济钢ASP生产线HP295热轧钢带生产工艺分析

第29卷第4期2007年8月
山东
Shandong
冶金
Metallurgy
Vol29.N04
August2007
・生产技术・
济钢ASP生产线HP295热轧钢带生产工艺分析
粱英t,关小军:,孙卫华・
(1济南钢铁集脚总公司,山东济南250101;2山东大学,山东黼250061)
摘要:介绍了济钢ASP生产线焊瓶用HP295的开发轧铷情况,探索了ASP生产线HP295钢带的轧制工艺对屈强比的影响。结果表明,试制钢采用的C013%-0.19%、si≤005%、Mn07%一10%的成分设计思路和860℃终轧温度、640℃卷取温度以及两段式层流冷却工艺,可有效降低屈强比.满足了钢的强度塑性等指标的要求。
关键词:HP295焊瓶钢;巾薄板连铸连轧生产线(ASP);屈强比;两段式冷却;卷取温度
中图分类号:TG3355文献标识码:A文章编号:1004-4620(2007)04-0029-03山楂提取物
1前言
HP295主要用于制作家用液化石油气气瓶和环保型机动车液化石油气气瓶。随着我国石油天然气工业的发展,焊瓶用钢的需求不断增加。具有广阔的市场前景。根据我国现行使用液化石油气的需求地、需求量以及气瓶的规格型号,结合济钢ASP热连轧的特点,2006年6月,开发轧制焊瓶钢HP295,主要规格为(2.9~3.0)millXl150mm。
2ASP中薄板坯连铸连轧生产线
济钢1700中薄板坯连铸连轧生产线采用了鞍钢1700中薄板连铸连轧(ASP)生产工艺和技
术,年产300万1。一期工程于2005年底建成投产,二期工程将新上第3台连铸机,34步进梁式加热炉,钢卷平
收稿日期:2006—09—22;恬回日期:2007-06-07
作者简介:粱英(1969一).女,山东粱山人,1992年毕业于东北大学压力加工专业。现为济钢技术中心高级工程师,从事新产品开发工作。
表6外观质量检测结果
项目边宽度/mm边厚度/nun顶角角度
检测值塑二;;;竽旦:!;;丛—89—05ioi'嗝“90r005'
由检验结果可以看出,船用角钢的产品质量指标是稳定的。化学成分控制在在设计范围内,力学性能及外观质量检测合格率100%。
5结束语整和分卷机等设备。二期工程完成后年产量将达到350万t左右。
生产线主要装备由120t转炉,邛精炼炉,2套薄板坯连铸机,2座步进式加热炉,1台带前立辊
的四辊可逆式粗轧机,保温罩、切头飞剪,六机架精轧机组,层流冷却装置,2台卷取机及1套钢卷运输系统等设备组成。采用直接热装、液压AGC、液压活套、弯辊、串辊装置,使带钢获得良好的板型和厚度控制精度;卷取机采用液压控制技术以及高响应速度的助卷辊自动跳步控制(AJC)技术,实现带钢精确对中、微张力卷取,减少塔形,同时可消除带钢头部与助卷辊对带钢的压痕;轧制过程采用二级计算机控制,实现了带钢厚度、宽度、板形、终轧温度和卷曲温度的自动控制。
3HP295生产工艺
试轧制前期,在实验室工作中测试了HP295的动态CCT曲线和变形抗力曲线。
石横特钢通过制订合理的生产工艺及严密的生产组织,成功开发出技术要求较高的CCSB船用角钢。产品的实物质量达到了较高水平,满足了用户需求,各项技术经济指标达到较高水平,成材率达到96.30%,标煤、电耗指标达到Q235B普通角钢的水平。据测算,比普通Q235B角钢吨钢增加了利润80元以上,增加了企业效益,同时,为进一步开发高强度船用角钢打下了基础。
DevelopmentofCCSBShipbuildingAngleSteel
CHENLi-yong,LIUXiao—dong,DINGXiang_jiIl,uuXing-jun,ZHANGji-jun
(ShmdongShihengSpecialSteelGroupCo.,Ltd,Taian271612,China)
Abstracl=ShthengSpecialSteelGroupCo..Ltd.nl{ldereasonabletechnologydesignandrigorouspreducfoncontrolaccordingtothe
highpquimmentsofCCSBshipbuildinga11desteelforanti-cortosion,appeared,impacttoughne∞andothercomprehensivequalityindices,improvedthepurmaeasdegreeofthesteel,工efinedthe目r孤nThentheabsorbed-in-№energyoftheandesteelat-40℃achievedmmtt}I口35Lthesurfacequalityofthestes.Ialsoreachedhigherleval,theoverallobj∞oqualitysatisfiedtilerequirementsofthe
