船板钢的生产Word格式文档下载.docx

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下表是一般船板钢的脱氧方法和化学成分：

脱氧方法

A

B

D

E

T≤50，除沸

腾钢外的任何

方法

T＞50，镇静

处理

T≤25，镇静

T＞25，镇静

和细晶处理。

镇静和细

晶处理。

化

学

成

分

%

C

≤0.21

≤0.18

Mn

≥2.5C

≥0.80

≥0.60

≥0.70

Si

≤0.50

≤0.35

S

≤0.035

P

Als

---

≥0.015

从我厂的实际条件和船板钢生产的五大要点是：

1）NbVTi的微合金化。

因为我厂用Nb来微合金化的经验比较丰富，所以生产高强度船板的合金化用Nb或者Nb+Al,每加0.01%的Nb，屈服强度as提高3—4kg/mm2,脆性转变温度升高5—15℃，正火处理后，屈服强度提高0.5—2kg/mm2,脆性温度下降5—15℃。

2）严格控制碳含量。

一般强度船板钢的碳当量按式

（1）计算；

生产高强度船板的碳当量按式

（2）计算。

Ceq=104+0.2h

（1）

Ceq=（ab-194+0.31h）/738

（2）

当轧制7.5-80mm厚普通钢板时碳当量合适范围为0.20%-0.27%;

当轧制7.5-32mm的高强度钢板的碳当量范围为0.42%-0.57%。

3）严格控制夹杂物和防止二次氧化。

这就需要从出钢到结晶器钢水的全程保护。

4）由于船板钢基本上都是用Al脱氧的镇静钢，所以怎样防止水口结瘤是顺利浇注的关键。

塞棒吹氩可以很有效地解决结瘤问题，经过简单的改进我厂是可以实现的。

5）由于船板钢对[N]有要求，所以要严格控制N含量，使其不超标。

减少钢中以间隙相存在的自由[N]，以降低低温冲击转变温度，改善低温韧性。

从我厂实际看，把现在的保护套管气封、浸入式水口气封和塞棒吹气用的氮气改成氩气是非常重要的。

1．3冶炼和连铸工艺综述

1．3．1吹炼工艺

冶炼船板钢是以镇静钢或半镇静钢为基,严格控制钢中化学成分。

严禁炉渣反干，以保证炉渣有良好的作用。

炉渣碱度控制在2.8-3.2为宜。

FeO控制要低，以降低炉渣的氧化性,一般要求FeO控制在18%为宜。

严格控制出钢时间（1-1.5min），防止二次氧化。

1．3．2精炼

1）钢包中喂Ca-Si合金包芯线，喂入量1kg/t钢，喂丝要控制拉速，不能太快也不能太慢，喂速在2.0-2.5m/sec为宜，目的是脱氧，去硫，改变夹杂物，使夹杂物变性，防止钢二次氧化。

2）吹氩一般大于3min。

吹氩要“弱吹”，尽量减少吹氩引起液面裸露在空气中，避免钢中的铝被氧化。

1．3．3保护浇注工艺

采用全程保护浇注工艺，尽可能少地防止二次氧化。

1）保持流股光滑而不散。

2）采用全程保护浇注。

3）使用密封剂，密封大包长水口的接缝，该密封剂在一定温度下软熔而产生体积膨胀，其密封作用，取代了Ar气，成本低，操作简单。

4）保护渣应有合适的熔化性、黏性和较强的吸收夹杂物的能力。

5）中包加过滤器（过滤器多采用石灰质）。

6）在中包钢水里加入稀土金属，改变硫化物类型。

Ce/s=1.5时，可完全把硫化物改变成球状。

1．3．4连铸工艺

1）钢水温度严格控制。

由于是铝脱氧镇静钢，中包温度降低了易结瘤，高了易产生裂纹，所以中包钢水温度要严格控制。

2）拉速控制在0.75-0.85m/min

3）采用自动控制液面.

