一种耐低温冲击热基结构级镀锌钢带的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及镀锌钢带的生产技术领域，尤其是一种耐低温冲击热基结构级镀锌钢带的生产方法。
【背景技术】
[0002]通常耐低温冲击用钢是采用加工件再镀锌的防腐蚀处理方式，即将热乳钢带加工成所需形状后经过酸洗去除氧化铁皮，再将构件浸入镀液中进行镀锌处理以达到提高构件耐蚀性从而增加构件的应用范围和延长使用寿命的目的。这种加工工序长、复杂，限制产品质量的环节非常多，如钢结构件在乳制时表面氧化铁皮可能进入钢基内，在后续的酸洗过程中形成凹坑不平，最终造成镀层不平；如经过溶剂处理的构件必须干燥及时和完全，否则不但表面质量差而且可能造成爆炸的危险；另外构件镀锌时采用溶剂法，自动化程度不高，人工作用影响因素多，如打渣、扒灰、控制温度和时间、捞渣、工件的吊装等等，均对锌层表面状态不均匀，并且结构件镀锌工艺的镀液、酸液等中含有等有毒有害物质，存在对操作人员身体伤害危险和环境严重污染。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种耐低温冲击热基结构级镀锌钢带的生产方法，采用连续镀锌生产工艺生产耐低温冲击热基结构级镀锌钢带，通过控制各工序工艺参数来满足生产要求，冶炼成分精准，连铸坯无缺陷，热乳卷板质量优质，酸洗钢带表面优良，最终生产优质镀锌钢带。
[0004]本发明所采取的技术方案是:
一种耐低温冲击热基结构级镀锌钢带的生产方法，包括下述步骤:
(1)转炉冶炼:转炉终点钢水控制成分质量百分比C:0.02-0.06%，Si:0-0.01%，Μη:0.05-0.20%，P:0-0.022%，S:0-0.030%，Cr:0-0.15%，N1:0-0.20%，Cu:0-0.20%，Mo:0-0.10%，V:0-0.10%，Cev:0-0.43% ;终点温度 1600_1680°C，终点氧位 500_800ppm，出钢时间5-10分钟；
(2)LF精炼:进站温度1560-1600°C，出站温度1600_1630°C;造渣碱度5_20;静吹时间8-20min ;给电时间为 3_20min ；
(3)板坯连铸:中间包控制烘烤温度1000-1150°C，浸入式水口控制烘烤温度950-1150°C，中间包钢水过热度为15-40°C ;钢包到中间包采用长水口加氩气密封保护钢水；所述板坯连铸为中薄板坯连铸；结晶器采用低碱度、高粘度保护渣；
(4)热乳:中薄板坯粗乳末道出口温度1000-1150°C，终乳温度820-860°C，卷曲温度600-680°C，炉后除磷、粗乳前除磷和精乳前除磷水压力为17-19MPa ;
(5)酸洗:三个酸洗槽总酸浓度150-220g/L，铁离子浓度依次为100-145g/L、60-100g/L、30-55g/L，自由酸浓度依次为 20-45 g/L,65-110 g/L、110_150g/L，酸液温度为40-60°C ;漂洗槽中水温度为30-70°C，漂洗水补入量为5000-11000 L/h ； (6)连续镀锌:退火炉直燃段带钢温度560-760°C，辐射管加热段全功率加热，带钢入锌锅温度460-490°C，锌锅液温度450-470°C ;所述退火炉为改良森吉米尔法卧式退火炉。现代镀锌工艺分美钢联法和改良森吉米尔法两种，相对应的退火炉分别为全辐射管加热立式退火炉和明火加热卧式退火炉，在镀锌工艺确定的前提下退火炉的结构是固定的，本发明所述工艺是在采用改良森吉米尔法卧式炉镀锌生产线上实现的。
[0005]优选的，转炉冶炼工序中脱氧合金化时，出钢钢水1/3时开始加料，出钢2/3前加完，加料顺序为:石灰一铝锰钛或铝铁一中碳锰铁一铌铁，所述石灰加入量为2-4公斤/吨钢。
[0006]优选的，转炉冶炼工序中采用挡渣机挡渣，下渣厚度0-50mm，终渣碱度2.4-3.5。
[0007]优选的，板坯连铸工序中，中薄板坯连铸拉速为1.0-2.5m/min。