q:UstOⅫofCCSBshipbuilding粕iksteel,thequalifiedproductradioreached963%andc瑚tod8re“er—nomichenefitBforenterprises
Keyword_shipbuildingan出steel;technologydesign;trialproduction;impat:tp舶P戚eB
29
万方数据
2007年8月山东冶金第29卷
切纸刀片3.1化学成分的制定
斩波调速器
钢瓶的制造,是经一次冷冲压成形及缩13,经热处理退火,再将两个半瓶焊接而成。在制作过程中要求拉伸减薄量小于10%,水压爆破力≥7.65MPa,容积膨胀率大于10%。要满足以上指标,通常对于制作液化石油气瓶钢的热轧钢板要求有足够的强度、韧性、良好的冷冲压成型性、焊接性能和纵横向力学性能差异小,尺寸及板型精度要求高。因此对化学成分和性能指标的要求严格。
根据GB6653—94要求,对HP295进行了成分设计:焊接气瓶钢的成分采用降低c、Mn含量适当的设计思路。降低si、P、S,使钢质更加纯净,可以提高钢的冷成型性能和止裂性能。具体成分设计见表1,性能要求见表2。
表1HP295化学成分%
标准CSiMnPSAIsCep粉末冶金轴承
GR6653≤020≤n35≤】0≤0035≤0035≥0.015
内控013—019≤0100.7—1.0≤0020≤0015≥O020≤035
3.2工艺流程
KR铁水预处理一120t转炉冶炼一炉外精炼(cAs+Ⅱ)一连铸一步进式炉加热一1700粗轧—保温罩保温一六机架连轧—惺流冷却一卷取一检验一包装出厂。
3.3HP295开发试生产
3.3.1冶炼工艺针对本钢种的成分特点,本次试制采用的冶炼连铸工艺为:人炉铁水[s]≤O.
020%,冶炼采用全程底吹氩,挡渣出钢,出钢时间8min左右。转炉冶炼终点温度控制在1643~l672oC,终点碳0.046%~o.087%。采用钢芯铝预脱氧,金属锰、高碳锰铁合金化,减少钢水过氧化,降低氧化物夹杂含量。每炉CAS喂铝线260el,吹氩时间10—11min,降低氧化物夹杂含量。连铸全程吹氨保护浇铸,防止钢水二次氧化和钢水吸氮,浇铸时控制拉速为1.85~2.35m/rain,确保板坯表面与内部质量。采用低硅保护渣和覆盖剂。本次冶炼C、Mn按内控上限控制,成分控制均匀,合格率100%。
3.3.2轧制工艺出炉温度(1220±20)℃;精轧开轧温度(1020±30)℃;终轧温度(860±20)℃;卷取温度(640±20)℃;层流冷却方式为两段冷却。3.4试轧制钢卷质量情况
3.4.1表面质量及尺寸精度试轧制HP295钢带表面及尺寸良好,无氧化铁皮、气泡、裂纹、结疤、折叠、划伤、夹杂、分层等缺陷;钢带尺寸除钢卷尾部宽30度部分拉窄外,其余均正常。
3.4_2性能情况试轧制的HP295强度指标全部合格,个别钢卷屈强比偏高(见表3)。
表3HP295实物性能
!!型垒!!坐堡!!竺堡塑些180。拎弯试验■丽丽一—丽i歹一—丽:ij—百i厅一d2Za,x”
4轧制工艺探讨
4.1成分、组织对屈强比的影响
根据试轧制过程中出现的问题,跟踪钢带轧制的质量情况,对工艺参数及有关数据进行汇总、分析和研究,合理调整生产工艺制度,从不同角度研究了提高HP295钢带屈强比的方法。
PickeringO-2q公式认为:屈服强度和抗拉强度都是成分和组织因素的函数,可分别用下述典型方程描述:
Ⅱ。=15.4{_3.5+2.1(%Mn)+5A(o/嘲3+23(%N,~1.13d-勺,
ob----15.4[19.1+1.8(%Mn)+5.4(%s计0.25(%P)+0.5d-UZl,其中%N广一自由氮的质量百分含量;
%卜珠光体的面积百分含量;
d_——铁素体晶粒尺寸,mm。
随C含量增加,珠光体含量(%P)明显增加,o。值增加,a。不变,降低届强比;随晶粒细化,口。增量大于O-。增量,增加屈强比。因此可得出结论:采用提高钢的C含量,提高轧制温度和卷取温度,慢速冷却等措施,可以得到均匀的恰当显微组织和铁素体晶粒尺寸,降低焊瓶钢的屈强比。
强度满足要求的同时,保证屈强比要求是热轧带钢控制的难点。为了保证焊瓶钢屈强比的要求,根据Pickering原理,确立最佳的成分设计和轧制工艺。采用了一系列关键工艺控制,例如,改变轧制速度、卷取温度、提高碳当量,满足了屈强比小于0.8的要求。根据Picketieg公式,增碳所提高的抗拉强度较屈服强度明显,降低屈强比,因此增加碳含量至0.15%~0.19%。
4_2层流冷却方式对力学性能的影响
2006年8月在实验室进行了层流冷却方式的试验。在此基础上,2006年12月试轧制采用了中段冷却。在效果较好的情况下,对前段、后段和两段式冷却也分别进行了试验,并对试轧钢卷的力学性能进行对比,见表4。
表4不同冷却方式力学性能
冷却方式赢盎麓屈强比鼍‰茅
中段36046535078412,0
后段34544936077510
两段式冷却3664743507720
激光笔
万方数据
梁英等济钢ASP生产线HP295热轧钢带生产工艺分析2007年第4期
