一种低温型钢生产加工工艺的制作方法

本发明涉及冶金，具体为一种低温型钢生产加工工艺。

背景技术：

1、耐低温结构用h型钢主要应用高寒地区的建筑、船舶、桥梁、电站设备、水利、能源、化工、起重运输机械及其他较高载荷的钢结构件，此钢材夹杂的非金属材质少，具有在低温条件下耐冲击力的特点，低温型钢保证低温冲击韧性的技术手段主要有两种途径：一种是通过轧钢过程中控轧控冷实现细晶强化，达到保证低温冲击韧性的目的，另一种是通过添加保证低温冲击韧性的镍、钼等合金成分达到低温冲击韧性高目的，这两种途径都存在明显不足，控轧控冷细晶强化工艺在生产中非常难以控制，对轧机要求高，温度控制难以实现而且合格率较低，同时对生产节奏影响大，不适合连续批量生产。

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种低温型钢生产加工工艺，具备抗低温性能高和低温冲击韧性好等优点。

技术实现思路

1、为实现上述抗低温性能高和低温冲击韧性好的目的，本发明提供如下技术方案：

2、一种低温型钢，其化学成分按照质量百分比计，包括：

3、c0.05-0.28%，mn0.6-2.3%，ni8.5-9.5%，s0.001-0.003%，cr0.15-0.25，mo0.02-0.08%，nb0.03-0.06%，ti0.008-0.016%，si0.15-0.3%，其余为铁和杂质。

4、上述低温型钢中，其化学成分按照质量百分比计，还含有以下成分：v0.02-0.04%，p0.008-0.01%。

5、本发明还提出一种低温型钢生产加工工艺，上述低温型钢由下述步骤制得：

6、s1、铁水处理：铁水罐中加入脱硫剂进行脱硫处理，将铁水硫含量控制在0.015wt%以下，并在脱硫完毕后扒净铁水表面的渣；

7、s2、转炉冶炼：将经混铁炉混匀后的铁水加入转炉内部，采用氧气顶底复吹法，对铁水进行氧气顶底复吹转炉炼钢，同时向钢水中加入脱氧剂进行脱氧；

8、s3、lf精炼：保持钢水中氧含量控制在40ppm以下，全程对钢水进行底吹氩搅拌，精炼后期加入钼铁和钛铁，然后将钢水中mo的含量进行调整，将钢水中ti的含量进行调整；

9、s4、连铸异型胚：连铸采用半保护浇注，得到无裂纹缺陷表面良好的连铸坯；

10、s5、热轧成型：将所述连铸后得到的连铸坯进行缓冷后，将连铸坯进行加热，并进行均热，连铸坯经粗轧、精轧后，将终轧温度进行控制；轧件自然冷却后进行立冷，制得热轧型钢；

11、s6、型钢处理：将制得的热轧型钢进行矫正、切割、打磨和防锈保护。

12、根据上述技术特征，所述步骤s1具体为，铁水罐中加入脱硫剂进行脱硫处理，脱硫处理时间保持在25-30min，将铁水硫含量控制在0.015wt%以下，并在脱硫完毕后扒净铁水表面的渣，其中脱硫剂具体为mg、cac2和cao，且mg、cac2和cao的添加比例按照质量百分比计为5:12:22。

13、根据上述技术特征，所述步骤s2具体为，将多个铁水罐中的铁水加入混铁炉中，混匀铁水成份及均匀温度，将混匀后的铁水加入转炉内部，采用氧气顶底复吹法，采用纯度大于99%的氧气对铁水进行顶底复吹转炉炼钢，使氧气直接跟高温的铁水发生氧化反应，除去杂质，同时向钢水中加入脱氧剂进行脱氧，使得钢水出炉温度达到1600℃以上。

14、根据上述技术特征，所述步骤s3具体为，保持钢水中氧含量控制在40ppm以下，全程对钢水进行底吹氩搅拌，将吹氩搅拌处理时间保持为15-20min，使得钢水中大于20μm的al2o3杂质基本全部去除，精炼后期加入钼铁和钛铁，然后将钢水中mo的含量进行调整，将钢水中ti的含量进行调整，并经过扒渣，去除90-95%的氧化性渣。

15、根据上述技术特征，所述步骤s3中，精炼后期向钢水中加入钼铁和钛铁后，钢水中mo的含量具体调整至0.02-0.08wt%，钢水中ti的含量具体调整至0.008-0.016wt%。

16、根据上述技术特征，所述步骤s4具体为，连铸采用保护浇注，在浇注前往型腔中缓慢充入氩气，置换出型腔中的空气，当浇注时，向管内通入压力≥0.3mpa的氩气，隔绝钢水注流与大气的接触，得到无裂纹缺陷表面良好的连铸坯，充入氩气的自由o2含量≤1%。

17、根据上述技术特征，所述步骤s5具体为，将所述连铸后得到的连铸坯进行缓冷后，将连铸坯加热至1200～1250℃，并进行均热，连铸坯经粗轧、精轧后，将终轧温度控制在860～900℃之间；轧件自然冷却至700～750℃后，对扎件进行立冷，制得热轧型钢。

18、根据上述技术特征，所述步骤s6具体为，将制得的热轧型钢进行测量，并使用矫正机对热轧型钢进行矫正，再将热轧型钢按照需求进行切割，并将热轧型钢的切割部位进行打磨，并将热轧型钢表面喷涂防锈处理液进行防锈保护。

