一種高層建筑用鋼q345ez25鋼板及其生產方法
【專利摘要】本發明公開了一種高層建筑用鋼Q345EZ25鋼板及其生產方法。所述中厚度在120mm的高層建筑用鋼Q345EZ25鋼板包含如下質量百分比的化學成分：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，其它為Fe和殘留元素。該生產方法包括：轉爐冶煉、LF精煉、澆注、鑄坯加熱、軋制、緩冷、熱處理工藝控制。通過合理的化學成分設計，LF工藝來保證鋼質的潔凈度，并通過加熱、軋制及正火處理等工藝有效實施，成功地開發出了120mm高層建筑用鋼，其屈服強度控制在340-380MPa，抗拉強度控制在490-530MPa，伸長率控制在26%；-40℃V型沖擊功控制在150～250J；Z向值在35%以上。
【專利說明】一種高層建筑用鋼Q345EZ25鋼板及其生產方法
[0001]【技術領域】
本發明屬于中厚板生產領域，具體涉及到一種高層建筑用鋼Q345EZ25鋼板及其生產方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國國民經濟的迅速發展，高層建筑用鋼的發展也向著特厚、特寬、高性能方向發展。高層建筑用鋼對鋼板強韌性、屈強比、抗層狀撕裂能力等提出了較高的要求，目前厚度120mm的高層建筑用鋼板國內能生產的鋼廠還不多。厚度120mm的Q345EZ25高層建筑用鋼，因其生產難度大、工藝裝備要求特殊等原因無法生產。

【發明內容】

[0003]針對上述問題，經過本人摸索，獲得了一種120mm高層建筑用鋼Q345EZ25鋼板及其生產方法，從而完成了本發明。
[0004]因此，本發明的目的在于提供一種高層建筑用鋼Q345EZ25鋼板。
[0005]本發明的另一目的在于提供該高層建筑用鋼Q345EZ25鋼板的生產方法。
[0006]為達到上述第一個目的，本發明采取的技術方案是中厚度在120mm的高層建筑用鋼Q345EZ25鋼板包含如下質量百分比的化學成分(單位，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，其它為 Fe 和殘留元素。
[0007]為得到上述鋼板，本 發明采取的生產方法包括:轉爐冶煉、LF精煉、澆注、鑄坯加熱、軋制、緩冷、熱處理工藝控制。
[0008]本發明采用轉爐冶煉、連鑄澆注，3800m寬厚板軋機TMCP生產Q345EZ25鋼板。其工藝流程為:優質鐵水、KR鐵水預處理、100/120噸頂底復吹轉爐、LF爐精煉、推鋼式加熱爐、3800m軋機、ACC層流冷卻、11輥熱矯直機、堆冷。
[0009]KR鐵水預處理工藝:到站鐵水必須扒前渣與扒后渣，保證液面渣層厚度≤20mm,鐵水經KR攪拌脫硫后保證鐵水S ( 0.005%，保證脫硫周期≤2Imin、脫硫溫降≤20°C。
[0010]轉爐冶煉工藝:入爐鐵水S≤0.005%、P≤0.080%,鐵水溫度≤1270°C，鐵水裝入量誤差按±lt來控制，廢鋼嚴格采用優質邊角料，過程槍位按前期1.0-1.3m、中期1.2-1.6m、后期1.0-1.1m控制，造渣堿度R按2.5-4.0控制，出鋼目標P≤0.015%、C≤0.05%、S^0.012%，出鋼過程中向鋼包內硅鋁鋇鈣、錳鐵合金、硅鐵合金和石灰、螢石。出鋼前用擋渣塞擋前渣出鋼，出鋼結束前采用擋渣錐擋渣，保證渣層厚度< 30mm，轉爐出鋼過程中要求全程吹氬。
[0011]吹氬處理工藝:氬站一次性加入鋁線，在氬站要求強吹氬3min，流量200-500NL/min，鋼液面裸眼直徑控制在300~500mm，離氬站溫度不得低于1570°C。
[0012]LF精煉工藝:精煉過程中全程吹氬，吹氬強度根據不同環節需要進行調節。加入精煉渣料，堿度按4.0-6.0控制，精煉脫氧劑以電石、鋁粒、硅鐵粉為主，加入量根據鋼水中氧含量及造白渣情況適量加入。加熱過程根據節奏富余和溫度情況選擇適當電流進行加熱，加熱時間按兩次控制，一加熱7-12min、二加熱6_10min, 二加熱過程中要求根據造洛情況，補加脫氧劑，并要求粘渣次數大于6次。離站前加入硅鈣線，加硅鈣線前必須關閉氬氣，上鋼溫度1565±15°C (不采用真空脫氣)/1610±15°C (采用真空脫氣)。