由表4数据看出,层流冷却采用两段冷却方式的钢带,屈服强度、抗拉强度值与前段冷却和后段冷却相比较为适中,伸长率也比较低,特别是屈强比合格率100%。因此,两段式冷却有降低屈强比的作用,各项性能指标能保证在最佳范围内。
4.3卷取温度(Cn对性能的影响
卷取温度是影响HP295钢带性能指标的重要因素,对热轧钢板的铁素体晶粒大小和显微组织具有
显著的影响。随着卷取温度的降低,铁索体晶粒逐渐变细,可以获得较高的强度指标。
即使在同一卷取温度制度下,不同的环境温度对钢卷的强度指标影响也比较大。实验室对卷取温度620、640、650、660、680℃分别进行了试验,发现HP295钢的性能指标对卷取温度的敏感性很强。如环境温度高,则卷取温度适当控制在(6404-20)℃的下限,强度范围适中,性能合格率高;而温度目标控制在上限时,强度出现不合;CT温度控制在+20。c以上时,部分钢卷因强度太低造成的不合格率较高。当环境温度变化后,卷取温度制度也应进行相应的调整才能满足性能指标的要求。
4.4精轧终轧温度对性能的影响
根据焊瓶钢性能和强韧性要求,其组织以细小的铁素体和珠光体为最佳。经实验室和生产轧制中发现,HP295终轧温度控制在(860±20)℃时,其组织结构和晶粒度比较适宜(见图1),钢卷产品的强度和韧性指标比较理想。
图1HP295钢的金相组织
5结语
对HP295进行了工艺改进,优化了化学成分,层流冷却方式采用两段式冷却方式,确保一定的终
轧温度和卷取温度。采取以上措施后,HP29'5合格率大幅提高,生产的1000t钢卷,性能合格率由90%提高到100%。
参考文献:
11]GledmanT,DulieuDetat,KorchyskyM_ProceedingsofMicroalloying75[mHwYork:1977:32.
新型环保砖121HkmgFR
GLadmm唧IsIRepealS3.36(3).
AnalysisofProductionProcessaboutHotRollingStripSteel
Hit295inJinanSteelASPProductionLine
UANGYin91.GUANXiao-JuntSUNWei—HHal
(1]inaalnmandSteelGroupCorporadon.Ji一250101,China;2ShandongUniversity,Jinan250061,China)
Abstract:ThedevelopmemoftheHP295steelplateforweldedgascylinderinJigangSteelASPproductionlinew砧introduced
Theinflu—el,iceofroilingprocessORtheyieldratiowasresearched
TheresultsshownⅡl砒theyieldratiocouldhd舯reased,thestrengthmadplasticproperty
couldbeimprovedbyselectingthecomponantofC013%一019%,Si一<0.05%,Mn0J%~09%,andthefmishrollingtemperatureof860℃,thecoilingtemperatureof6600c,theprocessoftwosta铲c00ling
KeyⅢ口dgHP295steelplateforweldedgascylinder;,mediumthicknessslabcontinuouscastingandrollingline(AsP】;yield
ratio;tw—mgecooling;coilingtemperature…一…一…‘
当前钢铁工业推进节能减排的几项重点工作I
1广泛推广应用节能减排先进工艺技术
当前,钢铁工业节能减排先进工艺技术的推广应用尚存在一定差距,2006年底对大中型钢铁企业进行统计:高炉安装炉顶压差发电装置(TRT)的座数仅占总座数的31%,安装高炉煤气回收装置的高炉占总座数的77%,安装转炉煤气回收装置的转炉占总窿数的64%,安装转炉余热蒸汽回收装置的转炉占总座数的68%。当前,要加大节能减排资金投入,进一步扩大节能减排先进工艺技术的普及面,提高回收利用的有效率;在全行业广泛推广干熄焦、高炉干法除尘、转炉于法除尘“三干技术”;推广生产过程可燃气体、工业用水和固态废弃物的综合回收利用技术,以提高能源、资源的有效利用率,进一步减少企业污染物的排放。
2抓紧健全和完善全行业节能减排统计指标体系建议以吨钢可比能耗、吨钢综合能耗、万元产值能耗三项指标为重点,抓紧健全和完善全行业的节能减排统计指标体系,切实解决统计指标的科学性、可比性及正确反映当前全行业科技进步、发展深加工、生产过程注重回收利用等方面的特点,以有利于推进全行业的节能减排工作。
(吴家麟)
31
万方数据

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