[发明专利]一种大厚度Z向钢板的生产方法

说明书

技术领域

本发明属钢冶炼技术领域，具体涉及一种大厚度Z向钢板的生产方法。

背景技术

随着水电站建设的不断大型化，对使用的钢铁材料提出了更高的要求。目前，水电核心部件，特别是座环等部件往往要求厚度达150~200mm甚至300mm的钢板，除了有高的强度和韧性外，Z向性能也要达到35的要求，而长期以来由于生产、技术设备的缺乏，致使该类钢板完全依赖于锻造或从国外进口，在制造成本、周期方面严重制约了我国水电站建设的发展，因此，开发大厚度要求Z向性能（Z35级）水电用高强度钢板已成为我国水电建设进一步发展亟待解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明目的在于提供一种大厚度Z向钢板的生产方法，制备得到的钢板厚度为150~300mm。

为了实现本发明目的，本发明的技术方案在于采用了一种大厚度Z向钢板的生产方法，包括以下步骤：

1）冶炼：将钢水先经电炉冶炼，送入LF精炼炉精炼并调整成分，钢水温度达到1630～1650℃时，转入真空脱气炉中真空处理；

2）浇铸：将冶炼后的钢水进行浇铸，得到铸坯；

3）电渣重熔：将浇铸好的铸坯制成重熔电极，采用电渣炉进行电渣重熔，重熔前需去除铸坯表面氧化铁皮，重熔时加入Al粒，电渣重熔后得到电渣锭；

4）电渣锭清理：将重熔后的电渣锭热送轧钢，带温清理，清理温度不低于150℃，清理后及时装炉或堆垛缓冷处理；

5）加热：将清理后的电渣锭入炉焖钢60~90min，采用低速烧钢，加热速度：1000℃以下，升温速度100~120℃/h，当温度升至最高加热温度1210~1230℃后，再保温300~500min；

6）轧制：将加热后的电渣锭进行轧制，第一阶段为奥氏体再结晶阶段，第一阶段的开轧温度1100~1150℃，终轧温度950~980℃，晾钢厚度厚于最终钢板厚度80~100mm；第二阶段为奥氏体非再结晶阶段，第二阶段的开轧温度900~920℃，终轧温度820~850℃，轧制至目标厚度； 

7）水冷：钢板轧后进行快速冷却，返红温度为680~720℃；

8）扩氢处理：将钢板吊入缓冷坑进行扩氢处理，钢板表面温度不低于400℃，钢板在缓冷坑中扩氢处理温度640~660℃，确保升降温速度不大于50℃/h，钢板保温时间不低于72h，钢板出炉温度不高于200℃，出炉后空冷；

9）超声波探伤：对扩氢后的半成品钢板进行超声波探伤；

10) 正火：对探伤后的半成品钢板进行正火，正火温度为900～920℃，保温时间为1.5～2.0min/mm，正火后水冷加速冷却，得到大厚度Z向钢板。 

步骤1）所述真空处理前加入CaSi块。  

步骤1）所述真空处理中，真空度≤66Pa，真空保持时间不小于20min。

步骤2）所述的浇铸采用连铸生产，过热度为15～30℃，拉坯速率为1.05～1.2m/min。

步骤3）所述电渣重熔中，采用五元渣系（CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂-CaF₂），平均熔速控制在22～24kg/min，加入Al粒的速度为25~30g/min，采用风冷加速冷却，电渣炉的结晶器包括640mm、700mm、760mm、960mm四种断面规格。

步骤6）所述第二阶段轧制中单道次的压下率为8～10%。

步骤8）所述扩氢处理中，要确保电渣钢板及时入缓冷坑，钢板总在炉时间不低于150h。

步骤10）大厚度钢板的正火后快冷处理时，整板均匀入水时间为4-10min，水温保持在25℃～35℃。

本发明大厚度Z向钢板由于采用电炉、连铸及电渣重熔冶炼技术，使得产品的P、S含量低，钢质纯净；本发明采用大板坯电渣重熔技术，减少了电渣重熔圆锭锻造开坯的工序，缩短了生产周期，显著降低了成本。由于本发明钢抗层状撕裂性能及强韧性匹配良好，完全可以替代进口产品用于水电站、采油平台等各种对大厚钢板厚度方向性能的要求，降低了采购成本，缩短了工期。