4）二冷水应采用弱冷,矫直温度要在900℃以上。

1．4浇注船板钢防止结瘤的措施

1）钢包吹氩搅拌，使夹杂充分上升。

2）利用中间包的功能（包括大容量、加挡墙、加过滤器等手段）使Al2O3充分上浮。

3）中包保持高液面操作。

4）防止二次氧化。

长水口+氩气，使钢流与水口之间形成一层氩气膜，阻止Al2O3沉淀，中包液面上加覆盖剂或中包保护渣，起防止二次氧化和吸附上浮夹杂物的作用。

5）采用专用保护渣，这种保护渣要有较强吸附Al2O3夹杂的作用。

6）塞棒吹氩。

在中间包的塞棒吹氩，把水口壁上的堵物吹走，同时也有利于结晶器上浮夹杂物，净化钢质。

1．5结晶器喂铝丝

生产D、E、AH32、AH36等钢板时要求的Als较大，为了提高铝的收得率和避免钢中Al2O3过高而产生结瘤，在结晶器中喂丝是较好的方法。

由于较低熔点的铝丝要通过结晶器断面的保护渣进入钢中，必须采用较大的喂丝速度。

但喂丝速度过快，可能会因铝扩散不充分而造成成分偏析，因此稳定、合适的喂丝速度是该工艺的关键。

喂丝速度由钢种铝要求量、铝丝单重（规格）、铸坯拉速、铸坯断面决定。

V喂=V拉MG/g

V喂—Al丝喂入速度，m/min

V拉—铸坯拉速，一般为0.7-０．８m/min

M铸坯单重，t/m

G—Al丝的加入量，g/t

g—Al丝单重，Ø

4.0mm为33.70g/m，Ø

3.3mm为21.86g/m。

喂Al丝的回收率一般在30%左右，由于我们是初次使用这种方法，所以回收率我们按25%算。

G=[（钢中要求的Als含量）-（到站大包钢水的Als含量）*回收率（25%）

结晶器喂铝丝工艺要求结晶器保护渣有较强的吸附Al2O3的功能。

下表是济钢喂铝丝时用的保护渣情况，4、5号是用前渣粉样，3号是操作工操作时挑出的渣条，1、2号是使用时的液渣样。

从表中可以看到渣中Al2O3含量从使用前的平均4%升高到平均26.4%；

碱度也降低了不少，这表明，这种保护渣的吸附能力是很强的了，是适用于结晶器的喂丝工艺的。

编号

SiO2

CaO

MgO

Al2O3

Fe2O3

MFe

MnO

V2O5

CaO/Sio2

1

30.00

27.78

0.64

25.87

1.23

2.82

0.26

0.93

2

30.08

27.10

0.32

26.93

2.83

2.51

0.29

0.90

3

29.52

29.00

3.20

2.49

0.37

4

30.36

31.26

0.80

5.25

2.63

0.059

8.08

1.03

5

30.76

30.46

1.28

3.60

2.80

0.061

0.35

7.98

0.99

换水口时，要降低拉速，并尽量减少换水口时间，并且换水口时应选择在定尺坯之间，以便坯子的整体铝含量在规定范围之内。

2各个等级船板钢的工艺设计

2．1A级船板的工艺设计

2．1．1成分设计

成分

C%

Si%

Mn%

国标

--

内控

0.10-0.18

0.15-0.30

0.55-0.80

≤0.020

≥0.005

Ceqmin=C+Mn/6=0.10+0.55/6=0.19

Ceqmix=C+Mn/6=0.18+0.80/6=0.31

0.19≤Ceq≤0.31碳当量合适

强度效核：

Asmin=179.9+384Ceq+29.0Si=179.9+384*0.19+29.0*0.15=257

Asmin=179.9+384Ceq+29.0Si=179.9+384*0.31+29.0*0.30=308

屈服强度大于235所以合适。

Abmin=328[C%]+81.8[Mn%]+365=328*0.1+81.8*0.55+365=443Mpa

Abmix=328[C%]+81.8[Mn%]+365=328*0.18+81.8*0.8+365=490Mpa

抗拉强度在国标400-520Mpa范围内。

由于（w[Al]）2*（w[O]）3=k`Al

K`Al=4.0*10-14

把[O]=20ppm代入得出[Al]=0.0045%所以规定[Al]≥0.005

2．1．2冶炼要求

转炉冶炼及出钢要求应符合前面论述的要求，吹氩时要喂Ca-Si合金包芯线来改善夹杂物形态，若不过LF炉就能保证[O]20ppm以下，吹氩也可不喂铝丝，否则喂铝丝最好在吹氩台喂入。

喂入的铝丝铝含量甾99%以上，喂入量可按0.2kg/t喂入，如果按40%的回收率，吹氩喂丝后钢中Als可达0.008%，经过程的二次氧化到结晶器中时应能达到0.005%以上。

