[发明专利]一种利用除鳞箱改善厚板心部韧性的方法

说明书

本发明公开了一种利用除鳞箱改善厚板心部韧性的方法，所述方法包括以下步骤：（1）铸坯从加热炉出炉后，粗轧第一道次开始前移至除鳞箱内大强度冷却，冷却后在15s内进行粗轧第一道次轧制；（2）铸坯粗轧第三道次开始前移至除鳞箱内大强度冷却，冷却后在10s内进行粗轧第三道次轧制。本发明在不提高合金元素的加入量和不改变现有工艺设备条件下，通过在进入粗轧第一道次和第三道次之前利用除鳞箱设备对钢板表面进行高强度冷却，实现钢板厚度方向上的温度梯度，然后经过大压下量轧制后，轧制力可以通过“硬化”的钢板表面传递到“软化”的钢板心部，有效破碎晶粒、使心部晶粒细化，从而使心部组织的致密度得到提高，心部韧性得到改善。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种利用除鳞箱改善厚板心部韧性的方法。

背景技术

目前，随着国内建筑行业的发展，厚规格板材逐步应用于更加恶劣的服役条件。但对于厚板本身，由于存在中心区域元素偏析相对严重，组织致密度相对疏松的原因，因此厚规格板材在常规工艺设备的生产条件下，其心部韧性多处于较低的水平，无法满足在恶劣条件下的服役性能，因此需要采用有效提高心部韧性的技术方法。

一般认为心部的冲击性能与心部韧性有直接关系，加大压缩比可以提高钢板的心部冲击性能，但对于现有钢铁企业来讲，工艺和设备条件已经确定，则该企业所能够生产的铸坯厚度已经无法增加，若想采用提高压缩比的手段来改善钢板心部韧性，只能通过进行设备改造来实现，但需要较大的投资才能实现。此外，提高合金元素的加入量是改善韧性的有效手段，但这会显著增加生产成本，并不适用于批量化的生产；采用精轧阶段轧机大压下量的方法同样有利于提高心部冲击性能，但要考虑轧机自身的能力范围，同时精轧阶段钢板低温条件下的大压下量对于轧辊本身的损害也会带来成本增加，甚至可能会引起轧机事故而影响生产节奏。

综上所述，对于钢铁企业来讲，在不显著增加成本和生产稳定的前提下，通过现有工艺设备和特定成分体系，探索合适的工艺控制手段来提高钢板的心部韧性具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用除鳞箱改善厚板心部韧性的方法。该发明通过铸坯出加热炉后和在粗轧第三道次开始前分别进入除鳞箱进行表面强冷，使表面温度和心部温度产生较大差别，在较大压下量轧制时，保证轧制力渗透到钢板心部，从而改善心部组织，提高心部韧性。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种利用除鳞箱改善厚板心部韧性的方法，所述方法包括以下步骤：

（1）铸坯从加热炉出炉后，粗轧第一道次开始前移至除鳞箱内大强度冷却，冷却后在15s内进行粗轧第一道次轧制，出除鳞箱后铸坯表层与心部温差为220-320℃；

（2）铸坯粗轧第三道次开始前移至除鳞箱内大强度冷却，冷却后在10s内进行粗轧第三道次轧制，出除鳞箱后铸坯表层与心部温差为160-250℃。

本发明所述步骤（1）和（2）中除鳞箱上下各4根除鳞集管，除鳞集管角度为14-18°，最大喷水宽度3200mm，保证铸坯整体冷却效果和均匀性。

本发明所述步骤（1）和（2）中除鳞箱内大强度冷却，冷却水水压≥20MPa。

本发明所述步骤（1）和（2）中除鳞箱内大强度冷却时间为8-15s。

本发明所述步骤（1）和（2）中粗轧第一道次和第三道次轧制单道次压下量≥16%。

本发明所述步骤（1）中加热炉出炉后铸坯厚度为220-280mm。

本发明所述方法生产的厚板厚度为40-80mm。

本发明所述方法生产的钢板-40℃条件下心部冲击性能为80-240J，厚度方向1/4位置冲击性能为100-280J，心部与1/4位置冲击性能相差不明显。

本发明所述方法适用于对心部韧性有较高要求的厚规格钢板的生产过程。