一种80~100mm厚风电用钢板的生产方法与流程

一种80～100mm厚风电用钢板的生产方法
技术领域
1.本发明涉及热轧领域，尤其涉及一种80～100mm厚风电用钢板的生产方法。


背景技术：

2.随着我国风电事业的发展，风电的装机容量越来越大，风电塔筒的高度越来越高，用以制作风电塔筒的钢板越来越厚。现在制造风电塔筒的钢板主要以屈服强度355mpa的钢板为主，钢板厚度主要集中在8mm～100mm之间，风力发电设备主要在野外使用，环境温度变化剧烈，因此要求制造风电塔筒的钢板不仅要强度满足要求，还要求具有良好的韧性，尤其是低温韧性。随着钢板厚度增加，轧制时压缩比减小，轧后冷速小，钢板心部与表面温差大，钢板的机械性能控制难度较大。因此风电用厚钢板，尤其是80mm厚以上的钢板一般都采用正火处理来保证钢板性能，而正火处理增加了制造成本，延长交货周期，由于正火后钢板强度下降，还需添加较多的合金，增加了钢板的合金成本。
3.公开号cn 102312156 a的专利“一种60mm以下保性能低合金q345e+b钢板及其生产方法”提供了一种q345e含b钢板的生产方法。该方法生产钢板性能满足要求。但该方法适用于厚度在60mm以下的钢板生产，且钢里含有b，铸坯浇铸时容易产生裂纹。
4.公开号cn 102764959 a的专利“一种150～300mm厚低合金高强度钢板制造工艺方法”提供了一种q345e的厚规格钢板制造方法。该方法生产钢板性能满足要求。但该方法需要将两块板坯焊接起来进行轧制，生产难度较大；同时该方法要求钢板轧后进行正火处理，工序复杂，生产成本高。
5.公开号cn 102764959 a的专利“大厚度核电用q345d钢板及其生产方法”提供了一种q345d的厚规格钢板制造方法。该方法生产钢板性能满足要求。但该方法要求加入较多的合金，钢板的合金成本高；同时该方法要求钢板轧后进行正火处理，工序复杂，生产成本高。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种表面质量良好，生产工艺简单，制造成本低，低温韧性良好的屈服强度355mpa级80～100mm厚风电用钢板的生产方法。
7.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
8.本发明一种80～100mm厚风电用钢板的生产方法，包括：
9.1).铁水冶炼前必须安排脱硫，脱硫后必须扒渣；冶炼时不得加入渣钢、海绵铁；
10.2).转炉采用单渣工艺冶炼；渣层厚度49～51mm；出钢时间5～7分钟；出钢温度1580～1640℃；采用低碳锰铁和硅铝铁合金脱氧合金化；
11.3).钢水进行rh炉处理，rh真空处理时间不少于20分钟，纯脱气时间不少于17分钟；
12.4).连铸坯的厚度为300mm，宽2200mm，钢水浇铸时过热度控制在16～31℃，连铸时采用轻压下，轻压下位置为6、7、8三段，总压下量为5.6mm；使用低碳钢保护渣，拉速为0.85m/min；使用电磁搅拌，电磁搅拌位置为4段，电磁搅拌的频率为5hz，电磁搅拌的电流为
360a；
13.5).加热工艺：板坯加热时采用步进式加热炉，连铸坯出炉温度1220-1240℃，加热时间280～360分钟；板坯在均热段的加热时间不少于40分钟；
14.6).钢板控轧控冷工艺：板坯加热好之后进行两阶段控制轧制，第一阶段开轧厚度为板坯厚度，第一阶段开轧温度1210～1230℃，第一阶段终轧温度≥1080℃，第一阶段高温延伸轧制时至少有两道次单道次压下率≥13％，第一阶段轧制速度为1.5m/s，咬入速度为0.8m/s；第二阶段钢板的开轧厚度为140～150mm，第二阶段钢板开轧温度为880～895℃，第二阶段终轧温度为800～820℃，第二阶段末道次压下率≥5％；钢板轧完后进行层流冷却，冷却速度为5～7℃/s，终冷温度为640～655℃；
15.7).钢板生产完毕后，需下线堆垛缓冷不少于48小时；
16.8).生产的钢板厚度为80mm～100mm厚。
17.进一步的，其化学成分按重量百分比为：c：0.06～0.08％；si：0.3～0.4％；mn：1.4～1.5％；nb:0.02～0.03％；v：0.015～0.025％；p≤0.015％；s≤0.005％；ca：0.0012～0.0027％；als：0.019～0.035％；其余为铁和不可避免杂质。
