一套从H型钢表面缺陷分析入手，研究H型钢缺陷形成阶段的方法，清晰的判断了缺陷是形成于冶炼过程还是轧制过程。控制缺陷的步骤如下1.控制连铸异型坯R角纵裂引起的腹板裂纹缺陷H型钢异型坯连铸时易出现R角纵裂缺陷，连铸异型坯的R角纵裂在X-H万能可逆轧制过程中沿轧制方向上的纵向延伸形成腹板裂纹缺陷。①避开C含量的包晶范围，C内控目标为0. 16% 0.20% ；②选用性能为1300°C时熔速在115s 135s，粘度在7. 25泊 7. 45泊的结晶器保护渣，熔点在124012600C ；③调整结晶器冷却水量，内外弧控制在60m3/h 65m3/h ；减弱结晶器的冷却强度， 进出水温差为4°C 6°C ；④降低连铸二冷强度，连铸二冷比水量为0. 7L/kg 0. 8L/kg ；⑤强化连铸内弧侧的气体吹扫，吹扫气体(氮气)的总管压力为0.6MPa 0.7MPa。2.控制连铸过程中异型坯卷渣产生的翼缘烂钢缺陷轻度的翼缘烂钢缺陷来自于铸坯的皮下气泡，是在轧钢加热炉中较大的氧化烧损而产生；严重的翼缘烂钢缺陷来源于连铸异型坯的卷渣(结晶器保护渣条的卷入)。①在中间包液面高度上，严格限制中间包的最低液面高度，连浇过程的最低液面高度为700mm ；②目标过热度为25°C :35°C ；③半保护浇铸浸入式水口的插入深度为80mm IOOmm ；④恒拉速浇铸。3.控制轧钢加热炉中氧化烧损产生的表面凹坑缺陷表面凹坑缺陷来自于铸坯的皮下气泡，是在轧钢加热炉中较大的氧化烧损而产生。①钢液氧含量为40ppm 50ppm，转炉出钢C含量为0. 18 % 0. 20 %，脱氧剂 SiAlBa用量为lkg/t 1. 5kg/t钢，全氧含量为65ppm 75ppm ；②异形坯均热温度为1220°C 1250°C，异形坯在炉加热时间为2h，减少氧化烧损。4.控制八辊矫直过程中产生的R角裂纹缺陷R角裂纹缺陷是由八辊矫直过程中的R角位置严重的带状组织和残余应力集中引起。①万能轧机水平辊R角为R14mm，减少残余应力的聚集；②提出万能轧机轧辊处设立的挡板，防止万能轧机冷却水溅入H型钢腹板，造成腹板更大的温降；③开启万能粗轧和万能精轧间的翼缘外侧优先冷却喷嘴装置，水压为0. 4MPa 0. 5MPa ；④采取型钢局部(R角)优先冷却控冷工艺，使型钢冷却均勻，以减少残余应力，且避免带状组织的产生。本发明的优点在于采用本发明，在分析和研究的基础上找出了 H型钢主要表面缺陷的形成原因，通过调整钢种的C含量避开包晶区间、强化脱氧工艺控制钢液氧活度、应用专用保护渣、调整连铸过程的冷却强度、优化加热制度、调整孔型的R角尺寸、控制轧制过程的冷却等措施大幅度的降低了 H型钢缺陷的发生率，提高了产品的成材率。
图1为腹板裂纹示意图。图2为翼缘烂钢(轻微)示意图。图3为翼缘烂钢(严重)示意图。图4为表面凹坑示意图。图5为矫直裂纹示意图。图6为各缺陷在成品上的位置示意图。
具体实施例方式1.控制连铸异型坯R角纵裂引起的腹板裂纹缺陷
H型钢异型坯连铸时易出现R角纵裂缺陷，连铸异型坯的R角纵裂在X-H万能可逆轧制过程中沿轧制方向上的纵向延伸形成腹板裂纹缺陷。①避开C含量的包晶范围，C含量为0. 18% ；②1300°C时熔速在120s，粘度在7. 3泊的结晶器保护渣，熔点为1250°C ；③整结晶器冷却水量，内外弧为63m3/h ；减弱结晶器的冷却强度，进出水温差为5 0C ；④降低连铸二冷强度，连铸二冷比水量为0. 75L/kg ；⑤强化连铸内弧侧的气体吹扫，吹扫气体(氮气)的总管压力为0. 65MPa。2.控制连铸过程中异型坯卷渣产生的翼缘烂钢缺陷轻度的翼缘烂钢缺陷来自于铸坯的皮下气泡，是在轧钢加热炉中较大的氧化烧损而产生；严重的翼缘烂钢缺陷来源于连铸异型坯的卷渣(结晶器保护渣条的卷入)。①在中间包液面高度上，连浇过程的最低液面高度为720mm ；②目标过热度为30°C ；③规定半保护浇铸浸入式水口的插入深度为90mm ；
