專利名稱：一種基于asp工藝生產(chǎn)超深沖級冷軋鋼板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)超深沖級冷軋鋼板的方法，特別是涉及一種基于ASP中薄板 坯連鑄連軋工藝生產(chǎn)超深沖級冷軋鋼板的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的超深沖級冷軋鋼板的生產(chǎn)工藝流程為鋼水+連鑄+連鑄坯再加熱+熱軋+ 冷軋+退火+平整，其連鑄板坯厚度一般為230mm，連鑄板坯需要再加熱后進行熱軋。目前 還沒有深沖級以上冷軋鋼板在熱軋時采用熱送熱裝工藝生產(chǎn)的報道。專利200710130974. 1 報道了采用薄板坯連鑄連軋(CSP)工藝生產(chǎn)深沖級冷軋鋼板的方法，其工藝是將70mm厚 度的連鑄坯經(jīng)過隧道爐短時間均熱后直接進入7機架連軋，然后經(jīng)過四機架冷連軋機組冷 軋，之后采用罩式退火。該工藝生產(chǎn)效率高，節(jié)能，但由于其連鑄坯厚度為70mm，壓縮比小， 軋制的板材質(zhì)量較差，不適于生產(chǎn)更高等級冷軋板。并且該生產(chǎn)工藝并未實現(xiàn)工業(yè)化批量 生產(chǎn)。采用傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程生產(chǎn)和薄板坯連鑄連軋工藝流程，由于二者的熱歷史(以 及變形條件與過程)不同，決定其組織轉(zhuǎn)變過程不同，這也就決定了同樣的鋼種在采用不 同的工藝流程生產(chǎn)時其性能特點會有所差異。典型的薄板坯連鑄連軋工藝與傳統(tǒng)工藝在流 程上的差別如圖1所示。ASP中薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線是中國冶金行業(yè)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的成套技術(shù)，是 連鑄連軋直接相連的板帶生產(chǎn)工藝，ASP工藝特點是連鑄坯厚度為135mm 150mm，實現(xiàn)了 中薄厚度板坯連鑄與帶鋼軋制直接相連的短流程，具有直裝直軋高效節(jié)能的突出特點。ASP 生產(chǎn)工藝至今尚未用于生產(chǎn)深沖級和超深沖級以及以上級別沖壓用冷軋鋼板。該鑄坯經(jīng)1 架粗軋機和6機架精軋機連軋生產(chǎn)的熱軋成品其組織性能也將有別于薄板坯連鑄連軋工 藝流程。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于ASP中薄板坯連鑄連軋線工藝生產(chǎn)超深沖級冷 軋鋼板的方法，該方法采用ASP中薄板坯連鑄連軋流程工藝，板坯連鑄后直接進入均熱爐 均熱后進行軋制，縮短了工藝流程，提高了生產(chǎn)效率；由于采用層流冷卻分段冷卻工藝，解 決了 ASP工藝為冷軋供料時熱軋基板晶粒度級別和屈服強度高的問題。對于ASP中薄板坯連鑄連軋流程，與常規(guī)流程生產(chǎn)IF鋼的主要差異是(1)通過 KR鐵水深脫硫來進一步控制鋼質(zhì)的純潔度；(2)冶煉-板坯連鑄過程增C、增N的控制技術(shù)； (3)板坯連鑄過程鑄態(tài)組織的控制技術(shù)；(4)加熱爐溫度制度；(5)熱軋工藝制度及冷卻工 藝制度；(6)后續(xù)冷軋工藝制度；(7)退火工藝制度。為達到上述目的，本發(fā)明提供的一種基于ASP工藝生產(chǎn)超深沖級冷軋鋼板的方 法，其特征是采用鐵水預(yù)處理+轉(zhuǎn)爐+LF+RH獲得滿足成分要求的鋼水后，經(jīng)過ASP中薄板 坯連鑄連軋工藝生產(chǎn)熱軋基板，熱軋基板通過酸洗、冷軋、罩式退火、平整工序得到超深沖級冷軋鋼板。具體步驟如下(1)鐵水預(yù)處理采用KR法鐵水預(yù)處理深脫硫，扒渣后控制入爐鐵水的硫含量在 0. 