[0008]优选的，板坯连铸工序中二次冷却采用弱冷却方式，总水量1000-4200L/min，拉矫温度 800-900 °C。
[0009]优选的，热乳工序中采取前段层流冷却。
[0010]进一步优选的，连续镀锌工序中耐蚀处理采用六价铬钝化双面钝化，双面钝化膜厚度为 16-40mg/m2。
[0011]本发明利用连续镀锌生产线生产耐低温冲击热基结构级镀锌钢带，用户可直接采用镀锌板进行加工成所需结构件，无需再进行酸洗、镀锌、钝化等处理，降低运行成本，并避免了构件镀锌工艺对操作人员和环境的危害和污染；同时，本发明采用的生产工艺是大规模连续生产，产品质量稳定，表面精度高，解决了构件镀锌非连续性工艺所造成的表面质量缺陷多的问题。
[0012]本发明利用连续镀锌生产线生产耐低温冲击热基结构级镀锌钢带，为获得优良的镀锌基板，冶炼成分控制精确，连铸工艺顺行，对转炉终点控制、LF精炼处理模式、整个过程温度控制以及酸洗效果、乳制质量要求严格。
[0013]钢种主要成分的作用如下:
锰:锰可使低碳钢中珠光体细化，从而显著提高强度，但产品的延展性相应有所下降。
[0014]硫:硫对钢的强度影响不大，但由于硫化物夹杂的存在可使钢的延展性和韧性降低，特别是冲击值或冲击韧性。在乳制过程中，硫化物夹杂随钢材的延伸方向伸长，因而造成横向的延展性和韧性显著低于纵向。
[0015]磷:磷是固溶强化铁素体的元素，可显著提高钢的抗拉强度，但会增加钢的脆性尤其是低温脆性。
[0016]硅:硅固溶于铁素体和奥氏体中提高硬度和强度，但若硅含量超过3%，将显著降低钢的塑性、韧性和延展性。依据圣德林效应，硅含量多少直接影响后期镀锌质量。
[0017]铝:铝作为炼钢时的脱氧定氮剂可细化晶粒，阻抑低碳钢的时效，提高钢在低温下的韧性等。
[0018]主要工艺步骤对生产工艺的作用为:
转炉脱磷控制:影响转炉脱磷反应的因素很多，根据脱磷反应的热力学条件和动力学条件，主要影响因素有炉渣组成、钢液成分和温度。有效的脱磷:吹炼过程温度对终点磷影响较为明显，过程温度不宜控制过高；渣中Tfe含量不宜过高，控制在25%对于脱磷已经足够；增大渣量有利于脱磷。
[0019]LF脱硫控制:降低钢中硫含量，为满足LF脱硫、升温要求的高碱度、氧化性良好流动性的泡沫化还原性炉渣，采用转炉挡渣出钢技术，防止大量氧化炉渣随转炉进入钢包，影响LF造白渣，并对大包加入一定的合成渣进行终渣改质，充分将钢水中的硫含量降到最低。
[0020]连铸工序对质量控制:连铸工序低温浇注、恒拉速操作是有效控制连铸坯内部质量的手段。生产过程中防止钢水在连铸工序的二次氧化，提高钢水的可浇性，稳定结晶器内钢水液位，可以提高连铸坯表面质量。
[0021]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
本发明采用连续镀锌生产工艺生产耐低温冲击热基结构级镀锌钢带，通过控制各工序工艺参数来满足生产要求，冶炼成分精准，连铸坯无缺陷，热乳卷板质量优质，酸洗钢带表面优良，最终生产优质镀锌钢带。
[0022]热基结构级镀锌钢带可耐零下40°C冲击，表面质量好，可直接加工使用，减少对环境的污染，延长使用寿命，满足用户的需求。
【具体实施方式】
[0023]实施例1
本实施例中，生产的镀锌钢带的规格为3.8X 1250_，其生产工艺按下述步骤进行:
(1)转炉冶炼:转炉终点冶炼钢水控制成分质量百分比C:0.05%，Si:0.01%,Μη:0.06%，P:0.018%，S:0.019%，Cr:0.03%，Mo:0.10%，V:0.032%，N1:0.01%，Cu:0.05%，Cev:0.14% ；终点温度为1670°C，终点氧位600ppm，出钢时间5分钟；脱氧合金化工艺出钢钢水1/3时开始加料，出钢2/3前加完，加料顺序为:石灰一铝锰钛或铝铁一中碳锰铁一铌铁，石灰加入量为3.5公斤/吨钢；采用挡渣机挡渣，下渣厚度40mm，终渣碱度2.6。
[0024](2)LF精炼:进站温度1565°C，出站温度1600°C;造渣碱度5 ;静吹时间lOmin，给电时间12min ；
