一種減少q345b/c帶狀組織的低成本制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于煉鋼技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 常規(guī)Q345B/C (GB/T 1591-2008低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的兩個(gè)鋼種，用于制作圓管、 方管或開平后加工成各種工程結(jié)構(gòu)件，主要加工方式為焊接）的冶煉化學(xué)成分設(shè)計(jì)采用高 錳成分，錳含量一般在1. 3%左右，通過錳的固溶強(qiáng)化，使鋼的屈服強(qiáng)度達(dá)到345MPa以上，抗 拉強(qiáng)度達(dá)到470MPa~630 MPa之間。其缺點(diǎn)是：a)帶狀組織嚴(yán)重（3.0級(jí))，碳當(dāng)量高（0.4% 左右)，影響后續(xù)焊接性能，并且折彎和壓扁試驗(yàn)極易開裂。b)成本高，由于Mn含量高，煉鋼 合金加入量大，同時(shí)需過LF爐，從而使合金和工序成本嚴(yán)重偏高。c)轉(zhuǎn)爐耐材侵蝕嚴(yán)重，為 保證合金的充分熔化及出鋼過程溫降，需要出鋼溫度在1680°C以上，由于出鋼溫度過高，轉(zhuǎn) 爐耐材侵蝕增大，極大的影響了轉(zhuǎn)爐爐齡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是對(duì)低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q345B/C的帶狀組織進(jìn)行處理的減少 Q345B/C帶狀組織的低成本制備工藝。
[0004] 本發(fā)明的原料是由主原料、合金料和輔料組成，原料使用量均已152份的出鋼量 為基準(zhǔn)： 主原料：鐵水加入量：158±2份，廢鋼加入量7±1份，并且鐵水和廢鋼質(zhì)量滿足： S^0.0 30% ； 合金料：煤質(zhì)增碳劑、娃鐵、娃猛、錯(cuò)線、欽鐵；
輔料：生石灰塊、石灰石、白云石、大包覆蓋劑、中包覆蓋劑、結(jié)晶器保護(hù)渣；
[0005] 本發(fā)明工藝步驟是： ① 生產(chǎn)條件確認(rèn)：轉(zhuǎn)爐補(bǔ)爐第1爐，開新爐頭5爐不得冶煉此鋼種； ② 鋼包準(zhǔn)備：禁止使用冷包、新包、大、中、小修包、備包前兩次，引流砂干凈干燥、罐沙 飽滿，無包底、包沿干凈、鋼包透氣性良好，要求大包自開率為100% ;出鋼口時(shí)間彡4min ; ③ 過程控制： a、 倒灌站工序：根據(jù)要鐵量進(jìn)行翻鐵操作，翻入鐵水量158±2份； 核對(duì)鐵水成分是否滿足鋼種生產(chǎn)需求，
b、 脫硫工序： I、 噴吹操作，目標(biāo)：[s] < 0. 005%，噴吹結(jié)束后取樣； II、 [S]含量合格后進(jìn)行扒渣作業(yè)，加聚渣劑再次扒渣直至鐵水亮面達(dá)到90%以上； c、 轉(zhuǎn)爐工序： I、 轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)成分目標(biāo)：
II、 轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度控制目標(biāo)：
III、 吹煉、加料、底吹、副槍操作：底吹氣體采用氮/氬切換模式； IV、 出鋼、擋渣、吹氬操作：出鋼前將鋼包氬氣打開，至出鋼3/4時(shí)關(guān)閉氬氣， V、合金操作：出鋼1/3時(shí)對(duì)準(zhǔn)鋼流加入稱量好的合金料； d、 氬站工序操作： I、 氬站終點(diǎn)目標(biāo)：
II、 渣厚控制在70mm以內(nèi)； III、 軟吹兩分鐘取樣，根據(jù)第一個(gè)氬站樣首先對(duì)C、Si、Mn成分進(jìn)行微調(diào)； IV、 微調(diào)后中吹兩分鐘，利用人工手動(dòng)加入鈦鐵； V、 加入鈦鐵合金后軟吹時(shí)間彡7min ; VI、 根據(jù)采樣Ti成分分析結(jié)果進(jìn)行加鈦鐵微調(diào)，直至鋼中Ti成分控制在0.030%-0. 04% 的目標(biāo)范圍內(nèi)； W、氬站終點(diǎn)溫度目標(biāo)：
VDI、大包加覆蓋劑操作：放鋼前按規(guī)定加入大包覆蓋劑； e、 連鑄工序： ⑴采用全程保護(hù)澆鑄； ⑵連鑄澆注過程實(shí)行全程保護(hù)澆注：中間包嚴(yán)格密封，大包加蓋，開澆第一爐向中間包 內(nèi)通入氬氣，長水口加石棉墊圈不得破損，中間包氬氣密封系統(tǒng)暢通，長水口的插入深度大 于200mm，中間包渣厚不得超過IOOmm ; ⑶中包使用鎂質(zhì)材料，結(jié)晶器液面保持穩(wěn)定； ⑷中間包液面不得有鋼水裸露； (5) 澆注過程中中包覆蓋劑加入； (6) 澆注過程中出現(xiàn)中包引流，重新加入覆蓋劑，排渣后加入覆蓋劑； (7) 結(jié)晶器保護(hù)渣采用JLCC-3Y型號(hào)保護(hù)渣，且保護(hù)渣要求每四個(gè)小時(shí)換一次； ⑶保護(hù)渣要黑渣操作，總厚度控制在40±5mm ;液渣層厚度必須控制在10-15 mm ;水口 插入深度為120_160mm ; ⑶液相線溫度TL=1520°C，目標(biāo)中包溫度范圍1540°C~1555°C ; (1〇)結(jié)晶器水量參照下表執(zhí)行：