003% (wt/wt)以下；(2)轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)爐采用高純度氧氣(純度大于99. 5% )，爐內(nèi)保持正壓，將終點碳和 溫度分別控制0. 03 0. 06% (wt/wt)、1620 1675°C，保證終渣堿度R = 4 5，做好擋渣 出鋼；(3)LF精煉爐進行脫氧造渣和溫度控制，將高氧化性的轉(zhuǎn)爐爐渣轉(zhuǎn)變?yōu)镕eO+MnO 質(zhì)量百分含量小于< 1. 5%的還原性爐渣，有效隔絕爐渣向鋼液中傳遞氧的進行，并通過電 極加熱將鋼水溫度控制在1640 1680°C。(4) RH爐真空精煉進行深脫碳、提高鋼水的潔凈度、控制夾雜物的形態(tài)以及微合金 化處理，通過及時吹氧(在鋼水開始循環(huán)，真空壓力250mbar以下時開始吹氧)，并快速降低 真空室的壓力(在4分鐘內(nèi)將真空室壓力降至2mbar以下)使鋼中碳含量迅速下降。(5)連鑄采用厚度為135mm的ASP連鑄生產(chǎn)，鋼包下渣自動檢測，鋼包與長水口 之間采用氬氣密封，中間包使用低碳堿性包襯+無碳覆蓋劑，結(jié)晶器使用低碳高粘度保護 渣；(6)均熱上述鑄坯經(jīng)過二冷卻彎曲矯直剪切后直接進入均熱爐，加熱溫度控制 在1200 1300°C，以保證熱連軋終軋溫度不低于910°C ；(7)熱軋出均熱爐的鑄坯經(jīng)過高壓水除鱗后進入四輥可逆式粗軋機軋制，然后 經(jīng)過六機架熱連軋機組軋制為厚度2 5mm的熱軋基板，熱軋終軋溫度為910 950°C ；(8)層流冷卻薄板經(jīng)長度為70m的層流冷卻段冷卻后通過卷取機卷取成卷；在層 流冷卻段采用兩階段稀疏冷卻方式，從而降低冷卻速度。經(jīng)過ASP工藝熱軋和層流冷卻后， 獲得晶粒度為ASTM7-9級的鐵素體晶粒，從而降低熱軋板的屈服強度；(9)酸洗熱軋卷開卷后進入酸洗槽，酸洗速度50 lOOm/min，酸洗后帶鋼卷取， 酸洗卷開卷后進入雙機架冷軋機組冷軋，冷軋總壓下量為60 85% ；(10)退火、平整冷硬卷進入罩式退火爐退火，退火溫度為720°C 740°C，平整延 伸率為0.3% 1.0%。采用ASP中薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線+雙機架冷軋+罩式退火工藝生產(chǎn)超深沖級 冷軋鋼板是一種新型的工藝思路。本發(fā)明通過采取適當(dāng)?shù)囊睙捁に?、ASP熱軋工藝、冷軋工 藝、退火和平整工藝，可以采用ASP這種短流程工藝高效低成本的生產(chǎn)超深沖級冷軋鋼板， 產(chǎn)品性能高于歐洲標準EN10130-2006對超深沖級冷軋鋼板的要求。根據(jù)歐洲標準DIN EN 10130-2006的要求，超深沖冷軋鋼板的性能指標 為Rp0.2 彡 180MPa, 270MPa ^ Rm ^ 330MPa，A8。彡 40 %，塑性應(yīng)變比 r90 彡 1. 9，力口 工 硬化指數(shù)n9(l彡0. 20。用本發(fā)明所生產(chǎn)出的成品鋼板力學(xué)性能為=Rptl. 2彡150MPa, 270MPa彡Rm彡330MPa,A80彡41%，塑性應(yīng)變比r90彡2. 1，加工硬化指數(shù)n9(1彡0. 21。本發(fā) 明所生產(chǎn)的超深沖冷軋鋼板的力學(xué)性能完全達到歐洲標準要求。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，生產(chǎn)出的超深沖鋼板生產(chǎn)成本低、節(jié)能降耗。該方法拓寬 了 ASP中薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線能夠生產(chǎn)的產(chǎn)品品種范圍，可以滿足日益增長的汽車、家 電、建筑、交通運輸和輕工等行業(yè)對板材的需求，提高了企業(yè)的產(chǎn)品競爭力。