(3)中薄板坯连铸:中间包控制烘烤温度1100°C，浸入式水口控制烘烤温度1050°C，中间包钢水过热度20°C ;拉速控制1.7m/min ;钢包到中间包采用长水口加氩气密封保护钢水，结晶器使用低碱度、高粘度保护渣；二次冷却采用弱冷却方式，总水量2500L/min，拉矫温度830°C。
[0025](4)热乳:中薄板坯粗乳末道出口温度1050°C，终乳温度850°C，卷曲温度620°C，除磷水压力17MPa ;采取前段层流冷却。
[0026](5)酸洗:三个酸洗槽总酸浓度200g/L，铁离子浓度从1#槽到3#槽依次为100g/L,70 g/L、45g/L，自由酸浓度从1#槽到3#槽依次为30 g/L,65 g/L、115g/L，酸液温度50°C ;漂洗槽水温度60°C，漂洗水补入量6500 L/h。
[0027](6)连续镀锌:改良森吉米尔法卧式退火炉直燃段带钢温度740°C ;辐射管均热段全功率加热；带钢入锌锅温度470°C，锌锅液温度463°C;六价铬双面钝化膜厚度为36mg/m2。
[0028]产品性能:屈服强度360MPa，抗拉强度445MPa，延伸率35%，零下40°C夏比冲击功KV2=40Jo
[0029]实施例2
本实施例中，生产的镀锌钢带的规格为2.5X 1200mm，其生产工艺按下述步骤进行: (I)转炉冶炼:转炉终点钢水控制成分质量百分比C:0.04%，S1:0.01%，Mn:0.05%，P:0.015%，S:0.010%，Cr:0.05%，Mo:0.10%，V:0.100%，Ni:0.03%，Cu:0.01%，Cev:0.14% ;终点温度1650°C，终点氧位700ppm，出钢时间5分钟；脱氧合金化工艺出钢钢水1/3时开始加料，出钢2/3前加完，加料顺序为:石灰一铝锰钛或铝铁一中碳锰铁一铌铁，石灰加入量3.5公斤/吨钢；采用挡渣机挡渣，下渣厚度38_，终渣碱度2.6。
[0030](2) LF精炼:进站温度1580°C，出站温度1610°C ;造渣碱度5.7 ;静吹时间9min ；给电时间I Imin。
[0031](3)中薄板坯连铸:中间包控制烘烤温度1150 °C，浸入式水口控制烘烤温度1100°C，中间包钢水过热度18°C ;拉速1.8m/min ;钢包到中间包采用长水口加氩气密封保护钢水，结晶器使用低碱度、高粘度保护渣；二次冷却采用弱冷却方式，总水量2686L/min，拉矫温度820 °C。
[0032](4)热乳:中薄板坯粗乳末道出口温度1050°C，终乳温度830°C，卷曲温度610°C，除磷水压力17MPa ;采取前段层流冷却。
[0033](5)酸洗:三个酸洗槽总酸浓度220g/L，铁离子浓度从1#槽到3#槽依次为100g/L、80 g/L、40g/L，自由酸浓度从1#槽到3#槽依次为40 g/L、75 g/L、120g/L，酸液温度50°C ;漂洗槽水温度60°C，漂洗水补入量7300 L/h。
[0034](6)连续镀锌:改良森吉米尔法卧式退火炉直燃段带钢温度760°C ;辐射管均热段全功率加热；带钢入锌锅温度480°C，锌锅液温度465°C;六价铬单面钝化膜厚度37.3mg/m2。
[0035]产品性能:屈服强度367MPa，抗拉强度445MPa，延伸率35.0%，零下40°C夏比冲击功 KV2=41J0
[0036]实施例3
本实施例中，生产的镀锌钢带的规格为3.0X 1200_，其生产工艺按下述步骤进行:
(I)转炉冶炼:转炉终点钢水控制成分质量百分比C:0.04%，S1:0.003%，Mn:0.06%，P:
0.018%，S:0.020%，Cr:0.020%，Mo:0.06%，V:0.060%，N1:0.020%，Cu:0.020%，Cev:0.13% ；终点温度1650°C，终点氧位600ppm，出钢时间6分钟；脱氧合金化工艺出钢钢水1/3时开始加料，出钢2/3前加完，加料顺序为:石灰一铝锰钛或铝铁一中碳锰铁一铌铁，石灰加