集装箱用SPA-H耐蚀钢在BSP的开发生产

摘要

耐大气腐蚀钢是指在大气中具有比普通碳素钢优良的耐腐蚀性能的低合金钢，日本称之为“耐候钢”，英文国家称之为“Weathering Steel”。因其具有保护性锈层，与普碳钢比，它在大气中具有更优良的耐腐蚀性能；与不锈钢比，．它只含有微量的合金元素如Cu、P、Cr、Ni、Mo、Nb、RE等，价格较低廉，因此应用较为广泛。 集装箱由于其特殊的使用环境及特殊的用途，对钢材的材质要求较高。它除了要具有较好的耐大气及海水腐蚀性能，要有较高的强度，还要有较好的韧性以及良好的焊接性能；同时，钢板的平直度要好，要求板型平整，同板差小及表面质量良好。 由于集装箱制造业对钢材的耐大气腐蚀性、韧性、焊接性、板形和表面质量等方面要求严格，生产有一定的难度，尤其是薄规格生产难度大，从生产集装箱板的规格来看，1.6mm和2.0mm薄规格板国内供应比例偏低，从国外进口量较大。 随着本钢薄板坯连铸连轧生产线的投产，使开发生产集装箱用薄钢板成为可能。这套机组的主要工艺设备有漏斗型结晶器、带辊型的液芯压下、辊底式隧道炉、2机架粗轧机和5机架PC精轧机等；同时配备了先进的自动化检测仪表，实现计算机系统的顺序控制、逻辑控制、过程优化控制、生产质量控制等多层次、全方位、高智能化的自动控制，并可实现3点除磷、铁素体轧制、半无头轧制等。 本课题主要结合本钢现有炼钢能力和新投产薄板坯连铸连轧机组的特点，试制生产集装箱用薄规格SPA-H钢，通过小批量工业试验、综合性能检验以及对生产过程中出现的质量问题进行分析、研究、解决，最终顺利生产出性能优良、尺寸精确、板形良好的SPA-H薄钢板，并对开发生产过程进行了总结： (1)成功的在薄板坯连铸连轧机组开发生产出厚度为1.6～3.2mm的集装箱用薄规格耐蚀钢SPA-H，采用铁水脱硫-转炉冶炼-精炼-薄板坯连铸连轧-控制冷却生产SPA-H耐大气腐蚀钢工艺可行，参数制定合理。 (2)掌握了高磷钢的合金化控制技术，在实际生产SPA-H钢过程中发现，磷铁的回收率都高于100％，说明有回磷现象，回磷主要是由于有较多转炉渣进入钢包，而渣中的氧化磷被还原进入钢中。经统计，从出钢后到精炼前这一过程中回磷在0.005％～ 0.015％之间，而且由于转炉下渣量不同，导致回磷不是十分稳定，因此，在磷的合金化过程中应注意这个问题。通过本次课题的开发研制，为今后生产高磷钢积累了宝贵经验。 (3)该钢种在加热时易出现龟裂，轧成卷板后边裂严重，通过对加热环节的控制，首先严格控制炉内气氛，保证了还原性或中性加热气氛：其次是加快升温速度、缩短在隧道炉的在炉时间，目的是减少选择性氧化，尽量避开临界温度，抑制铜在奥氏体晶界的富集，从根本上解决了上述现象的发生。 (4)掌握了含铜、镍钢的表面质量控制技术，通过对生产过程中出现的表面黑色斑状缺陷、条带状缺陷进行了分析，发现缺陷处有一定的O、Na、K、Ca、Si等元素，最终确定了缺陷和保护渣有关，并通过对保护渣的优化及连铸旋转除鳞的投入，有效避免了表面缺陷的发生。 (5)本钢BSP生产的SPA-H耐大气腐蚀钢，产品性能稳定，尺寸外形精良，具有良好的力学性能、焊接性能、冲压成型性能，可以满足制造集装箱用钢的要求。达到了供货技术条件及用户的要求。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1金属腐蚀概述

1.2集装箱用耐蚀钢的发展概况

1.2.1国外耐大气腐蚀钢的发展

1.2.2我国集装箱用钢的发展

1.2.3集装箱用钢的发展前景

1.3合金元素在钢中的作用

1.3.1耐大气腐蚀机制

1.3.2合金元素在钢中的作用

1.4本课题研究的目的和意义

1.5本课题研究的主要内容

第二章BSP机组的主要技术特点

2.1机组概况

2.2技术装备特点

2.2.1连铸机组

2.2.2连轧机组

2.3生产工艺流程

2.4产品大纲

2.5质量保证精度

2.6本章小结

第三章集装箱SPA-H钢在BSP的试制

3.1技术条件及要求

3.1.1化学成分

3.1.2性能要求

3.2小批量工业试验

3.2.1炼钢生产工艺

3.2.2连铸生产工艺

3.2.3轧钢生产工艺

3.2.4成品综合性能检验

3.3本章小结

第四章集装箱SPA-H钢的质量控制

4.1冶金质量

4.2铸坯质量

4.3热轧钢板成品质量

4.3.1表面及边部质量

4.3.2性能

4.4.3外形及尺寸精度

4.4本章小结

第五章结论

参考文献

致谢