[0013]加熱工藝:鋼坯入爐后燜鋼2h，10000C以下升溫速度小于80°C /h, 1000°C以上升溫速度小于100°C /h，鋼坯最高加熱溫度控制在≤12600C ；
控軋控冷:采用兩階段軋制，一階段開軋溫度1050°C~1150°C，采用高溫低速大壓下軋制；二階段開軋溫度≤950°C，二階段采取小壓下軋制，道次壓下量為15~20mm，終軋溫度 800-840 0C ；
堆冷工藝:采用高溫堆冷工藝可有效避免因快速冷卻產生的殘余應力，同時可大大降低鋼板中氫的含量，充分實現熱擴散效果，改善鋼板探傷缺陷。鋼板堆垛緩冷工藝如下；堆垛緩冷溫度不低于450°C，堆冷時間> 24小時；
熱處理工藝:執行工藝為保溫溫度910±10°C，保溫時1.8 mim/mm+1.5小時，鋼板出爐后水冷40-50S。
[0014]通過合理的化學成分設計，LF工藝來保證鋼質的潔凈度，并通過加熱、軋制及正火處理等工藝有效實施，成功地開發出了 120mm高層建筑用鋼，其屈服強度控制在340-380MPa,抗拉強度控制在490_530MPa，；伸長率控制在26% ；-40°C V型沖擊功控制在150~250 J ；Z向值在35%以上。在保證鋼材力學性能的前提下做到降低成本，優化工藝流程，采用連鑄生產代替模鑄生產，后續正火處理。對每一次軋制的鋼板進行塊塊取樣進行力學性能檢測，從后續性能結果上摸索軋制、正火工藝，并對每一塊鋼板進行成分、工藝、組織、性能分析，形成了一套從成分設計、鋼坯冶煉、鋼板軋制、正火的系統性生產工藝。該工藝既能保證最終性能的要求，又降低了成本，為公司增加了巨大的經濟效益。
【具體實施方式】
[0015]本發明所述中厚度在120mm的高層建筑用鋼Q345EZ25鋼板包含如下質量百分比的化學成分(單位，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，其它為 Fe 和殘留元素。
[0016]為得到上述鋼板，本發明采取的生產方法包括:轉爐冶煉、LF精煉、澆注、鑄坯加熱、軋制、緩冷、熱處理工藝控制。
[0017]本發明采用轉爐冶煉、連鑄澆注，3800m寬厚板軋機TMCP生產Q345EZ25鋼板。其工藝流程為:優質鐵水、KR鐵水預處理、100/120噸頂底復吹轉爐、LF爐精煉、推鋼式加熱爐、3800m軋機、ACC層流冷卻、11輥熱矯直機、堆冷。
[0018]KR鐵水預處理工藝:到站鐵水必須扒前渣與扒后渣，保證液面渣層厚度≤20mm,鐵水經KR攪拌脫硫后保證鐵水S ( 0.005%，保證脫硫周期≤2Imin、脫硫溫降≤20°C。
[0019]轉爐冶煉工藝:入爐鐵水S≤0.005%、P≤0.080%,鐵水溫度≤1270°C，鐵水裝入量誤差按±lt來控制，廢鋼嚴格采用優質邊角料，過程槍位按前期1.0-1.3m、中期1.2-1.6m、后期1.0-1.1m控制，造渣堿度R按2.5-4.0控制，出鋼目標P≤0.015%、C≤0.05%、S^0.012%，出鋼過程中向鋼包內硅鋁鋇鈣、錳鐵合金、硅鐵合金和石灰、螢石。出鋼前用擋渣塞擋前渣出鋼，出鋼結束前采用擋渣錐擋渣，保證渣層厚度≤30mm，轉爐出鋼過程中要求全程吹氬。
[0020]吹氬處理工藝:氬站一次性加入鋁線，在氬站要求強吹氬3min，流量200-500NL/min，鋼液面裸眼直徑控制在300~500mm，離氬站溫度不得低于1570°C。
[0021]LF精煉工藝:精煉過程中全程吹氬，吹氬強度根據不同環節需要進行調節。加入精煉渣料，堿度按4.0-6.0控制，精煉脫氧劑以電石、鋁粒、硅鐵粉為主，加入量根據鋼水中氧含量及造白渣情況適量加入。加熱過程根據節奏富余和溫度情況選擇適當電流進行加熱，加熱時間按兩次控制，一加熱7-12min、二加熱6_10min, 二加熱過程中要求根據造洛情況，補加脫氧劑，并要求粘渣次數大于6次。離站前加入硅鈣線，加硅鈣線前必須關閉氬氣，上鋼溫度1565±15°C (不采用真空脫氣)/1610±15°C (采用真空脫氣)。
