[发明专利]一种低成本生产二级探伤Q345R中厚钢板的方法

说明书

本发明公开了一种低成本生产二级探伤Q345R中厚钢板的方法，本发明中是以Ti合金替代部分Mn进行合金化，使Mn含量降低至0.7～0.9%，Ti含量为0.035～0.045%，以进一步降低生产成本；本发明钢板是采用转炉冶炼—氩站处理—板坯连铸工艺进行生产的，在生产过程中，通过转炉冶炼工艺条件控制，使钢水磷含量符合要求，在氩站处理过程中，通过严格的工艺条件使钢水成分达到目标成分，再通过严格的板坯连铸工艺及后续工艺，生产出二级探伤合格率高达95%以上的Q345R中厚钢板，生产成本降低100元/吨以上；本发明方法以氩站处理代替LF+RH精炼工序，大大降低了渣料消耗、电耗及污染物的排放，有利于钢厂的节能减排。

技术领域

本发明涉及钢铁材料技术领域，特别是一种低成本生产二级探伤Q345R中厚钢板的方法。

背景技术

Q345R钢是屈服强度为345MPa级的压力容器专用板，它具有良好的综合力学性能和工艺性能，由于其抗拉强度、延伸率要求高于16MnR低合金钢，且对冲击韧性的要求更为严格，因此其硫、磷等杂质元素含量要求低于16MnR，2010年以后，Q345R作为16MnR的升级换代产品开始广泛应用，是目前我国用途最广、用量最大的压力容器专用钢板，而6~25mm中厚板又是该钢种最主要的供货规格。

《GB 713～2008 锅炉和压力容器用钢板》标准中对Q345R压力容器钢板的要求包括屈服强度、抗拉强度基本要求，伸长率＞21%，以及0℃V型冲击功大于34J等，而针对不同规格、不同应用范围等条件，特定技术指标会有更为严格的要求，特别是多数工程应用都对该种钢板提出了二级探伤要求，相应的钢质纯净度要求明显提高，因此，该类钢板的生产控制，特别是低成本、大批量稳定生产控制具有较高难度。

目前，国内各大钢铁企业炼钢环节一般采用“转炉冶炼—LF+RH精炼—板坯连铸”工艺冶炼探伤交货的Q345R钢板，钢水经过转炉熔炼后，利用LF精炼降低夹杂物总量，有效控制夹杂物形态，同时利用RH有效降低钢水中有害气体[Ｎ]的含量，进一步提升钢水纯净度。以上流程生产Q345R钢板在钢水纯净度控制和钢水纯净度控制方面具有一定优势，但是各大钢铁企业均能批量生产的背景下，市场竞争异常激烈，而在钢铁冶金过程自动化、精细化控制日趋完善的条件下，在该钢种生产过程中适当缩短流程、优化工艺、降低成本成为可能。目前比较常用的方法是取消LF+RH精炼过程，该类精炼过程大部分在氩站处理中实现，这样至少可节约100元/吨钢以上的成本，并且取消LF+RH精炼流程，对提高生产效率，减少过程消耗，实现绿色炼钢及行业技术进步也具有积极意义。

申请人于2016年开始研究“转炉冶炼—氩站处理—板坯连铸”生产Q345R中厚钢板工艺，并且为了进一步降低生产成本，以Ti合金替代部分Mn进行合金化，使Mn含量降低至0.7～0.9，Ti含量为0.035～0.045；但是在上述工艺开发过程中，发现直接用氩站处理代替LF+RH精炼流程，会出现以下几方面的问题：

（1）转炉冶炼后的钢液不经LF处理，无法二次升温，就需要高温出钢，高温不利于脱磷，而取消LF精炼后无法进行再次脱硫，影响成品S含量，而RH取消后，脱气也无法进行，因此转炉冶炼效果对成品质量有决定性影响，而成品钢板内部质量直接影响探伤合格率；

（2）在氩站以钛代锰合金化时，如果钢水脱氧不彻底，则容易造成Ti的氧化，一方面增加合金化成本，一方面Ti的氧化物如果在钢液中残留较多，可能在浇注过程中造成浸入式水口堵塞，影响生产效率；

（3）取消LF+RH的精炼工序后，生产节奏加快，氩站总的处理时间有限，脱氧产生的Al₂O₃，以及加入钛微合金化后产生的Ti氧化物夹杂物上浮效果可能出现波动，影响钢水纯净度，也会造成成品探伤合格率的波动。

因此，如何控制铁水及废钢等原料物化指标，优化转炉冶炼过程，同时又提出一套高效、低成本的氩站处理控制方法，解决Q345R冶金生产过程中杂质元素控制，高效脱氧及后续夹杂物控制以及以钛代锰的效果控制等问题成为本发明要解决的问题。