q345d热轧h型钢生产工艺的开发

q345d热轧h型钢生产工艺的开发

h钢作为一种绿色材料，广泛应用于各种空间结构、桥梁、民用高层建筑、工业设施、钢结构制作等领域。目前市场上H型钢主流产品是Q235B和Q345B,无法满足一些特定用户的要求。为此首钢长治钢铁有限公司(以下简称长钢)在生产Q345B的基础上,开发了Q345D热轧H型钢。Q345DH型钢主要用于寒冷地区各种建筑的支柱、基础、钢结构和一些需适应复杂气候的环保设备,所以需要较高的强度和较好的韧性。有些钢厂生产Q345D时采用铌做为微合金化的主要元素,但在加热时如处理不好,容易产生魏氏组织,对其性能产生不利影响1配方含量、组织均匀,规则营养成分与Q345B相比,Q345D要求-20℃低温冲击功达到34J,为此要求钢坯洁净度高,有害元素P、S含量低,氧、氢、氮等气体少,钢材组织均匀,晶粒细小。根据目前长钢的装备水平,确定工艺路线为:混铁炉—转炉—LF精炼炉—异型坯连铸机—H型钢生产线,并增加适量Al或V等细化晶粒的合金,优化连铸和轧制参数进行试制。成分控制要求见表1。2生产工艺2.1钢渣2.1.1钒为氧传质剂转炉工序要求装入量(铁水和废钢)稳定,并且要控制好终点成分和出钢温度。钒氮合金应在主要脱氧合金加入后,钢水包半满前,并最低限度避免合金和氧化渣直接接触的前提下加入,来保证钒吸收率最大化,同时有足够的时间使氮溶解。转炉工序主要数据见表2。从表2可知装入量(铁水和废钢)控制较好,波动范围70.03~70.94t/炉,各炉详细分布如图1所示。终点成分控制波动较大,终点C质量分数波动范围为0.06%~0.11%;终点硫质量分数波动范围0.022%~0.024%,超出预定控制范围;终点磷质量分数波动范围0.008%~0.012%,控制比较理想。出钢温度控制较低,范围为1615~1643℃,氩后温度为1580~1606℃,温降约为40℃。2.1.2控制脱氧控制精炼工序主要数据见表3。精炼过程回磷为0.03%~0.06%,脱硫效果一般,脱氧效果比较明显,出站成分作为终点成分,均在控制范围内。2.1.3连铸工艺连铸工序主要数据见表4。连铸过程中中包温度比较稳定,波动范围小,拉速相对较慢,有利于控制连铸坯物理缺陷。2.2钢铬处理2.2.1加热炉均热段温度在H型钢生产线分别轧制了H300×150×6.5×9和H250×250×9×14规格H型钢,加热炉均热段温度为1250℃。加热曲线见图2。2.2.2种常用的热轧轧温度为获得晶粒细小的组织,要求最终变形的温度低一些,并有相对较大的变形量。确定开坯机开轧温度为1200℃,终轧温度为1030℃,万能轧机开轧温度为960℃,终轧温度为860℃。万能轧机的变形量为40%~60%。万能轧机轧制温度曲线见图3。经轧后取样测量、测验,其红检尺寸和各种性能要求均满足国标要求。3试验分析3.1控制范围不同从表5可知,本次试制的Q345D化学成分均在控制范围内,C、Si的成分在上限,Mn和V控制在比较低的水平,P、S控制的比较低。力学性能和-20℃冲击功远远超出国标要求。3.2晶粒的测量试验Q345D的金相组织和低倍检验(见下页图4)。从图4可知,本次试制的Q345D晶粒比较细,但规格为H250×250型钢金相组织较粗大,为8级,有混晶现象,这也是这个规格试样冲击功检验不稳定的原因。成品低倍检验合格。4连铸机生产线1)本次试制Q345D没有采用Nb微合金化的工艺路线,采用V—N合金进行微合金化,通过钒的碳氮化物在较低温度轧制时晶间析出,阻止晶粒长大,达到细化晶粒提高冲击韧性的目的。2)工艺路线为混铁炉—转炉—1号LF精炼炉—6号连铸机—H型钢生产线可行。各工序参数制定较为合理。3)H型钢加热温度控制在1250