一种用于生产具有良好低温冲击韧性海洋工程结构用热轧H型钢的异型连铸坯的生产方法与流程

本发明属于钢铁生产，具体涉及一种用于生产具有良好低温冲击韧性海洋工程结构用热轧h型钢的异型连铸坯的生产方法。

背景技术：

1、随着石油天然气越来越向深海方向发展，海洋石油和天然气的开发前景光明。我国陆地资源有限，因此开发海洋油气资源已经成为我国的重大国策。近年来，国家的油气田开发公用技术平台也在建设之中。我国的海洋装备制造业前景非常广阔。也拉动了包括h型钢在内的钢结构材料的需求。最近几年，用于海上浮式生产储油轮建设的替代钢板焊接h型钢钢材约20万吨，为海洋工程结构用h型钢提供了巨大的市场。发明人已经开发一种具有良好的力学性能性能，且表面裂纹率小于2％的海洋工程结构用fh32热轧h型钢的生产方法(专利文献cn116752030a，以下称文献1)，该fh32热轧h型钢在-60℃的冲击功满足：横向最高为89j，纵向最高为138j，在-20℃的冲击功满足：横向最高为159j，纵向最高为198j，虽然相对于同类产品已经具有较为优良的低温冲击韧性，但仍有进一步提高的需求，以使得该热轧h型钢能够用于条件更加恶劣的深海环境中。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明一个方面提供一种用于生产具有良好低温冲击韧性海洋工程结构用热轧h型钢的异型连铸坯的生产方法，其中所述海洋工程结构用热轧h型钢的异型连铸坯的化学成分按质量百分比计为：c 0.09％～0.15％、si 0.20％～0.40％、mn 0.80％～1.00％、p≤0.020％、s≤0.020％、nb 0.06％～0.08％，v 0.06～0.10％，其余为fe和不可避免的杂质；

2、所述海洋工程结构用热轧h型钢在-60℃的冲击功满足：横向≥101j，纵向≥156j，在-20℃的冲击功满足：横向≥177j，纵向≥212j；

3、所述海洋工程结构用热轧h型钢的异型连铸坯的生产方法包括以下工艺：复吹转炉冶炼、lf精炼、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷；其中：

4、在所述复吹转炉冶炼工艺中，终渣碱度按3.0控制，终点控制目标c≥0.03％，t≥1630℃，采用simn、mnfe脱氧合金化，终脱氧采用有al脱氧，在出钢过程中加入白灰，出钢挡渣；

5、在所述lf精炼工艺中，精炼白渣操作，每次抬起电极后蘸渣样，根据炉渣颜色补加硅钙钡，根据炉渣黏度补加白灰，终渣要求白渣；全程进行吹ar操作，根据转炉钢水成份及温度进行脱硫、成份微调及升温操作，脱硫后s≤0.020％，成分含量为c 0.09％～0.15％、si0.20％～0.40％、mn 0.80％～1.00％、p≤0.020％、s≤0.020％，升温后温度t≥1580℃；精炼后期加入铌铁和钒铁，加入后保证nb 0.06％～0.08％，v 0.06～0.10％，保证软吹时间大于20min；

6、在所述异型坯连铸和铸坯堆垛缓冷工艺中，全程采用保护浇注，过热度≤20℃，采用弱冷制度，入拉矫机前，铸坯腹板目标温度920～950℃，铸坯翼缘目标温度830～850℃，铸坯r角温度940～960℃，采用恒拉速操作，拉速控制在0.4m/min-0.6m/min，连铸坯切割后及时下线堆垛缓冷，缓冷时间大于48小时。

7、在一些实施方式中，所述热轧h型钢异型连铸坯的断面尺寸为h555mm×440mm×105mm。

8、本发明另一方面提供一种海洋工程结构用热轧h型钢的异型连铸坯，其由上述的方法生产获得。

9、本发明的优点在于：本发明通过合理的化学成分设计，并结合优化连铸过程中的弱冷工艺参数，控制合适温度，并合理匹配拉速、过热度等参数，能够获得一种表面及内部质量较好，表面裂纹率小于2％的用于生产海洋工程结构用热轧h型钢的异型连铸坯，当将其轧制成h型钢后各项性能均满足标准要求，尤其是具有良好的低温冲击韧性，在-60℃的冲击功满足：横向≥101j，纵向≥156j，在-20℃的冲击功满足：横向≥177j，纵向≥212j，相对于上述文献1提供的海洋工程结构用热轧h型钢的低温冲击韧性有明显提高，因此能用于对低温冲击韧性要求更高的深海环境中。

技术特征：

1.一种用于生产具有良好低温冲击韧性海洋工程结构用热轧h型钢的异型连铸坯的生产方法，其特征在于，所述海洋工程结构用热轧h型钢的异型连铸坯的化学成分按质量百分比计为：c 0.09％～0.15％、si 0.20％～0.40％、mn 0.80％～1.00％、p≤0.020％、s≤0.020％、nb 0.06％～0.08％，v 0.06～0.10％，其余为fe和不可避免的杂质；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热轧h型钢异型连铸坯的断面尺寸为h555mm×440mm×105mm。

3.一种海洋工程结构用热轧h型钢的异型连铸坯，其由权利要求1或2所述的方法生产获得。

技术总结
本发明公开一种用于生产具有良好低温冲击韧性海洋工程结构用热轧H型钢的异型连铸坯的生产方法，其中热轧H型钢的异型连铸坯的化学成分按质量百分比计为：C 0.09％～0.15％、Si 0.20％～0.40％、Mn 0.80％～1.00％、P≤0.020％、S≤0.020％、Nb 0.06％～0.08％，V 0.06～0.10％，其余为Fe和不可避免的杂质；提供的方法生产的异型连铸坯经轧制生产得到的海洋工程结构用热轧H型钢具有优良的低温冲击韧性，在‑60℃的冲击功满足：横向≥101J，纵向≥156J，在‑20℃的冲击功满足：横向≥177J，纵向≥212J。

技术研发人员：惠治国,梁正伟,宋振东,赵晓敏
受保护的技术使用者：包头钢铁（集团）有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22