專利名稱：H型鋼缺陷的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于型鋼軋制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種H型鋼缺陷的控制方法。即一種低成本H型鋼常見(jiàn)缺陷的控制方法。
背景技術(shù)：
H型鋼是一種斷面力學(xué)性能優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)型斷面鋼材，具有重量輕、施工快捷、節(jié)能降耗等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于高層建筑、石油化工、海洋工程、橋梁間壩、地鐵工程、風(fēng)力發(fā)電等基建領(lǐng)域。H型鋼使用高效、廉價(jià)，在國(guó)外鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，國(guó)內(nèi)H型鋼生產(chǎn)起步較晚，但發(fā)展迅猛。然而，在低成本H型鋼產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的過(guò)程中特別容易出現(xiàn)諸如腹板裂紋、翼緣爛鋼、表面凹坑、矯直裂紋等缺陷(見(jiàn)附圖)，且長(zhǎng)期存在和不規(guī)律的發(fā)生，尤其是在大批量生產(chǎn)過(guò)程中更是嚴(yán)重影響了 H型鋼廠的生產(chǎn)節(jié)奏，從而使產(chǎn)品的合格率以及產(chǎn)量遲遲難以提尚。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種H型鋼缺陷的控制方法，解決了缺陷形成于冶煉過(guò)程還是軋制過(guò)程不易判斷的問(wèn)題。H型鋼的冶煉工藝步驟為65t轉(zhuǎn)爐一吹氬站一半保護(hù)澆注一異型坯連鑄一熱裝熱送一高壓水除鱗一開(kāi)坯一X-H萬(wàn)能可逆軋制一八輥矯直。通過(guò)表面缺陷分析一找出煉鋼和軋鋼過(guò)程存在問(wèn)題一煉鋼工藝改進(jìn)一軋鋼工藝改進(jìn)一應(yīng)用效果反饋一改進(jìn)一產(chǎn)品檢查，研究了一套從H型鋼表面缺陷分析入手，研究H型鋼缺陷形成階段的方法，清晰的判斷了缺陷是形成于冶煉過(guò)程還是軋制過(guò)程?？刂迫毕莸牟襟E如下1.控制連鑄異型坯R角縱裂引起的腹板裂紋缺陷H型鋼異型坯連鑄時(shí)易出現(xiàn)R角縱裂缺陷，連鑄異型坯的R角縱裂在X-H萬(wàn)能可逆軋制過(guò)程中沿軋制方向上的縱向延伸形成腹板裂紋缺陷。①避開(kāi)C含量的包晶范圍，C內(nèi)控目標(biāo)為0. 16% 0.20% ；②選用性能為1300°C時(shí)熔速在115s 135s，粘度在7. 25泊 7. 45泊的結(jié)晶器保護(hù)渣，熔點(diǎn)在124012600C ；③調(diào)整結(jié)晶器冷卻水量，內(nèi)外弧控制在60m3/h 65m3/h ；減弱結(jié)晶器的冷卻強(qiáng)度， 進(jìn)出水溫差為4°C 6°C ；④降低連鑄二冷強(qiáng)度，連鑄二冷比水量為0. 7L/kg 0. 8L/kg ；⑤強(qiáng)化連鑄內(nèi)弧側(cè)的氣體吹掃，吹掃氣體(氮?dú)?的總管壓力為0.6MPa 0.7MPa。2.控制連鑄過(guò)程中異型坯卷渣產(chǎn)生的翼緣爛鋼缺陷輕度的翼緣爛鋼缺陷來(lái)自于鑄坯的皮下氣泡，是在軋鋼加熱爐中較大的氧化燒損而產(chǎn)生；嚴(yán)重的翼緣爛鋼缺陷來(lái)源于連鑄異型坯的卷渣(結(jié)晶器保護(hù)渣條的卷入)。①在中間包液面高度上，嚴(yán)格限制中間包的最低液面高度，連澆過(guò)程的最低液面高度為700mm ；②目標(biāo)過(guò)熱度為25°C :35°C ；③半保護(hù)澆鑄浸入式水口的插入深度為80mm IOOmm ；④恒拉速澆鑄。3.控制軋鋼加熱爐中氧化燒損產(chǎn)生的表面凹坑缺陷表面凹坑缺陷來(lái)自于鑄坯的皮下氣泡，是在軋鋼加熱爐中較大的氧化燒損而產(chǎn)生。