一种应用薄板坯连铸连轧工艺生产焊接气瓶用热轧钢板的方法

摘要

一种应用薄板坯连铸连轧工艺生产焊接气瓶用热轧钢板HP295的方法，该方法包括如下顺序的步骤：炼钢→连铸→均热→热连轧→卷取。本发明与现有技术相比具有如下优点：由于采用CSP薄板坯连铸连轧流程工艺，无需传统工艺中铸坯冷却检查和二次加热过程，直接进入均热炉均热后进行轧制，缩短了工艺流程，提高了生产效率，生产能耗和成本随之降低，本发明吨钢能耗为常规流程的40～41％，连铸坯收得率由常规流程的94.6％提高到97.0％，吨钢成本下降30～50美元。

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接气瓶用热轧钢板的生产方法，特别是涉及一种应用薄板坯连铸连轧工艺生产焊接气瓶用热轧钢板的方法。

背景技术

传统的焊接气瓶用热轧钢板的生产工艺流程为：钢水→连铸→连铸坯冷却及检查→修磨→加热→热轧，其工艺流程长、能耗高，致使生产成本较高。二十世纪八十年代末在美国纽柯公司获得成功的紧凑式带钢生产工艺(Compact Strip Production，简称CSP)的特征是薄板坯连铸连轧，其工艺流程为：电炉或转炉提供钢水→连铸→均热→热连轧。最近几年来，CSP生产的产品领域不断扩大，广州珠江钢铁有限责任公司采用这一技术生产焊接气瓶用热轧钢是一项新的尝试。

家用瓶装液化石油气的广泛应用促进了焊接气瓶用热轧钢板生产的发展，目前国内年需焊瓶板60-70万吨，广东地区的钢瓶厂年生产焊瓶板20多万吨。广州珠江钢铁有限责任公司根据自身超高功率电炉—LF精炼炉—CSP薄板坯连铸连轧工艺设备条件，目前正采取与其它钢厂不同的技术工艺开发焊接气瓶用热轧钢板以适应市场需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用薄板坯连铸连轧工艺生产焊接气瓶用热轧钢板的方法，该方法工艺简单、成本低、生产效率高。

为达到上述目的，本发明提供的一种应用薄板坯连铸连轧工艺生产焊接气瓶用热轧钢板的方法，包括如下顺序的步骤：

(1)炼钢：采用超高功率电炉，出钢C保证≤0.1％，出钢温度为1620～1650℃；对炼钢炉出来的钢水在钢包精炼炉中进行精炼，精炼结束时钢水温度控制在1590～1605℃，钢水成分的重量百分数含量控制在：C0.16～0.18、Si≤0.06、Mn 0.70～1.00、P≤0.015、S≤0.008、Al 0.03～0.04、Cu+Cr+Ni≤0.20；

(2)连铸：钢水通过钢包底部的滑动水口注入中间罐，中间罐钢水温度为1545～1560℃，采用漏斗形结晶器，铸坯拉速为4.0～6.0m/min，出结晶器的铸坯厚度为50～70mm；

(3)均热：上述铸坯经过二冷却弯曲矫直剪切后进入均热炉，铸坯进炉温度为950～1050℃，加热温度控制在1100～1200℃，出炉温度为1000～1150℃；

(4)热连轧：出均热炉的铸坯经过除鳞机去除铸坯表面上形成的氧化铁皮后进入热连轧机，开轧温度为1060～1100℃，终轧温度为850～880℃；

(5)卷取：薄板经层流冷却段冷却后通过卷取机卷取成卷，层流冷速控制在20～25℃/s，卷取温度为630～660℃。

本发明中精炼后的钢水的碳含量的重量百分数控制在小于0.18％，可保证气瓶板的焊接性能，本发明中的钢水精炼可通过诸如升温、加合金调整成分、钙处理等常规措施，使钢水成分和温度符合要求。本发明的热连轧的开轧温度、终轧温度、层流冷却速度及卷取温度的选择是为了进行控轧控冷，得到所需的钢板组织和性能以满足焊接气瓶用钢板的要求。为了保证产品质量，本发明主要采取进行微合金化处理技术措施，以提高焊接性能和机械强度；控制轧制工艺，特别是控制带钢的加热温度、终轧温度、卷取温度等工艺参数，实现对强度、塑性的最佳匹配控制，保证屈强比≤0.80。