要求杂质的含量按大西洋给的工艺规程上低合金钢的要求，具体如下：

[P]≤0.020%[S]≤0.020%[P]+[S]≤0.040%

[Cu]≤0.25%[H]≤5ppm[O]≤20PPM

[N]≤70ppmSn+Als≤0.050%

2.1.3连铸要求

1）采用全程保护浇注，氩气密封，若能实现塞棒吹氩更好。

2）中包液面尽量保证高液面，减少大包水口烧氧次数，中包选用吸附夹杂能力较强的保护渣或覆盖剂。

3）结晶器保护渣选用吸附Al2O3夹杂能力较强的中碳包晶钢保护渣。

4）结晶器采用Q235B的锥度即1-1.05%/m的锥度和开口度。

5）二冷水采用0.7L/kg的比水量。

6）拉速按大西洋编的工艺规程上的低合金钢的拉速执行。

2．2B级船板的生产

2．2．1B级船板的工艺设计

2.1.1成分设计

0.80-1.20

-

0.08-0.16

0.10-0.35

0.80-1.0

≥0.008

济钢B级钢的成分

0.10-0.17

0.6-0.9

0.030

济钢设计的成分的成本要低于我们设计的成本,国标上规定:

当B级钢板做冲击试验时,锰含量下限可到0.６０％，由于我们是初次生产,尽量按国标走,待技术成熟时,可降低Mn含量,从而降低成本。

按内控成分的碳当量效核：

Ceqmin=C+Mn/6=0.08+0.80/6=0.21

Ceqmin=C+Mn/6=0.16+1.00/6=0.33

0.21≤Ceq≤0.33碳当量合适

Asmin=179.9+384Ceq+29.0Si=179.9+384*0.21+29.0*0.10=263

Asmix=179.9+384Ceq+29.0Si=179.9+384*0.33+29.0+0.35=316

屈服强度大于235，所以合适。

Abmin=328[C%]+81.8[Mn%]+365=328*0.08+81.8*0.80+365=456Mpa

Abmix=328[C%]+81.8[Mn%]+365=328*0.16+81.8*1.0+365=499Mpa

2．2．2冶炼和连铸要求

冶炼与连铸要求同A级钢板，只是由于Mn含量接近1%，所以浸入式水口要用铝碳水口；

吹氩台喂铝线喂入量可按0.3kg/t喂入。

2．3D级船板钢的生产

2．3．1成分设计

0.60-1.20

0.70-1.0

≥0.020

D、E级船板强度与A、B强度一样，但低温韧性要求高，所以D、E钢板要求Als含量，为的是细化晶粒，提高低温韧性。

按内

控成分的碳当量效核：

Ceqmin=C+Mn/6=0.08+0.70/6=0.20

0.20≤Ceq≤0.33碳当量合适。

Asmin=179.9+384Ceq+29.0Si=179.9+384*0.20+29.0*0.10=259

Abmin=328[C%]+81.8[Mn%]+365=328*0.08+81.8*0.70+365=449Mpa

2．3．2冶炼及连铸要求

为更好地达到脱气，降低夹杂物和调节成分的效果，D、E级钢水最好过LF炉，使其钢水要求达到规定的范围。

为了避免结瘤和Al2O3杂质生成，加铝分为精炼炉加铝线和结晶器喂铝丝两步，第一步精炼炉喂铝线喂入量可按哦0.4kg/t喂入，使钢水的Als含量达到0.015%以上，第而步，结晶器喂铝丝按0.36kg/t喂入，铝丝采用Ø

3.2mm,单重21.55g/m,回收率按30%计算，最终钢坯中的Als含量能达到0.025%以上。

200*1600断面、220*1600断面和200*1400断面的喂速表见下：

（单位为m/min）

断面

拉速

≤0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

200*1600

双

11

13

15

17

19

21

23

25

220*1600

14

16

18

20

27

200*1400

9

22

铸机按规定调整喂线速度和方式，喂入点在水口侧100-150mm，并在铸坯厚度中心线上；

铝线应垂直插入液面；

每2-3炉更换一下保护渣，避免出现渣团；

严格按规定喂速控制喂线，保证铸坯质量。

在喂丝的第一炉切割工在铸坯的角部割角样交质检化验Al成分Al达不到要求（0.020%）的及时调整喂丝速度。

保护渣要用专用保护渣。

使用塞棒吹氩和氩封相接合以更好地防止水口结瘤、二次氧化和改善结晶器内流场。

水口与塞棒同时吹气，供气量比为2：

1时，其流场最合理。

下表是武钢生产各拉速下最佳供气量：

水口供气量m3/h

塞棒供气量m3/h

1.2-1.6（20-26）

0.6-0.8（10-13）

1.2（20L/min）

0.6（10L/min）

鉴于武钢给的数据气量较大，现我车间暂定生产220*1600断面时，拉速为0.7m/min时水口供气量为12L/min（0.75m3/h），塞棒供气量为6L/min（0.37m3/h）。