[0022]加熱工藝:鋼坯入爐后燜鋼2h，10000C以下升溫速度小于80°C /h, 1000°C以上升溫速度小于100°C /h，鋼坯最高加熱溫度控制在≤12600C ；
控軋控冷:采用兩階段軋制，一階段開軋溫度1050°C~1150°C，采用高溫低速大壓下軋制；二階段開軋溫度≤950°C，二階段采取小壓下軋制，道次壓下量為15~20mm，終軋溫度 800-840 0C ；
堆冷工藝:采用高溫堆冷工藝可有效避免因快速冷卻產生的殘余應力，同時可大大降低鋼板中氫的含量，充分實現熱擴散效果，改善鋼板探傷缺陷。鋼板堆垛緩冷工藝如下；堆垛緩冷溫度不低于450°C，堆冷時間≥24小時；
熱處理工藝:執行工藝為保溫溫度910±10°C，保溫時1.8 mim/mm+1.5小時，鋼板出爐后水冷40-50S。
[0023]結果分析 機械力學性能分析
成份及機械力學性能按GB/T1591-2008執行，機械性能具體見下表
【權利要求】
1.一種高層建筑用鋼Q345EZ25鋼板，其特征在于所述中厚度在120mm的高層建筑用鋼Q345EZ25鋼板包含如下質量百分比的化學成分):
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，其它為 Fe 和殘留元素。
2.一種如權利要求1所述高層建筑用鋼Q345EZ25鋼板的生產方法，該生產方法包括:轉爐冶煉、LF精煉、澆注、鑄坯加熱、軋制、緩冷、熱處理工藝控制；其中KR鐵水預處理工藝:到站鐵水必須扒前渣與扒后渣，保證液面渣層厚度≤ 20mm，鐵水經KR攪拌脫硫后保證鐵水S≤ 0.005%，保證脫硫周期≤ 21min、脫硫溫降≤ 20°C ;轉爐冶煉工藝:入爐鐵水S≤0.005%,P ≤ 0.080%，鐵水溫度≥1270°C，鐵水裝入量誤差按±lt來控制，廢鋼嚴格采用優質邊角料，過程槍位按前期1.0-1.3m、中期1.2-1.6m、后期1.0-1.1m控制，造渣堿度R按2.5-4.0控制，出鋼目標P≤0.015%、C≤0.05%、S≥0.012%，出鋼過程中向鋼包內硅鋁鋇鈣、錳鐵合金、硅鐵合金和石灰、螢石；出鋼前用擋渣塞擋前渣出鋼，出鋼結束前采用擋渣錐擋渣，保證渣層厚度≤ 30mm，轉爐出鋼過程中要求全程吹氬；吹氬處理工藝:氬站一次性加入鋁線，在氬站要求強吹氬3min，流量200-500NL/min，鋼液面裸眼直徑控制在300~500mm，離氬站溫度不得低于1570°C ;LF精煉工藝:精煉過程中全程吹氬，吹氬強度根據不同環節需要進行調節；加入精煉渣料，堿度按4.0-6.0控制，精煉脫氧劑以電石、鋁粒、硅鐵粉為主，加入量根據鋼水中氧含量及造白渣情況適量加入；加熱過程根據節奏富余和溫度情況選擇適當電流進行加熱，加熱時間按兩次控制，一加熱7-12min、二加熱6_10min, 二加熱過程中要求根據造渣情況，補加脫氧劑，并要求粘渣次數大于6次；離站前加入硅鈣線，加硅鈣線前必須關閉氬氣，上鋼溫度1565±15°C /1610±15°C;加熱工藝:鋼坯入爐后燜鋼2h，1000°C以下升溫速度小于80°C /h, 1000°C以上升溫速度小于100°C /h，鋼坯最高加熱溫度控制在< 1260°C;控軋控冷:采用兩階段軋制，一階段開軋溫度1050°C~1150°C，采用高溫低速大壓下軋制；二階段開軋溫度< 950°C，二階段采取小壓下軋制，道次壓下量為15~20mm，終軋溫度800-840°C ;堆冷工藝:采用高溫堆冷工藝可有效避免因快速冷卻產生的殘余應力，同時可大大降低鋼板中氫的含量，充分實現熱擴散效果，改善鋼板探傷缺陷；鋼板堆垛緩冷工藝如下；堆垛緩冷溫度不低于450°C，堆冷時間> 24小時；熱處理工藝:執行工藝為保溫溫度910±10°C，保溫時1.8 mim/mm+1.5小時，鋼板出爐后水冷40-50S。
【文檔編號】C21D8/02GK103695779SQ201310730120
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月26日 優先權日:2013年12月26日
【發明者】朱書成, 雷文慧, 許少普, 黃紅乾, 崔冠軍, 康文舉 申請人:南陽漢冶特鋼有限公司