①鋼液氧含量為40ppm 50ppm，轉(zhuǎn)爐出鋼C含量為0. 18 % 0. 20 %，脫氧劑 SiAlBa用量為lkg/t 1. 5kg/t鋼，全氧含量為65ppm 75ppm ；②異形坯均熱溫度為1220°C 1250°C，異形坯在爐加熱時(shí)間為2h，減少氧化燒損。4.控制八輥矯直過(guò)程中產(chǎn)生的R角裂紋缺陷R角裂紋缺陷是由八輥矯直過(guò)程中的R角位置嚴(yán)重的帶狀組織和殘余應(yīng)力集中引起。①萬(wàn)能軋機(jī)水平輥R角為R14mm，減少殘余應(yīng)力的聚集；②提出萬(wàn)能軋機(jī)軋輥處設(shè)立的擋板，防止萬(wàn)能軋機(jī)冷卻水濺入H型鋼腹板，造成腹板更大的溫降；③開(kāi)啟萬(wàn)能粗軋和萬(wàn)能精軋間的翼緣外側(cè)優(yōu)先冷卻噴嘴裝置，水壓為0. 4MPa 0. 5MPa ；④采取型鋼局部(R角)優(yōu)先冷卻控冷工藝，使型鋼冷卻均勻，以減少殘余應(yīng)力，且避免帶狀組織的產(chǎn)生。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用本發(fā)明，在分析和研究的基礎(chǔ)上找出了 H型鋼主要表面缺陷的形成原因，通過(guò)調(diào)整鋼種的C含量避開(kāi)包晶區(qū)間、強(qiáng)化脫氧工藝控制鋼液氧活度、應(yīng)用專用保護(hù)渣、調(diào)整連鑄過(guò)程的冷卻強(qiáng)度、優(yōu)化加熱制度、調(diào)整孔型的R角尺寸、控制軋制過(guò)程的冷卻等措施大幅度的降低了 H型鋼缺陷的發(fā)生率，提高了產(chǎn)品的成材率。


圖1為腹板裂紋示意圖。圖2為翼緣爛鋼(輕微)示意圖。圖3為翼緣爛鋼(嚴(yán)重)示意圖。圖4為表面凹坑示意圖。圖5為矯直裂紋示意圖。圖6為各缺陷在成品上的位置示意圖。
具體實(shí)施例方式1.控制連鑄異型坯R角縱裂引起的腹板裂紋缺陷
H型鋼異型坯連鑄時(shí)易出現(xiàn)R角縱裂缺陷，連鑄異型坯的R角縱裂在X-H萬(wàn)能可逆軋制過(guò)程中沿軋制方向上的縱向延伸形成腹板裂紋缺陷。①避開(kāi)C含量的包晶范圍，C含量為0. 18% ；②1300°C時(shí)熔速在120s，粘度在7. 3泊的結(jié)晶器保護(hù)渣，熔點(diǎn)為1250°C ；③整結(jié)晶器冷卻水量，內(nèi)外弧為63m3/h ；減弱結(jié)晶器的冷卻強(qiáng)度，進(jìn)出水溫差為5 0C ；④降低連鑄二冷強(qiáng)度，連鑄二冷比水量為0. 75L/kg ；⑤強(qiáng)化連鑄內(nèi)弧側(cè)的氣體吹掃，吹掃氣體(氮?dú)?的總管壓力為0. 65MPa。2.控制連鑄過(guò)程中異型坯卷渣產(chǎn)生的翼緣爛鋼缺陷輕度的翼緣爛鋼缺陷來(lái)自于鑄坯的皮下氣泡，是在軋鋼加熱爐中較大的氧化燒損而產(chǎn)生；嚴(yán)重的翼緣爛鋼缺陷來(lái)源于連鑄異型坯的卷渣(結(jié)晶器保護(hù)渣條的卷入)。①在中間包液面高度上，連澆過(guò)程的最低液面高度為720mm ；②目標(biāo)過(guò)熱度為30°C ；③規(guī)定半保護(hù)澆鑄浸入式水口的插入深度為90mm ；
④0. 85m/min恒拉速澆鑄。3.控制軋鋼加熱爐中氧化燒損產(chǎn)生的表面凹坑缺陷表面凹坑缺陷來(lái)自于鑄坯的皮下氣泡，是在軋鋼加熱爐中較大的氧化燒損而產(chǎn)生。①鋼液氧含量為45ppm，轉(zhuǎn)爐出鋼C含量為0. 19 %，將脫氧劑SiAlBa用量為1. 2kg/1鋼，全氧含量為70ppm ；②異形坯均熱溫度為1230°C，異形坯在爐加熱時(shí)間為池，減少氧化燒損。4.控制在八輥矯直過(guò)程中產(chǎn)生的R角裂紋缺陷R角裂紋缺陷是由八輥矯直過(guò)程中的R角位置嚴(yán)重的帶狀組織和殘余應(yīng)力集中引起。①萬(wàn)能軋機(jī)水平輥R角為R14mm，減少殘余應(yīng)力的聚集；②提出萬(wàn)能軋機(jī)軋輥處設(shè)立的擋板，防止萬(wàn)能軋機(jī)冷卻水濺入H型鋼腹板，造成腹板更大的溫降；③開(kāi)啟萬(wàn)能粗軋和萬(wàn)能精軋間的翼緣外側(cè)優(yōu)先冷卻噴嘴裝置，水壓為0. 45MPa ；④采取型鋼局部(R角)優(yōu)先冷卻控冷工藝，使型鋼冷卻均勻，以減少殘余應(yīng)力，另一方面避免帶狀組織的產(chǎn)生。