圖1為薄板坯連鑄連軋工藝與傳統(tǒng)工藝在流程比較圖。圖2為實施例1熱軋基板的金相組織圖。圖3為實施例1成品鋼板的金相組織圖。圖4為實施例2熱軋基板的金相組織圖。圖5為實施例2成品鋼板的金相組織圖。
具體實施例方式實施例1 本發(fā)明實施例1依次包括如下步驟(1)鐵水預(yù)處理采用KR法鐵水預(yù)處理深脫硫，扒渣后控制入爐鐵水的硫含量在 0. 003% (wt/wt)以下；煉鋼煉鋼爐采用120噸的轉(zhuǎn)爐，出鋼量為148. 61噸，出鋼時碳的重量百分數(shù)為 0. 0469%，出鋼溫度為16440C ；轉(zhuǎn)爐出來的鋼水在LF精煉爐進行脫氧造渣和溫度控制，具體工藝處理周期 61min,加熱時間34min，到達溫度1563°C，離開溫度1642°C，壓氣流量300m3，喂鋁粒120kg。對煉鋼爐出來的鋼水在RH爐中進行精煉，采用真空脫碳、喂鋁線、加鈦鐵合金等 方法調(diào)整合金成分，使精煉結(jié)束時的鋼水成分的重量百分數(shù)含量(％)控制在C 0. 0015,Si 0.032、Mn 0.176、P 0.011、S 0.003、Als 0. 039、TiO. 075 ；鋼水溫度為 16000C0(2)連鑄采用厚度為135mm的ASP連鑄生產(chǎn)，鋼包下渣自動檢測，鋼包與長水口 之間采用Ar密封，中間包使用低碳堿性包襯+無碳覆蓋劑，結(jié)晶器使用低碳高粘度保護渣。 具體連鑄工藝①中包測溫時間=2010-05-05 00:35:41中包測溫溫度1558°C ；鑄機速度2. 5m/ min ；②中包測溫時間=2010-05-05 00:41:46中包測溫溫度1558°C ；鑄機速度2. 5m/min ； ③中包測溫時間=2010-05-05 00:49:52中包測溫溫度1561°C ；鑄機速度2. 5m/min ；④中 包測溫時間=2010-05-05 00:57:59中包測溫溫度1562°C ；鑄機速度2. 5m/min ；⑤中包測 溫時間=2010-05-05 01:05:05中包測溫溫度1559°C ；鑄機速度2. 5m/min ；⑥中包測溫時 間=2010-05-05 01:13:11 中包測溫溫度1557°C ；鑄機速度 2. 5m/min。(3)均熱上述鑄坯經(jīng)過二冷卻彎曲矯直剪切后直接進入均熱爐，加熱溫度控 制在1200 1300°C，以保證熱連軋終軋溫度不低于910°C，具體均熱工藝加熱段上部 1280°C，加熱段下部1265°C ；均熱段上部1270°C，均熱段下部1240°C ；板坯加熱時間95 分鐘。(4)熱軋出均熱爐的鑄坯經(jīng)過高壓水除鱗后進入四輥可逆式粗軋機軋制為34mm 厚的中間坯，然后經(jīng)過六機架熱連軋機組軋制為厚度4. Omm的熱軋基板，熱軋終軋溫度為 930°C。具體熱軋工藝
權(quán)利要求
一種基于ASP工藝生產(chǎn)超深沖級冷軋鋼板的方法，其特征是，采用鐵水預(yù)處理+轉(zhuǎn)爐+LF+RH獲得滿足成分要求的鋼水后，經(jīng)過ASP中薄板坯連鑄連軋工藝生產(chǎn)熱軋基板，熱軋基板通過酸洗、冷軋、罩式退火、平整工序得到超深沖級冷軋鋼板。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于ASP工藝生產(chǎn)超深沖級冷軋鋼板的方法，其特征是，(1)鐵水預(yù)處理采用KR法鐵水預(yù)處理深脫硫，扒渣后控制入爐鐵水的硫含量在 0. 003% (wt/wt)以下；(2)轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)爐采用純度大于99.5%的高純度氧氣，爐內(nèi)保持正壓，將終點碳和溫度分 別控制0. 03 0. 