一种高层建筑用钢q345ez25钢板及其生产方法
【专利摘要】本发明公开了一种高层建筑用钢Q345EZ25钢板及其生产方法。所述中厚度在120mm的高层建筑用钢Q345EZ25钢板包含如下质量百分比的化学成分：C：0.15～0.25、Si：0.17～0.30、Mn：1.20～1.80、P：≤0.018、S：≤0.005、Ti：0.010-0.035、Nb：0.15～0.35、Als：0.15～0.30，其它为Fe和残留元素。该生产方法包括：转炉冶炼、LF精炼、浇注、铸坯加热、轧制、缓冷、热处理工艺控制。通过合理的化学成分设计，LF工艺来保证钢质的洁净度，并通过加热、轧制及正火处理等工艺有效实施，成功地开发出了120mm高层建筑用钢，其屈服强度控制在340-380MPa，抗拉强度控制在490-530MPa，伸长率控制在26%；-40℃V型冲击功控制在150～250J；Z向值在35%以上。
【专利说明】一种高层建筑用钢Q345EZ25钢板及其生产方法
[0001]【技术领域】
本发明属于中厚板生产领域，具体涉及到一种高层建筑用钢Q345EZ25钢板及其生产方法。
【背景技术】
[0002]随着我国国民经济的迅速发展，高层建筑用钢的发展也向着特厚、特宽、高性能方向发展。高层建筑用钢对钢板强韧性、屈强比、抗层状撕裂能力等提出了较高的要求，目前厚度120mm的高层建筑用钢板国内能生产的钢厂还不多。厚度120mm的Q345EZ25高层建筑用钢，因其生产难度大、工艺装备要求特殊等原因无法生产。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，经过本人摸索，获得了一种120mm高层建筑用钢Q345EZ25钢板及其生产方法，从而完成了本发明。
[0004]因此，本发明的目的在于提供一种高层建筑用钢Q345EZ25钢板。
[0005]本发明的另一目的在于提供该高层建筑用钢Q345EZ25钢板的生产方法。
[0006]为达到上述第一个目的，本发明采取的技术方案是中厚度在120mm的高层建筑用钢Q345EZ25钢板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%):
C:0.15 ~0.25、Si:0.17 ~0.30、Mn:1.20 ~1.80、P:≤0.018、S: ^ 0.005、Ti:
0.010-0.035, Nb:0.15 ~0.35、Als:0.15 ~0.30，其它为 Fe 和残留元素。
[0007]为得到上述钢板，本 发明采取的生产方法包括:转炉冶炼、LF精炼、浇注、铸坯加热、轧制、缓冷、热处理工艺控制。
[0008]本发明采用转炉冶炼、连铸浇注，3800m宽厚板轧机TMCP生产Q345EZ25钢板。其工艺流程为:优质铁水、KR铁水预处理、100/120吨顶底复吹转炉、LF炉精炼、推钢式加热炉、3800m轧机、ACC层流冷却、11辊热矫直机、堆冷。
[0009]KR铁水预处理工艺:到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度≤20mm,铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水S ( 0.005%，保证脱硫周期≤2Imin、脱硫温降≤20°C。
[0010]转炉冶炼工艺:入炉铁水S≤0.005%、P≤0.080%,铁水温度≤1270°C，铁水装入量误差按±lt来控制，废钢严格采用优质边角料，过程枪位按前期1.0-1.3m、中期1.2-1.6m、后期1.0-1.1m控制，造渣碱度R按2.5-4.0控制，出钢目标P≤0.015%、C≤0.05%、S^0.012%，出钢过程中向钢包内硅铝钡钙、锰铁合金、硅铁合金和石灰、萤石。出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，保证渣层厚度< 30mm，转炉出钢过程中要求全程吹氩。
[0011]吹氩处理工艺:氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩3min，流量200-500NL/min，钢液面裸眼直径控制在300~500mm，离氩站温度不得低于1570°C。
[0012]LF精炼工艺:精炼过程中全程吹氩，吹氩强度根据不同环节需要进行调节。加入精炼渣料，碱度按4.0-6.0控制，精炼脱氧剂以电石、铝粒、硅铁粉为主，加入量根据钢水中氧含量及造白渣情况适量加入。加热过程根据节奏富余和温度情况选择适当电流进行加热，加热时间按两次控制，一加热7-12min、二加热6_10min, 二加热过程中要求根据造洛情况，补加脱氧剂，并要求粘渣次数大于6次。离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，上钢温度1565±15°C (不采用真空脱气)/1610±15°C (采用真空脱气)。