本发明与现有技术相比具有如下优点：由于采用CSP薄板坯连铸连轧流程工艺，无需传统工艺中铸坯冷却检查和二次加热过程，直接进入均热炉均热后进行轧制，缩短了工艺流程，提高了生产效率，生产能耗和成本随之降低，本发明吨钢能耗为常规流程的40～41％，连铸坯收得率由常规流程的94.6％提高到97.0％，吨钢成本下降30～50美元。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1是本发明的实施例所用装置的示意图。

具体实施方式

本发明实施例1依次包括如下步骤：

(1)炼钢：炼钢炉1采用容量为150吨的竖式电炉，出钢量为152吨，出钢碳的重量百分数为0.06％，出钢温度为1630℃；对炼钢炉出来的钢水在钢包精炼炉2中进行精炼，采用升温、加合金调整成分、钙处理等常规方法，使精炼结束时的钢水成分的重量百分数含量控制在C 0.17、Si0.03、Mn 0.74、P 0.011、S 0.003、Cu 0.09、Al 0.025，钢水温度为1602℃。

(2)连铸：钢水通过钢包3底部的滑动水口注入中间罐4，中间罐容量为30吨，中间罐的钢水温度为1550℃，待钢水重量达到22吨左右时，打开中间罐的塞棒，钢水从中间罐注入漏斗型结晶器5，该结晶器振动为液压振动，铸坯拉速为4.8m/min，出结晶器的铸坯厚度为50mm。

(3)均热：铸坯经过二冷段冷却弯曲矫直剪切装置6以后进入均热炉7，铸坯进炉温度为980℃，出炉温度为1140℃，铸坯在均热炉进行升温及温度均匀化，均热炉的长度为192米，铸坯停留时间为28min。

(4)热连轧：铸坯出均热炉7后，经过除鳞机8去除铸坯表面上形成的氧化铁皮进入六机架热连轧机9，开轧温度为1080℃，终轧温度为860℃，轧制平均速度约为6m/s，经轧制后的薄板厚度≤6mm。

(5)卷取：上述薄板经层流冷却段10冷却后通过卷取机11卷取成卷，连续冷却段冷却速度25℃/s，卷取温度为650℃。

本实施例的整条CSP生产线长350mm，成品卷的宽度为1160mm，最大卷重24.8吨。

本实施例生产的气瓶板成品与国标GB5842和6653规定的化学成分比较如表1所示，其力学性能如表3所示，其σ_s平均高于标准值的14％，δ平均高于标准值的16％。

                       表1实施例1生产的气瓶板与GB5842的化学成分比较

    种类    C  Si  Mn  P  S    Cu    AL    实施例1    0.16  0.03  0.72  0.011  0.003    0.12    0.025    GB5842    GB6653    0.13～0.18  ≤0.10  0.70～1.0  ＜0.015  ＜0.008

                     表2HP295热轧卷力学性能和工艺性能

  牌号  σ_sMPa  σ_bMPa  δ₅％  σ_s/σ_b  180°冷弯  HP295  ≥295  445~515  ≥28  ＜0.80  d＝2a(a为试样厚度，d  为弯心直径)

                                    表3实施例1生产的气瓶板力学性能

 卷号             σ_sMPa             σ_bMPa             σ_s/σ_b             δ₅％  横向  纵向  45°  横向  纵向  45°  横向  纵向  45°  横  向    纵向    45° 303003225  350  355  350  450  455  450  0.78  0.78  0.78  34    33    35 306000834  310  315  315  455  455  455  0.68  0.69  0.69  32    28    30 306000833  310  315  315  455  455  455  0.68  0.69  0.69  31    32    34 306000851  340  345  345  490  495  495  0.69  0.70  0.70  29    32    31 306000854  340  350  340  490  485  475  0.69  0.71  0.72  29    32    31 306000856  340  345  350  490  495  485  0.69  0.70  0.72  29    30    32 306000830  335  350  345  475  470  470  0.71  0.74  0.73  38    37    38 306000831  335  340  350  475  470  475  0.71  0.72  0.74  38    38    37 306000830  335  350  345  485  485  490  0.69  0.72  0.70  38    36    37 306000829  335  355  340  475  465  465  0.71  0.76  0.73  38    37    36 306000832  310  320  315  455  455  460  0.68  0.70  0.68  32    31    31 306000837  340  330  345  475  465  470  0.72  0.71  0.73  34    33    35 306000829  335  345  340  475  480  485  0.71  0.72  0.70  38    37    36 均值  331.9  339.6  338.1  472.7  471.5  471.5  0.703  0.718  0.716  33.8    33.5    34.1 均方差  13.16  14.64  13.62  14.52  15.05  14.34  0.03  0.03  0.03  3.78    3.15    2.75