18.进一步的，采用300mm厚、2200mm宽的连铸坯；铁水冶炼前进行脱硫，脱硫后扒渣；冶炼时不加入渣钢、海绵铁；转炉采用单渣工艺冶炼；渣层厚度51mm；出钢时间5分钟；出钢温度1640℃；采用低碳锰铁和硅铝铁合金脱氧合金化；钢水进行rh炉处理，rh真空处理时间为20分钟，纯脱气时间为17分钟；钢水浇铸时过热度为31℃，连铸时采用轻压下，轻压下位置为6、7、8三段，总压下量为5.6mm；使用低碳钢保护渣，拉速为0.85m/min；使用电磁搅拌，电磁搅拌位置为4段，电磁搅拌的频率为5hz，电磁搅拌的电流为360a；板坯加热时采用步进式加热炉，连铸坯出炉温度为1240℃，加热时间为280分钟；板坯在均热段的加热时间为40分钟；板坯按重量百分比化学成分为：c 0.06％，si 0.4％，mn 1.4％，nb 0.02％,v 0.025％，p 0.015％，s 0.005％，ca 0.0012％，als 0.035％；其余为铁和不可避免杂质；轧制成厚度为80mm的钢板，钢板生产完毕后，下线堆垛缓冷52小时。
19.进一步的，采用300mm厚、2200mm宽的连铸坯；铁水冶炼前进行脱硫，脱硫后扒渣；冶炼时不加入渣钢、海绵铁；转炉采用单渣工艺冶炼；渣层厚度49mm；出钢时间7分钟；出钢温度1580℃；采用低碳锰铁和硅铝铁合金脱氧合金化；钢水进行rh炉处理，rh真空处理时间为21分钟，纯脱气时间为17.5分钟；钢水浇铸时过热度为16℃，连铸时采用轻压下，轻压下位置为6、7、8三段，总压下量为5.6mm；使用低碳钢保护渣，拉速为0.85m/min；使用电磁搅拌，电磁搅拌位置为4段，电磁搅拌的频率为5hz，电磁搅拌的电流为360a；板坯加热时采用步进式加热炉，连铸坯出炉温度为1220℃，加热时间为360分钟；板坯在均热段的加热时间为55分钟；板坯按重量百分比化学成分为：c 0.08％，si 0.3％，mn 1.5％，nb 0.03％,v 0.015％，p 0.012％，s 0.003％，ca 0.0027％，als 0.019％；其余为铁和不可避免杂质；轧制成厚度为100mm的钢板，钢板生产完毕后，下线堆垛缓冷48小时。
20.进一步的，采用300mm厚、2200mm宽的连铸坯；铁水冶炼前进行脱硫，脱硫后扒渣；冶炼时不加入渣钢、海绵铁；转炉采用单渣工艺冶炼；渣层厚度50mm；出钢时间6分钟；出钢温度1610℃；采用低碳锰铁和硅铝铁合金脱氧合金化；钢水进行rh炉处理，rh真空处理时间为22分钟，纯脱气时间为18分钟；钢水浇铸时过热度为21℃，连铸时采用轻压下，轻压下位置为6、7、8三段，总压下量为5.6mm；使用低碳钢保护渣，拉速为0.85m/min；使用电磁搅拌，
电磁搅拌位置为4段，电磁搅拌的频率为5hz，电磁搅拌的电流为360a；板坯加热时采用步进式加热炉，连铸坯出炉温度为1232℃，加热时间为342分钟；板坯在均热段的加热时间为51分钟；板坯按重量百分比化学成分为：c 0.07％，si 0.36％，mn 1.44％，nb 0.024％,v 0.019％，p 0.013％，s 0.002％，ca 0.0023％，als 0.032％；其余为铁和不可避免杂质；轧制成厚度为90mm的钢板，钢板生产完毕后，下线堆垛缓冷51小时。
21.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
22.1)本发明生产工艺简单，生产周期短；以廉价的si、mn合金为主，添加少量的nb、v，通过合适的冶炼、连铸、加热、控轧、控冷工艺，就能生产出机械性能良的屈服强度355mpa级80～100mm厚风电用钢板。钢板不用进行热处理，制造成本和合金成本较低，生产周期短。
23.2)钢板的强度、塑性、韧性良好,组织为细小的铁素体+珠光体。钢板的屈服强度在360mpa～395mpa之间，抗拉强度在500～526mpa之间，延伸率在28％～38.5％之间，-40℃冲击功在185j～236j之间。
附图说明
24.下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
25.图1为本发明实施例1的钢板的金相组织图；
26.图2为本发明实施例2的钢板的金相组织图；
27.图3为本发明实施例3的钢板的金相组织图。