[0013]加热工艺:钢坯入炉后焖钢2h，10000C以下升温速度小于80°C /h, 1000°C以上升温速度小于100°C /h，钢坯最高加热温度控制在≤12600C ；
控轧控冷:采用两阶段轧制，一阶段开轧温度1050°C~1150°C，采用高温低速大压下轧制；二阶段开轧温度≤950°C，二阶段采取小压下轧制，道次压下量为15~20mm，终轧温度 800-840 0C ；
堆冷工艺:采用高温堆冷工艺可有效避免因快速冷却产生的残余应力，同时可大大降低钢板中氢的含量，充分实现热扩散效果，改善钢板探伤缺陷。钢板堆垛缓冷工艺如下；堆垛缓冷温度不低于450°C，堆冷时间> 24小时；
热处理工艺:执行工艺为保温温度910±10°C，保温时1.8 mim/mm+1.5小时，钢板出炉后水冷40-50S。
[0014]通过合理的化学成分设计，LF工艺来保证钢质的洁净度，并通过加热、轧制及正火处理等工艺有效实施，成功地开发出了 120mm高层建筑用钢，其屈服强度控制在340-380MPa,抗拉强度控制在490_530MPa，；伸长率控制在26% ；-40°C V型冲击功控制在150~250 J ；Z向值在35%以上。在保证钢材力学性能的前提下做到降低成本，优化工艺流程，采用连铸生产代替模铸生产，后续正火处理。对每一次轧制的钢板进行块块取样进行力学性能检测，从后续性能结果上摸索轧制、正火工艺，并对每一块钢板进行成分、工艺、组织、性能分析，形成了一套从成分设计、钢坯冶炼、钢板轧制、正火的系统性生产工艺。该工艺既能保证最终性能的要求，又降低了成本，为公司增加了巨大的经济效益。
【具体实施方式】
[0015]本发明所述中厚度在120mm的高层建筑用钢Q345EZ25钢板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%):
C:0.15 ~0.25、Si:0.17 ~0.30、Mn:1.20 ~L 80、P:≤ 0.018、S: ^ 0.005、Ti:
0.010-0.035、Nb:0.15 ~0.35、Als:0.15 ~0.30，其它为 Fe 和残留元素。
[0016]为得到上述钢板，本发明采取的生产方法包括:转炉冶炼、LF精炼、浇注、铸坯加热、轧制、缓冷、热处理工艺控制。
[0017]本发明采用转炉冶炼、连铸浇注，3800m宽厚板轧机TMCP生产Q345EZ25钢板。其工艺流程为:优质铁水、KR铁水预处理、100/120吨顶底复吹转炉、LF炉精炼、推钢式加热炉、3800m轧机、ACC层流冷却、11辊热矫直机、堆冷。
[0018]KR铁水预处理工艺:到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度≤20mm,铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水S ( 0.005%，保证脱硫周期≤2Imin、脱硫温降≤20°C。
[0019]转炉冶炼工艺:入炉铁水S≤0.005%、P≤0.080%,铁水温度≤1270°C，铁水装入量误差按±lt来控制，废钢严格采用优质边角料，过程枪位按前期1.0-1.3m、中期1.2-1.6m、后期1.0-1.1m控制，造渣碱度R按2.5-4.0控制，出钢目标P≤0.015%、C≤0.05%、S^0.012%，出钢过程中向钢包内硅铝钡钙、锰铁合金、硅铁合金和石灰、萤石。出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，保证渣层厚度≤30mm，转炉出钢过程中要求全程吹氩。
[0020]吹氩处理工艺:氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩3min，流量200-500NL/min，钢液面裸眼直径控制在300~500mm，离氩站温度不得低于1570°C。
[0021]LF精炼工艺:精炼过程中全程吹氩，吹氩强度根据不同环节需要进行调节。加入精炼渣料，碱度按4.0-6.0控制，精炼脱氧剂以电石、铝粒、硅铁粉为主，加入量根据钢水中氧含量及造白渣情况适量加入。加热过程根据节奏富余和温度情况选择适当电流进行加热，加热时间按两次控制，一加热7-12min、二加热6_10min, 二加热过程中要求根据造洛情况，补加脱氧剂，并要求粘渣次数大于6次。离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，上钢温度1565±15°C (不采用真空脱气)/1610±15°C (采用真空脱气)。