实际生产中视结晶器液面波动情况而定，以液面有波动为目标。

原则上拉速升高降低供气量，拉速降低升高供气量。

比水量采用弱冷采用0.65L/kg的比水量

其它工艺技术要求同B级船板钢

2．4E级船板钢的生产

2．4．1成分设计

0.70-1.20

0.06-0.14

0.80-1.10

E级船板与D级船板相比较，继续减低C含量，提高Mn含量从而提高了低温韧性。

Ceqmin=C+Mn/6=0.06+0.80/6=0.19

Ceqmix=C+Mn/6=0.14+1。

10/6=0.32

0.19≤Ceq≤0.32碳当量合适

强度效核

Asmin=179.9+384Ceq+29.0Si=179.9+384*0.19+29.0*0.10=256

Asmix=179.9+384Ceq+29.0Si=179.9+384*0.32+29.0*0.35=313

Abmin=328[C%]+81.8[Mn%]+365=328*0.06+81.8*0.80+365=450Mpa

Abmix=328[C%]+81.8[Mn%]+365=328*0.14+81.8*1.1+365=501Mpa

冶炼及连铸要求同D级钢板。

2．5A32（AH32）船板的生产

GB712-2000

A32A36

C≤0.18Si≤0.50Mn0.90-1.60S≤0.035P≤0.035Als≥0.015Nb0.02-0.05V0.05-0.10Ti≤0.02

A32屈服强度不小于315Mpa，抗拉强度范围440-570Mpa；

A36屈服强度不小于335Mpa，抗拉强度范围490-630Mpa。

2．5．1成分设计

Nb

0.10-0.16

0.2-0.5

1.0-1.3

≤0.02

≥0.02

0.01-0.03

对于高强度船板钢A32、A36，化学成分国标列入了Al、Nb、V、Ti等细晶元素，并且在附注中指出，这些元素可以单独或以任何一种组合形式加入钢中。

当单独加入时，元素的含量必须大于等于规定的下限；

若加入两种或两种以上的元素时，则表中单一元素含量的下限的规定不适用。

Nb、V、Ti的含量还应符合Nb+V+Ti≤0.12%。

鉴于我厂Nb钢生产经验比较成熟，因此A32、A36采用Nb+Al微合金化。

Ceqmin=C+Mn/6=0.1+1.0/6=0.26

Ceqmix=C+Mn/6=0.16+1。

1.3/6=0.38

0.26≤Ceq≤0.38碳当量合适

Asmin=179.9+384Ceq+29.0Si=179.9+384*0.26+29.0*0.20=286

Asmix=179.9+384Ceq+29.0Si=179.9+384*0.38+29.0*0.5=340

按每加0.01%Nb，屈服强度As提高3-4kg/mm2即（30-40Mpa）计算，Asmin=286+30=316Mpa，Asmix340+30=370Mpa正火处理后，屈服强度还可提高0.5-2kg/mm2，所以屈服强度满足要求。

Abmin=328[C%]+81.8[Mn%]+365=328*0.10+81.8*1.0+365=480Mpa

Abmix=328[C%]+81.8[Mn%]+365=328*0.16+81.8*1.3+365=524Mpa

由于微合金化，所以抗拉强度会比算的要高一点，抗拉强度在国标440-570Mpa范围内。

2．5．2冶炼及连铸要求

冶炼及连铸工艺同D、E级钢板。

保证矫直温度在950℃以上，所以0.65L/kg的比水量如果出现横裂纹，则该为0.6L/kg。

2．6A36船板的生产

2．6．1成分设计

1.2-1.5

0.02-0.04

按内控成分的碳当量效核

Ceqmin=C+Mn/6=0.1+1.2/6=0.30

Ceqmix=C+Mn/6=0.16+1.5/6=0.41

0.30≤Ceq≤0.41碳当量合适

Asmin=179.9+384