具体实施方式
28.以下结合实施例对本发明作进一步描述。
29.实施例1
30.一种80～100mm厚风电用钢板的生产方法，采用300mm厚、2200mm宽的连铸坯；铁水冶炼前进行脱硫，脱硫后扒渣；冶炼时不加入渣钢、海绵铁；转炉采用单渣工艺冶炼；渣层厚度51mm；出钢时间5分钟；出钢温度1640℃；采用低碳锰铁和硅铝铁合金脱氧合金化；钢水进行rh炉处理，rh真空处理时间为20分钟，纯脱气时间为17分钟。钢水浇铸时过热度为31℃，连铸时采用轻压下，轻压下位置为6、7、8三段，总压下量为5.6mm；使用低碳钢保护渣，拉速为0.85m/min。使用电磁搅拌，电磁搅拌位置为4段，电磁搅拌的频率为5hz，电磁搅拌的电流为360a，铸坯中心偏析为c3.0。板坯加热时采用步进式加热炉，连铸坯出炉温度为1240℃，加热时间为280分钟。板坯在均热段的加热时间为40分钟。板坯的(重量百分比)化学成分，按重量百分比：c 0.06％，si 0.4％，mn 1.4％，nb 0.02％,v 0.025％，p 0.015％，s 0.005％，ca 0.0012％，als 0.035％；其余为铁和不可避免杂质。轧制成厚度为80mm的钢板，钢板生产完毕后，下线堆垛缓冷52小时。详细的轧制及冷去工艺见表1，其力学性能见表2。
31.表1轧制及冷却工艺
[0032][0033]
表2钢板力学性能
[0034][0035]
实施例2
[0036]
一种80～100mm厚风电用钢板的生产方法，采用300mm厚、2200mm宽的连铸坯；铁水冶炼前进行脱硫，脱硫后扒渣；冶炼时不加入渣钢、海绵铁；转炉采用单渣工艺冶炼；渣层厚度49mm；出钢时间7分钟；出钢温度1580℃；采用低碳锰铁和硅铝铁合金脱氧合金化；钢水进行rh炉处理，rh真空处理时间为21分钟，纯脱气时间为17.5分钟。钢水浇铸时过热度为16℃，连铸时采用轻压下，轻压下位置为6、7、8三段，总压下量为5.6mm；使用低碳钢保护渣，拉速为0.85m/min。使用电磁搅拌，电磁搅拌位置为4段，电磁搅拌的频率为5hz，电磁搅拌的电流为360a，铸坯中心偏析为c2.0。板坯加热时采用步进式加热炉，连铸坯出炉温度为1220℃，加热时间为360分钟。板坯在均热段的加热时间为55分钟。板坯的(重量百分比)化学成分，按重量百分比：c 0.08％，si 0.3％，mn 1.5％，nb 0.03％,v 0.015％，p 0.012％，s 0.003％，ca 0.0027％，als 0.019％；其余为铁和不可避免杂质。轧制成厚度为100mm的钢板，钢板生产完毕后，下线堆垛缓冷48小时。详细的轧制及冷去工艺见表3，其力学性能见表4。
[0037]
表3轧制及冷却工艺
[0038][0039]
表4钢板力学性能
[0040][0041]
实施例3
[0042]
一种80～100mm厚风电用钢板的生产方法，采用300mm厚、2200mm宽的连铸坯；铁水冶炼前进行脱硫，脱硫后扒渣；冶炼时不加入渣钢、海绵铁；转炉采用单渣工艺冶炼；渣层厚度50mm；出钢时间6分钟；出钢温度1610℃；采用低碳锰铁和硅铝铁合金脱氧合金化；钢水进行rh炉处理，rh真空处理时间为22分钟，纯脱气时间为18分钟。钢水浇铸时过热度为21℃，连铸时采用轻压下，轻压下位置为6、7、8三段，总压下量为5.6mm；使用低碳钢保护渣，拉速为0.85m/min。使用电磁搅拌，电磁搅拌位置为4段，电磁搅拌的频率为5hz，电磁搅拌的电流为360a，铸坯中心偏析为c2.5。板坯加热时采用步进式加热炉，连铸坯出炉温度为1232℃，加热时间为342分钟。板坯在均热段的加热时间为51分钟。板坯的(重量百分比)化学成分，按重量百分比：c 0.07％，si 0.36％，mn 1.44％，nb 0.024％,v 0.019％，p 0.013％，s 0.002％，ca 0.0023％，als 0.032％；其余为铁和不可避免杂质。轧制成厚度为90mm的钢板，钢板生产完毕后，下线堆垛缓冷51小时。详细的轧制及冷去工艺见表5，其力学性能见表6。
[0043]
表5轧制及冷却工艺
[0044]
[0045][0046]
表6钢板力学性能
[0047][0048]
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。