一种特厚板的加工方法

专利名称：：一种特厚板的加工方法
技术领域：
：本发明属于钢板加工制造
技术领域：
，特别是涉及一种特厚板的加工方法。
背景技术：
：特厚钢板一般指厚度大于60mm的钢板多用于军用和民用的的各种重要结构，对产品质量严格要求。为保证特厚板内在质量，一般要求轧制特厚钢板的压缩比(原料坯厚度与成品钢板厚度比例)大于3.0。如压缩比小，用通常方法生产时会出现钢板内部疏松、偏析清除不够等问题。现代特厚板轧机一般均用连铸坯为原料，过去连铸板坯最大厚度为300mm，可用于生产IOOmm厚钢板，但对IOOmm以上的钢板压缩比不够。为此，世界各国都在研究采取有效措施改进特厚板生产。目前特厚板的主要生产方式有(1)、加大板坯连铸机生产板坯厚度现代特厚板轧机一般均用连铸坯为原料。过处连铸板坯最大厚度为300mm，可用于生产IOOmm厚钢板，但对IOOmm以上的钢板压缩比不够。日本新日铁立式铸机可浇注245400mm最厚600mm，铸坯宽度9002360mm，可生产350謹的40Kg级钢板，200謹的锅炉、压力容器用高强度钢板。德国迪林根也有一台立式铸机，生产最大厚度400mm、最大宽度2200mm板坯。我国首钢集团宝业公司和首秦公司也分别向西门子订购400mm超厚板坯铸机；中冶南方公司也准备向宝钢及武钢提供400mm超厚板坯铸机，正在进行前期技术交流。(2)、大变形系数轧制为达到良好的芯部性能，需要用大变形系数轧制。变形系数(变形深入芯部的穿透率)取决于每道次压下率、工作辊半径和轧辊与材料之间压应力接触区的面积。变形系数愈高，则减少疏松的效率越高。为了改进板坯厚度中心性能，必须尽可能少的道次进行轧制，每道次有尽可能高的压下率，即大变形系数。用大变形系数进行轧制的一个先决条件是有大功率轧机，迪林根5500mm四辊轧机最大轧制力108000KN，最大扭矩4500KN·m，单道次最大压下量可达60mm，对生产特厚板中芯部质量提供保证。我国现有多套5m、4.3m,3.8m高刚度轧机，为生产特厚板创造了良好的条件。(3)、从用普通浇注扁锭到电渣钢锭轧制对于厚度超150mm钢板过去一般用大型扁钢锭轧制。经过试验采用电渣钢锭作为厚板轧机原料，由于其组织致密，偏析小，可减少压缩比数。舞阳钢厂成功投产了最大40吨、断面尺寸2000X950mm大型板锭电渣炉，为生产特厚板积累了丰富的经验。(4)、锻造一轧制法过去生产高质量特厚板的方法是用锻造机将大型钢锭锻造成钢坯，再送轧机轧制成厚板。但此种方法成本过高，不易推广使用。JFE专利，可将连铸板坯在宽度和厚度方向双向锻造后再送轧机轧制，在压缩比小于2.0的条件下制造出合格的特厚板，工厂实践中已有压缩比为1.271.9即生产出160220mm钢板的成功实例，(5)、连铸机末端大压下法日本住友金属在连铸时对铸坯中心疏松进行控制，即在板坯连铸机末端设置压下辊，在铸坯中心固相率大于80%时，对铸坯给予大压下，达到降低铸坯中心疏松程度，从而减少轧制压缩比。住友公司用上述方法在压缩比1.52.5时生产出内部质量优良的特厚板，如300mm厚板坯轧制出200mm特厚板。(6)、焊接复合钢坯法日本JFE提出将两块连铸板坯相对的接合面用砂带研磨机磨去板坯的黑皮面，研磨厚度约2mm，将板坯叠放后放在真空室中，用电子束焊接或惰性气体保护焊将板坯四周密封焊牢，然后送厚板轧机轧制成厚板(加热温度大于1000)，用(380mm+380mm)板坯轧制成340mm特厚板，压缩比1.8。济钢“一种生产特厚板的工艺方法”专利，主要克服传统模型铸造制坯和电渣重熔制坯生产特厚钢板存在的缺点。其主要步骤是，坯块切割定尺、机械整坯(用铣床、刨床或喷丸去除铸坯单面氧化层、平正、清洁)、组坯装夹(将加工后两坯清洁面相对叠合、对正装夹)、装入电子束焊机真空室抽真空、电子束焊接密封边缝组坯、组坯入炉加热、经控温热轧等生产特厚钢板。该工艺方法比传统电渣重熔生产工艺产率高，电能消耗大量减少，生产设备投资较小，生产成本低。与传统模铸生产工艺相比较，解决了大型模铸锭心部偏析和疏松的问题局限；成材率高，坯料组合成材率在90%以上。但该方法也仅限于方案，无生产实绩。(7)、现有技术存在缺陷特厚板生产是一个质量要求高、难度大的系统工程，牵涉到炼钢、精炼、连铸、轧制、热处理等诸多方面，目前特厚板生产工艺未详尽研究。特厚板内在质量在很大程度上取决于炼钢、连铸的质量，上述特厚板生产技术有些是正在研究、探索的，不能直接应用、指导生产。以上6种特厚板生产方式设备投入大；在传统方法上需要增加一系列工序，操作和管理不便；并且，一般宽厚板厂无法生产IOOmm以上特厚板，技术限制性大。