權(quán)利要求
1. 一種H型鋼缺陷的控制方法，其特征在于，工藝步驟為1)控制連鑄異型坯R角縱裂引起的腹板裂紋缺陷H型鋼異型坯連鑄時(shí)易出現(xiàn)R角縱裂缺陷，連鑄異型坯的R角縱裂在X-H萬(wàn)能可逆軋制過(guò)程中沿軋制方向上的縱向延伸形成腹板裂紋缺陷；a、C含量?jī)?nèi)控目標(biāo)為0.16% 0. 20% ；b、1300°C時(shí)熔速在11 135s，粘度在7.25泊 7. 45泊的結(jié)晶器保護(hù)渣，熔點(diǎn)在 1240°C 1260°C ；c、調(diào)整結(jié)晶器冷卻水量，內(nèi)外弧為60m3/h 65m3/h；減弱結(jié)晶器的冷卻強(qiáng)度，進(jìn)出水溫差為4°C 6°C ；d、降低連鑄二冷強(qiáng)度，連鑄二冷比水量為0.7L/kg 0. 8L/kg ；e、強(qiáng)化連鑄內(nèi)弧側(cè)的氣體吹掃，吹掃氣體的總管壓力為0.6MPa 0. 7MPa ；2)控制連鑄過(guò)程中異型坯卷渣產(chǎn)生的翼緣爛鋼缺陷a、連澆過(guò)程中間包的最低液面高度為700mm；b、目標(biāo)過(guò)熱度為25°C :35°C；c、半保護(hù)澆鑄浸入式水口的插入深度為80mm IOOmm；d、恒拉速澆鑄；3)控制軋鋼加熱爐中氧化燒損產(chǎn)生的表面凹坑缺陷表面凹坑缺陷來(lái)自于鑄坯的皮下氣泡，是在軋鋼加熱爐中較大的氧化燒損而產(chǎn)生；a、鋼液氧含量為40ppm 50ppm，轉(zhuǎn)爐出鋼C含量為0.18% 0. 20%，脫氧劑SiAlBa 為lkg/1 1. 5kg/1鋼，全氧含量為65ppm 75ppm ；b、異形坯均熱溫度為1220°C 1250°C，異形坯在爐加熱時(shí)間為池，減少氧化燒損；4)控制八輥矯直過(guò)程中產(chǎn)生的R角裂紋缺陷R角裂紋缺陷是由八輥矯直過(guò)程中的R角位置嚴(yán)重的帶狀組織和殘余應(yīng)力集中引起；a、萬(wàn)能軋機(jī)水平輥R角為R14mm，減少殘余應(yīng)力的聚集；b、提出萬(wàn)能軋機(jī)軋輥處設(shè)立的擋板，防止萬(wàn)能軋機(jī)冷卻水濺入H型鋼腹板，造成腹板更大的溫降；c、開(kāi)啟萬(wàn)能粗軋和萬(wàn)能精軋間的翼緣外側(cè)優(yōu)先冷卻噴嘴裝置，水壓為0. 0. 5MPa ；d、采取型鋼局部?jī)?yōu)先冷卻控冷工藝，使型鋼冷卻均勻，以減少殘余應(yīng)力，且避免帶狀組織的產(chǎn)生。
全文摘要
一種H型鋼缺陷的控制方法，屬于型鋼軋制技術(shù)領(lǐng)域。H型鋼異型坯連鑄時(shí)易出現(xiàn)腹板裂紋缺陷、表面凹坑缺陷、翼緣爛鋼缺陷和R角裂紋缺陷。通過(guò)表面缺陷分析→找出煉鋼和軋鋼過(guò)程存在問(wèn)題→煉鋼工藝改進(jìn)→軋鋼工藝改進(jìn)→應(yīng)用效果反饋→改進(jìn)→產(chǎn)品檢查，研究了一套從H型鋼表面缺陷分析入手，研究H型鋼缺陷形成階段的方法，清晰的判斷了缺陷是形成于冶煉過(guò)程還是軋制過(guò)程。優(yōu)點(diǎn)在于，解決了缺陷形成于冶煉過(guò)程還是軋制過(guò)程不易判斷的問(wèn)題，大幅度的降低了H型鋼缺陷的發(fā)生率，提高了產(chǎn)品的成材率。
文檔編號(hào)B22D11/16GK102554167SQ20121003320
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月14日
發(fā)明者丁寧, 丁建國(guó), 周建波, 周德光, 孫齊松, 李占斌, 李虎山, 熊萬(wàn)平, 燕旭東, 王立峰, 程向前, 程四華, 邸全康 申請(qǐng)人:首鋼總公司