19、与现有技术相比，本发明提供了一种低温型钢生产加工工艺，具备以下有益效果：

20、1、从成分上本工艺保证了低温型钢内硫含量低于0.003%，避免型钢内部金属的结晶颗粒彼此分离引起裂纹，也保证了型钢不会产生热脆的情况，且生产得出的型钢不易生锈，同时也能保证型钢的抗疲劳性能；

21、2、本发明可精炼过程中，保持钢水中氧含量控制在40ppm以下，全程对钢水进行底吹氩搅拌，将吹氩搅拌处理时间保持为15-20min，使得钢水中大于20μm的al2o3杂质基本全部去除，能够避免铝杂质对型钢制备过程造成的影响，也能够避免铝杂质混合在型钢内部，影响型钢的整体强度。

22、3、采用本工艺制备得到的低温型钢，具备良好的耐低温能力，并且保证了低温型钢在低温状态下的抗冲击能力，也保证了低温型钢在低温环境下的韧性，并且采用本工艺制备得到的低温型钢，具有光滑平整、无毛刺的轧制面，并且轧制制成的低温型钢也具有外部防锈的保护性能。

技术特征：

1.一种低温型钢，其化学成分按照质量百分比计，包括：

2.根据权利要求1所述的一种低温型钢，其特征在于，上述低温型钢中，其化学成分按照质量百分比计，还含有以下成分：v0.02-0.04%，p0.008-0.01%。

3.一种低温型钢生产加工工艺，上述低温型钢由下述步骤制得：

4.根据权利要求3所述的一种低温型钢生产加工工艺，其特征在于，所述步骤s1具体为，铁水罐中加入脱硫剂进行脱硫处理，脱硫处理时间保持在25-30min，将铁水硫含量控制在0.015wt%以下，并在脱硫完毕后扒净铁水表面的渣，其中脱硫剂具体为mg、cac2和cao，且mg、cac2和cao的添加比例按照质量百分比计为5:12:22。

5.根据权利要求3所述的一种低温型钢生产加工工艺，其特征在于，所述步骤s2具体为，将多个铁水罐中的铁水加入混铁炉中，混匀铁水成份及均匀温度，将混匀后的铁水加入转炉内部，采用氧气顶底复吹法，采用纯度大于99%的氧气对铁水进行顶底复吹转炉炼钢，使氧气直接跟高温的铁水发生氧化反应，除去杂质，同时向钢水中加入脱氧剂进行脱氧，使得钢水出炉温度达到1600℃以上。

6.根据权利要求3所述的一种低温型钢生产加工工艺，其特征在于，所述步骤s3具体为，保持钢水中氧含量控制在40ppm以下，全程对钢水进行底吹氩搅拌，将吹氩搅拌处理时间保持为15-20min，使得钢水中大于20μm的al2o3杂质基本全部去除，精炼后期加入钼铁和钛铁，然后将钢水中mo的含量进行调整，将钢水中ti的含量进行调整，并经过扒渣，去除90-95%的氧化性渣。

7.根据权利要求6所述的一种低温型钢生产加工工艺，其特征在于，所述步骤s3中，精炼后期向钢水中加入钼铁和钛铁后，钢水中mo的含量具体调整至0.02-0.08wt%，钢水中ti的含量具体调整至0.008-0.016wt%。

8.根据权利要求3所述的一种低温型钢生产加工工艺，其特征在于，所述步骤s4具体为，连铸采用保护浇注，在浇注前往型腔中缓慢充入氩气，置换出型腔中的空气，当浇注时，向管内通入压力≥0.3mpa的氩气，隔绝钢水注流与大气的接触，得到无裂纹缺陷表面良好的连铸坯，充入氩气的自由o2含量≤1%。

9.根据权利要求3所述的一种低温型钢生产加工工艺，其特征在于，所述步骤s5具体为，将所述连铸后得到的连铸坯进行缓冷后，将连铸坯加热至1200～1250℃，并进行均热，连铸坯经粗轧、精轧后，将终轧温度控制在860～900℃之间；轧件自然冷却至700～750℃后，对扎件进行立冷，制得热轧型钢。

10.根据权利要求3所述的一种低温型钢生产加工工艺，其特征在于，所述步骤s6具体为，将制得的热轧型钢进行测量，并使用矫正机对热轧型钢进行矫正，再将热轧型钢按照需求进行切割，并将热轧型钢的切割部位进行打磨，并将热轧型钢表面喷涂防锈处理液进行防锈保护。

技术总结
本发明涉及冶金技术领域，且公开了一种低温型钢，其化学成分按照质量百分比计，包括：C0.05‑0.28%，Mn0.6‑2.3%，Ni8.5‑9.5%，S0.001‑0.003%，Cr0.15‑0.25，Mo0.02‑0.08%，Nb0.03‑0.06%，Ti0.008‑0.016%，Si0.15‑0.3%，其余为铁和杂质，本发明还提出一种低温型钢生产加工工艺，本发明从成分上保证了低温型钢内硫含量低于0.003%，避免型钢内部金属的结晶颗粒彼此分离引起裂纹，也保证了型钢不会产生热脆的情况，且生产得出的型钢不易生锈，同时也能保证型钢的抗疲劳性能，保持钢水中氧含量控制在40ppm以下，全程对钢水进行底吹氩搅拌，将吹氩搅拌处理时间保持为15‑20min，使得钢水中大于20μm的Al2O3杂质基本全部去除，能够避免铝杂质对型钢制备过程造成的影响，也能够避免铝杂质混合在型钢内部，影响型钢的整体强度。

技术研发人员：刘俊军,丁光辉,侯振伟,何文,陈颜堂,杨天,徐黎新
受保护的技术使用者：宿迁南钢金鑫轧钢有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22