④0. 85m/min恒拉速浇铸。3.控制轧钢加热炉中氧化烧损产生的表面凹坑缺陷表面凹坑缺陷来自于铸坯的皮下气泡，是在轧钢加热炉中较大的氧化烧损而产生。①钢液氧含量为45ppm，转炉出钢C含量为0. 19 %，将脱氧剂SiAlBa用量为1. 2kg/1钢，全氧含量为70ppm ；②异形坯均热温度为1230°C，异形坯在炉加热时间为池，减少氧化烧损。4.控制在八辊矫直过程中产生的R角裂纹缺陷R角裂纹缺陷是由八辊矫直过程中的R角位置严重的带状组织和残余应力集中引起。①万能轧机水平辊R角为R14mm，减少残余应力的聚集；②提出万能轧机轧辊处设立的挡板，防止万能轧机冷却水溅入H型钢腹板，造成腹板更大的温降；③开启万能粗轧和万能精轧间的翼缘外侧优先冷却喷嘴装置，水压为0. 45MPa ；④采取型钢局部(R角)优先冷却控冷工艺，使型钢冷却均勻，以减少残余应力，另一方面避免带状组织的产生。
权利要求
1. 一种H型钢缺陷的控制方法，其特征在于，工艺步骤为1)控制连铸异型坯R角纵裂引起的腹板裂纹缺陷H型钢异型坯连铸时易出现R角纵裂缺陷，连铸异型坯的R角纵裂在X-H万能可逆轧制过程中沿轧制方向上的纵向延伸形成腹板裂纹缺陷；a、C含量内控目标为0.16% 0. 20% ；b、1300°C时熔速在11 135s，粘度在7.25泊 7. 45泊的结晶器保护渣，熔点在 1240°C 1260°C ；c、调整结晶器冷却水量，内外弧为60m3/h 65m3/h；减弱结晶器的冷却强度，进出水温差为4°C 6°C ；d、降低连铸二冷强度，连铸二冷比水量为0.7L/kg 0. 8L/kg ；e、强化连铸内弧侧的气体吹扫，吹扫气体的总管压力为0.6MPa 0. 7MPa ；2)控制连铸过程中异型坯卷渣产生的翼缘烂钢缺陷a、连浇过程中间包的最低液面高度为700mm；b、目标过热度为25°C :35°C；c、半保护浇铸浸入式水口的插入深度为80mm IOOmm；d、恒拉速浇铸；3)控制轧钢加热炉中氧化烧损产生的表面凹坑缺陷表面凹坑缺陷来自于铸坯的皮下气泡，是在轧钢加热炉中较大的氧化烧损而产生；a、钢液氧含量为40ppm 50ppm，转炉出钢C含量为0.18% 0. 20%，脱氧剂SiAlBa 为lkg/1 1. 5kg/1钢，全氧含量为65ppm 75ppm ；b、异形坯均热温度为1220°C 1250°C，异形坯在炉加热时间为池，减少氧化烧损；4)控制八辊矫直过程中产生的R角裂纹缺陷R角裂纹缺陷是由八辊矫直过程中的R角位置严重的带状组织和残余应力集中引起；a、万能轧机水平辊R角为R14mm，减少残余应力的聚集；b、提出万能轧机轧辊处设立的挡板，防止万能轧机冷却水溅入H型钢腹板，造成腹板更大的温降；c、开启万能粗轧和万能精轧间的翼缘外侧优先冷却喷嘴装置，水压为0. 0. 5MPa ；d、采取型钢局部优先冷却控冷工艺，使型钢冷却均勻，以减少残余应力，且避免带状组织的产生。
全文摘要
一种H型钢缺陷的控制方法，属于型钢轧制技术领域。H型钢异型坯连铸时易出现腹板裂纹缺陷、表面凹坑缺陷、翼缘烂钢缺陷和R角裂纹缺陷。通过表面缺陷分析→找出炼钢和轧钢过程存在问题→炼钢工艺改进→轧钢工艺改进→应用效果反馈→改进→产品检查，研究了一套从H型钢表面缺陷分析入手，研究H型钢缺陷形成阶段的方法，清晰的判断了缺陷是形成于冶炼过程还是轧制过程。优点在于，解决了缺陷形成于冶炼过程还是轧制过程不易判断的问题，大幅度的降低了H型钢缺陷的发生率，提高了产品的成材率。
文档编号B22D11/16GK102554167SQ20121003320
公开日2012年7月11日 申请日期2012年2月14日 优先权日2012年2月14日
发明者丁宁, 丁建国, 周建波, 周德光, 孙齐松, 李占斌, 李虎山, 熊万平, 燕旭东, 王立峰, 程向前, 程四华, 邸全康 申请人:首钢总公司