发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种特厚板的加工方法，以解决现有技术中特厚板的加工的质量和成本问题。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种特厚板的加工方法。本发明的原理降低磷P、硫S含量、减少钢水中夹杂物、运用运用“氧化物冶金”的原理，提高连铸坯的内部质量；加热均勻板坯成分及组织、大变形系数轧制、辅以钢板热处理，提高特厚板内部质量。(1)、降低钢中P、S含量，保证钢板的韧性及减少钢板各向异性；提高碳C、锰Mn含量保证钢板厚度效应后的强度。(2)、LF炉精炼，保证钢中夹杂物充分上浮，减少钢中夹杂物；LF炉中深脱硫S，进一步降低钢中硫S含量；精炼后钙Ca处理改善铸坯中硫化锰MnS的形态；(3)、真空处理减少钢中气体夹杂，特别是降低钢中氢H含量，提高钢水纯净度。运用“氧化物冶金”的原理，加微量钛处理，促进三氧化二钛Ti203在凝固初期析出，以细化凝固组织，细化连铸坯坯组织；加微量钛处理，控制再加热时抑制晶粒长大，轧制后析出氮化钛TiN控制晶粒长大。(4)、高温、长时间加热改善铸坯的成分偏析，使板坯出炉的成分组织均勻；高温、大压下、慢速轧制，促进板坯芯部的变形率、充分反复再结晶细化钢板的晶粒，保证钢板的内部质量。(5)、热处理正火改善钢的综合性能，提高特厚板的强韧性匹配。(6)、超声波探伤保证出厂钢板的内部质量。有益效果与现有技术相比，本发明具有以下优点a、本发明特厚板生产压缩比小，压缩比仅为1.73；b、本发明特厚板生产工序简单，生产特厚板不增加设备；C、本发明生产特厚板内部质量良好；d、本发明生产特厚板性能均勻，性能有较大富余量。图1是本发明的流程图。具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1如图1所示，本发明的方法流程为(1)、工艺流程转炉炼钢一精练一真空脱气(VD、RH)—连铸一加热一轧制一精整一探伤一性能检验。(2)、炼钢工序碳C、锰Mn成分按中上限控制，磷P彡0.015%、硫S彡0.015%，(3)、精炼深脱硫S处理使硫S彡0.005%；LF炉精炼后喂硅-钙(Si-Ca)线。(4)、真空处理时间VD0.5托以下保持时间15min或RH真空处理时间15min以上；真空后加微量钛处理[Ti]0.010%0.025%。(5)、连铸中包过热度控制1020°C;连铸拉速采用中板铸坯生产典拉速降低一档执行；生产连铸坯厚度260mm(铸机生产最大厚度)。(6)、加热加热温度比中板生产提高30—50°C，出炉温度大于1150°C;加热速度1015min/cm，总在炉时间大于5h。(7)、轧制采用“高温、大压下、慢速”轧制技术，不使用自动轧制，手动轧制；压下规程编制按轧机的能力选用最大道次压下量，最大道次压下率可达15%以上。(8)、轧后冷却轧后ACC冷却选择弱冷工艺，冷却至700730°C空冷。(9)、正火温度选择比中板高20°C(如Q345系列正火温度910_930°C)；在炉时间按1.52.Omin/mmX板厚mm计算；空冷。(10)、精整、探伤、检验按照相关技术要求进行精整、探伤、检验。特厚板生产性能及低倍检查实绩表1典型轧制规程<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>从表2可看出钢板性能均勻，其超声波探伤合格，钢板内部质量良好。权利要求一种特厚板的加工方法，其特征在于包括以下步骤，a.炼钢，碳C、锰Mn的成分控制在标准规定的中上限，磷P、硫S的质量分别小于等于0.015％；b.精炼，深脱硫S，其含量小于等于0.005％；c.真空处理；d.连铸；e.加热；f.轧制；g.轧后正火；h.正火。2.根据权利要求1所述的一种特厚板的加工方法，其特征在于所述的步骤c中的真空处理VD0.5托以下保持时间15min或RH真空处理时间15min以上，真空处理后加钛，成分按Ti0.01%0.025%控制。3.根据权利要求1所述的一种特厚板的加工方法，其特征在于所述的步骤d中的中包过热度10°C20°C。4.根据权利要求1所述的一种特厚板的加工方法，其特征在于所述的步骤e中的加热的速度为1015min/Cm，出炉温度大于1150°C。5.根据权利要求1所述的一种特厚板的加工方法，其特征在于所述的步骤g中的轧后ACC冷却为弱冷工艺，冷却至700°C730°C。全文摘要本发明涉及一种特厚板的加工方法，包括以下步骤，炼钢，碳C、锰Mn的成分控制在标准规定成分的中上限，磷P、硫S的质量分别小于等于0.015％；精炼，深脱硫S，其含量小于等于0.005％；真空处理；连铸；加热；轧制；轧后正火；正火。所述的步骤c中的真空处理VD0.5托以下保持时间15min或RH真空处理时间15min以上，真空处理后加钛，成分按Ti0.01％～0.025％控制。所述的步骤d中的中包过热度10℃～20℃。本发明可解决现有技术中特厚板的加工的质量和成本问题。文档编号C21D1/00GK101831526SQ20101018635公开日2010年9月15日申请日期2010年5月27日优先权日2010年5月27日发明者刘艳,张伟伟,张庆雨,朱凯,杨云清,金海俊申请人:宁波钢铁有限公司