[0022]加热工艺:钢坯入炉后焖钢2h，10000C以下升温速度小于80°C /h, 1000°C以上升温速度小于100°C /h，钢坯最高加热温度控制在≤12600C ；
控轧控冷:采用两阶段轧制，一阶段开轧温度1050°C~1150°C，采用高温低速大压下轧制；二阶段开轧温度≤950°C，二阶段采取小压下轧制，道次压下量为15~20mm，终轧温度 800-840 0C ；
堆冷工艺:采用高温堆冷工艺可有效避免因快速冷却产生的残余应力，同时可大大降低钢板中氢的含量，充分实现热扩散效果，改善钢板探伤缺陷。钢板堆垛缓冷工艺如下；堆垛缓冷温度不低于450°C，堆冷时间≥24小时；
热处理工艺:执行工艺为保温温度910±10°C，保温时1.8 mim/mm+1.5小时，钢板出炉后水冷40-50S。
[0023]结果分析 机械力学性能分析
成份及机械力学性能按GB/T1591-2008执行，机械性能具体见下表
【权利要求】
1.一种高层建筑用钢Q345EZ25钢板，其特征在于所述中厚度在120mm的高层建筑用钢Q345EZ25钢板包含如下质量百分比的化学成分):
C:0.15 ~0.25、Si:0.17 ~0.30、Mn:1.20 ~L 80、P:≤ 0.018、S: ≤ 0.005、Ti:0.010-0.035, Nb:0.15 ~0.35、Als:0.15 ~0.30，其它为 Fe 和残留元素。
2.一种如权利要求1所述高层建筑用钢Q345EZ25钢板的生产方法，该生产方法包括:转炉冶炼、LF精炼、浇注、铸坯加热、轧制、缓冷、热处理工艺控制；其中KR铁水预处理工艺:到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度≤ 20mm，铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水S≤ 0.005%，保证脱硫周期≤ 21min、脱硫温降≤ 20°C ;转炉冶炼工艺:入炉铁水S≤0.005%,P ≤ 0.080%，铁水温度≥1270°C，铁水装入量误差按±lt来控制，废钢严格采用优质边角料，过程枪位按前期1.0-1.3m、中期1.2-1.6m、后期1.0-1.1m控制，造渣碱度R按2.5-4.0控制，出钢目标P≤0.015%、C≤0.05%、S≥0.012%，出钢过程中向钢包内硅铝钡钙、锰铁合金、硅铁合金和石灰、萤石；出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，保证渣层厚度≤ 30mm，转炉出钢过程中要求全程吹氩；吹氩处理工艺:氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩3min，流量200-500NL/min，钢液面裸眼直径控制在300~500mm，离氩站温度不得低于1570°C ;LF精炼工艺:精炼过程中全程吹氩，吹氩强度根据不同环节需要进行调节；加入精炼渣料，碱度按4.0-6.0控制，精炼脱氧剂以电石、铝粒、硅铁粉为主，加入量根据钢水中氧含量及造白渣情况适量加入；加热过程根据节奏富余和温度情况选择适当电流进行加热，加热时间按两次控制，一加热7-12min、二加热6_10min, 二加热过程中要求根据造渣情况，补加脱氧剂，并要求粘渣次数大于6次；离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，上钢温度1565±15°C /1610±15°C;加热工艺:钢坯入炉后焖钢2h，1000°C以下升温速度小于80°C /h, 1000°C以上升温速度小于100°C /h，钢坯最高加热温度控制在< 1260°C;控轧控冷:采用两阶段轧制，一阶段开轧温度1050°C~1150°C，采用高温低速大压下轧制；二阶段开轧温度< 950°C，二阶段采取小压下轧制，道次压下量为15~20mm，终轧温度800-840°C ;堆冷工艺:采用高温堆冷工艺可有效避免因快速冷却产生的残余应力，同时可大大降低钢板中氢的含量，充分实现热扩散效果，改善钢板探伤缺陷；钢板堆垛缓冷工艺如下；堆垛缓冷温度不低于450°C，堆冷时间> 24小时；热处理工艺:执行工艺为保温温度910±10°C，保温时1.8 mim/mm+1.5小时，钢板出炉后水冷40-50S。
【文档编号】C21D8/02GK103695779SQ201310730120
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】朱书成, 雷文慧, 许少普, 黄红乾, 崔冠军, 康文举 申请人:南阳汉冶特钢有限公司