06% (wt/wt)、1620 1675°C，保證終渣堿度R = 4 5，做好擋渣出鋼；(3)LF精煉爐進行脫氧造渣和溫度控制；(4)RH爐真空精煉進行深脫碳、提高鋼水的潔凈度、控制夾雜物的形態(tài)以及微合金化處理；(5)連鑄采用厚度為135mm的ASP連鑄生產(chǎn)，鋼包下渣自動檢測，鋼包與長水口之間 采用氬氣密封，中間包使用低碳堿性包襯+無碳覆蓋劑，結(jié)晶器使用低碳高粘度保護渣；(6)均熱上述鑄坯經(jīng)過二冷卻彎曲矯直剪切后直接進入均熱爐，加熱溫度控制在 1200 1300°C，以保證熱連軋終軋溫度不低于910°C ；(7)熱軋出均熱爐的鑄坯經(jīng)過高壓水除鱗后進入四輥可逆式粗軋機軋制，然后經(jīng)過 六機架熱連軋機組軋制為厚度2 5mm的熱軋基板，熱軋終軋溫度為910 950°C ；(8)層流冷卻薄板經(jīng)長度為70m的層流冷卻段冷卻后通過卷取機卷取成卷；(9)酸洗熱軋卷開卷后進入酸洗槽，酸洗速度50 lOOm/min，酸洗后帶鋼卷取，酸洗 卷開卷后進入雙機架冷軋機組冷軋，冷軋總壓下量為60 85%; (10)退火、平整冷硬卷進 入罩式退火爐退火，退火溫度為720V 740°C，平整延伸率為0. 3% 1. 0%。
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于ASP工藝生產(chǎn)超深沖級冷軋鋼板的方法，其特征是， 所述步驟(3) LF精煉爐進行脫氧造渣和溫度控制是將高氧化性的轉(zhuǎn)爐爐渣轉(zhuǎn)變?yōu)镕eO+MnO 質(zhì)量百分含量小于< 1. 5%的還原性爐渣，有效隔絕爐渣向鋼液中傳遞氧的進行，并通過電 極加熱將鋼水溫度控制在1640 1680°C。
4.如權(quán)利要求2所述的一種基于ASP工藝生產(chǎn)超深沖級冷軋鋼板的方法，其特征是，所 述步驟(4)通過及時吹氧，并快速降低真空室的壓力使鋼中碳含量迅速下降。
5.如權(quán)利要求2-4中任意一項所述的一種基于ASP工藝生產(chǎn)超深沖級冷軋鋼板的方 法，其特征是，所述步驟(8)在層流冷卻段采用兩階段稀疏冷卻方式，從而降低冷卻速度。
6.如權(quán)利要求5所述的一種基于ASP工藝生產(chǎn)超深沖級冷軋鋼板的方法，其特征是，經(jīng) 過ASP工藝熱軋和層流冷卻后，獲得晶粒度為ASTM7-9級的鐵素體晶粒，從而降低熱軋板的 屈服強度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于ASP中薄板坯連鑄連軋工藝生產(chǎn)超深沖級冷軋鋼板的方法，屬于軋鋼技術(shù)領(lǐng)域。它采用鐵水預(yù)處理+轉(zhuǎn)爐+LF+RH獲得滿足成分要求的鋼水后，經(jīng)過ASP中薄板坯連鑄連軋工藝生產(chǎn)熱軋基板，熱軋基板通過酸洗、冷軋、罩式退火、平整工序得到超深沖級冷軋鋼板。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明生產(chǎn)出的超深沖冷軋板性能達到歐洲標準EN10130-2006，同時降低生產(chǎn)成本、節(jié)能降耗。該方法拓寬了ASP中薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線能夠生產(chǎn)的產(chǎn)品品種范圍，可以滿足日益增長的汽車、家電、建筑、交通運輸和輕工等行業(yè)對板材的需求，提高了企業(yè)的產(chǎn)品競爭力。
文檔編號C21C5/30GK101941021SQ20101025233
公開日2011年1月12日 申請日期2010年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月13日
發(fā)明者唐荻, 夏茂森, 孫衛(wèi)華, 岳峰, 張磊, 徐學(xué)永, 王金華, 米振莉, 郭宏偉, 陳銀莉, 韓文殿, 高元軍 申請人:濟南鋼鐵股份有限公司;北京科技大學(xué)