[发明专利]一种用于生产特厚板的高效扩H工艺

说明书

技术领域

本发明属于钢铁生产技术领域，具体涉及一种用于生产特厚板的高效扩H工艺。

背景技术

采用模铸生产特厚板，许多企业由于没有配置真空浇注设备，因此只能敞开浇注或保护浇注。浇注过程中钢水吸H不可避免，造成的结果是：即使钢水经过了VD、RH等脱气精炼，钢锭内部的原始H含量仍然较高。

H含量对钢板的内部质量具有重大影响，尤其是对采用钢锭轧制的模铸特厚板，H含量直接影响着钢板的探伤合格率。目前，钢厂对将采用钢锭轧制的模铸特厚板的无一例外都采取了钢板堆垛缓冷扩H工艺，竭尽所能以降低钢板中的H含量，从而在最大程度上减小H含量对钢板探伤质量的影响。然而，以下两个方面的因素极大地限制了钢板的缓冷扩H效果：（1）钢锭本身的凝固特性决定了钢锭厚度中心部位存在着大量能够捕获H的陷阱，钢板遗传了钢锭的这种凝固组织特性，因此厚度中心相对于其它部位来说继续存在大量的H陷阱（厚度中心不仅为疏松聚集地方，同时由于中心偏析严重导致心部奥氏体转换速度慢，心部存在残余奥氏体，相对于铁素体，H在奥氏体中有较高的溶解度。），导致钢板中心部位H含量高且难以扩散去除。（2）受钢板扩H机理影响，只有在特定温度和钢板组织条件下氢才能够被有效地扩散脱出。堆垛缓冷因没有加热升温、控温装置，无法达到令人满意的扩H条件。

发明内容

本发明的目的在于针对特厚板（厚度≥200mm，厚度越厚，保探伤难度才越大）的生产提供了一种高效扩H工艺。

为达到上述目的，本发明采取了如下技术方案：一种用于生产特厚板的高效扩H工艺，其特征在于，包括以下步骤：1）将采用钢锭热轧的模铸板缓冷至200～400℃后入加热炉，快速升温至850±50℃后按照4～6min/10mm板厚的时间进行保温；2）打开炉门快速冷却至550±30℃，关闭炉门按照25～30min/10mm板厚的时间对钢板进行再次保温，保温结束后空冷或缓冷至室温。

所述步骤1）中按照60～100℃/h的速度升温至850±50℃。

钢板中的H在不同温度条件下的扩散速度和饱和溶解度不同、在不同组织体中的溶解度亦不相同。本发明充分利用这一原理，结合加热过程中钢板表面升温速度快、中心升温速度慢的特点，先以60～100℃/h的速度升温至850±50℃，使钢板表面组织快速形成奥氏体，而钢板心部组织仍为铁素体，如此可使钢板表面溶解H的能力较钢板心部大，形成倒吸作用，确保H能够向钢板表层扩散。随后冷却到550℃左右时，钢板表层的组织也变为铁素体组织，铁素体组织中H的饱和溶解度大幅降低，同时此温度条件下钢板的扩H速度也较高，因大量的H已经从中心部位扩散至钢板表层，减小了H向表层扩散的距离，因此H能够快速的从内向外进行扩散，由此可大大降低钢板心部的H含量。

与常规堆垛缓冷工艺相比，本发明能够实现快速深度扩氢，其生产效率高、扩氢效果好，可大大提高特厚板的探伤合格率。同时，该工艺操作简单，并不会增加太多生产成本。本发明的有益效果：实现了钢板中心快速高效深度扩H的效果，避免了采取生产特厚板时，H不仅向钢板表面扩散同时还向钢板厚度中心处扩散导致扩H效果不佳的现状。

附图说明

图1是本发明的温度控制曲线，图中v1指60～100℃/h的升温速度；v2指打开炉门的降温速度；v3指缓冷或空冷速度。

具体实施方式

一种用于生产特厚板的高效扩H工艺，其温度控制曲线如图1所示，具体步骤包括：

1）将采用钢锭热轧的模铸板缓冷至200～400℃后入加热炉，按照60～100℃/h的速度升温至850±50℃后按照4～6min/10mm板厚的时间进行保温；

2）打开炉门快速冷却至550±30℃，关闭炉门按照25～30min/10mm板厚的时间对钢板进行再次保温，保温结束后空冷或缓冷至室温。

该工艺充分利用了钢板中的H在不同温度条件下的扩散速度和饱和溶解度不同、在不同组织体中的溶解度亦不相同的原理，结合钢板在加热升温过程中表层和心部存在温度梯度以至组织转变不一致的特点，对钢板进行了充分的扩H，避免了H含量对钢板内部质量的影响，大大提高了特厚板的探伤合格率。

对于厚度为250mm的钢板，未采用该工艺前，探伤合格率仅为75%（生产量为4000吨），采用该工艺后，探伤合格率为95%（生产量为8000吨以上）。