(11) 目標(biāo)拉坯速度m/min按下表執(zhí)行：
(12) 二次冷卻制度采用4#水表，比水量為0. 51/min ; (13) 中間包液位控制：中間包首爐開澆液面及尾爐停澆液面高度必須大于500mm，連澆 液面高度必須大于800mm小于1 200mm ； (14) 采用結(jié)晶器液面自動(dòng)控制； (15) 中包饒次頭還切長1000mm、尾還切長1000 mm ; (16) 每澆次連澆第二爐鋼每流第二塊板坯尾部取低倍樣送質(zhì)量檢驗(yàn)處做內(nèi)質(zhì)試驗(yàn)。
[0006] 本發(fā)明工藝合理，通過從鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐、氬站、連鑄等一系列煉鋼工序控制實(shí) 現(xiàn)了以微量的鈦（〇. 040%左右）代替大量的錳（0. 80%左右)，細(xì)晶強(qiáng)化代替固溶強(qiáng)化，同時(shí) 配合熱乳控乳控冷工藝保證了產(chǎn)品強(qiáng)度要求的同時(shí)大大降低了成品帶狀組織（〇. 5級(jí))，有 效減少折彎或鋼管壓扁開裂現(xiàn)象，同時(shí)取消煉鋼LF精煉工序，提高產(chǎn)品質(zhì)量和焊接性能的 同時(shí)降低合金和工序成本。
【具體實(shí)施方式】
[0007] 本發(fā)明本發(fā)明的原料是由主原料、合金料和輔料組成，原料使用量均已152份的 出鋼量為基準(zhǔn)： 主原料：鐵水加入量：158±2份，廢鋼加入量7±1份，并且鐵水和廢鋼質(zhì)量滿足： S彡0. 030% ;廢鋼質(zhì)量滿足：廢鋼干燥，尺寸(長度彡2m，）等廢鋼標(biāo)準(zhǔn)； 合金料：煤質(zhì)增碳劑、硅鐵、硅錳、鋁線、鈦鐵（30Ti);要求合金干凈、干燥，不得混料，提 供準(zhǔn)確的合金成分，
輔料：生石灰塊、石灰石、白云石、大包覆蓋劑、中包覆蓋劑、結(jié)晶器保護(hù)渣；
[0008] 本發(fā)明工藝步驟是： ① 生產(chǎn)條件確認(rèn)：轉(zhuǎn)爐補(bǔ)爐第1爐，開新爐頭5爐不得冶煉此鋼種； ② 鋼包準(zhǔn)備：禁止使用冷包、新包、大、中、小修包、備包前兩次，引流砂干凈干燥、罐沙 飽滿，無包底、包沿干凈、鋼包透氣性良好，要求大包自開率為100% ;出鋼口時(shí)間彡4min ; ③ 過程控制： a、 倒灌站工序：根據(jù)要鐵量進(jìn)行翻鐵操作，翻入鐵水量158±2份； 核對(duì)鐵水成分是否滿足鋼種生產(chǎn)需求，
b、 脫硫工序： I、噴吹操作，目標(biāo)：[s] < 0. 005%，噴吹結(jié)束后取樣；S含量不合格再次進(jìn)行噴吹直至 合格，實(shí)際噴鎂量按噴吹標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。
[0009] II、[S]含量合格后進(jìn)行扒渣作業(yè)，加聚渣劑再次扒渣直至鐵水亮面達(dá)到90%以 上； c、 轉(zhuǎn)爐工序： I、轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)成分目標(biāo)：
吹煉前，根據(jù)鐵水廢鋼溫度、成分和重量等數(shù)據(jù)通過靜態(tài)模型計(jì)算輔料加入量，同時(shí)采 用動(dòng)態(tài)模型對(duì)靜態(tài)吹煉控制結(jié)果進(jìn)行校正，提高轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳溫雙命中率，降低終點(diǎn)氧含量， 從而穩(wěn)定提尚欽鐵吸收率，保證鋼中欽含量的穩(wěn)定性。
[0010] II、轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度控制目標(biāo)：
III、 吹煉、加料、底吹、副槍操作：供氧、造渣、底吹操作按冶煉工藝操作規(guī)程執(zhí)行，底吹 氣體采用氮/氬切換模式。（無副槍時(shí)，終點(diǎn)人工測溫、取樣(使用有鋁取樣器)確認(rèn)溫度、成 分，合格后方可出鋼）； IV、 出鋼、擋渣、吹氬操作：出鋼使用鋼流對(duì)結(jié)坨合金進(jìn)行沖擊；出鋼前將鋼包氬氣打 開，至出鋼3/4時(shí)可關(guān)閉氬氣，利于判斷鋼渣，出鋼結(jié)束后立即開啟氬氣。同時(shí)執(zhí)行雙步擋 渣，保證鋼包進(jìn)吹氬站渣層厚度< 70mm，穩(wěn)定提高鈦鐵的吸收率，從而實(shí)現(xiàn)鈦含量的窄成分 控制； V、 合金操作：出鋼1/3時(shí)對(duì)準(zhǔn)鋼流加入稱量好的合金料；
實(shí)例：以下是每噸出鋼量需要的煤質(zhì)增碳劑、硅鐵、硅錳、鋁線、鈦鐵（30Ti)的量和出 鋼量152噸時(shí)經(jīng)過換算所需煤質(zhì)增碳劑、硅鐵、硅錳、鋁線、鈦鐵（30Ti)的量
d、氬站工序操作： I、 氬站終點(diǎn)目標(biāo)：