[发明专利]一种低成本低屈强比高韧性高层建筑用钢的生产方法

说明书

本发明涉及一种低成本低屈强比高韧性高层建筑用钢的生产方法，包括：(1)设计成分；(2)经铁水脱硫、转炉吹炼、LF精炼、连铸、热直装、均热、粗轧、精轧、层流冷却、卷取、强冷出厂，即得。本发明保证了钢卷有优良的冷加工性能、强度、低屈强比及后续焊接良好的焊接性能，同时实现直热装组织，节能减排，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于高层建筑用钢领域，特别涉及一种低成本低屈强比高韧性高层建筑用钢的生产方法。

背景技术

国内生产的高强度、低屈强比、高韧性高层建筑用钢材料主要用于高层建筑立柱、火车站候车室承重梁、大型厂房结构框架、机械底座梁等产品，近年来其生产量逐步增长。生产高强度、低屈强比、高韧性高层建筑用钢牌号主要有Q390GJ、Q420GJ、Q460GJ、Q500GJ等产品，每个产品又分为C、D、E等级，其中江苏、上海、广州地区大生产商的高强度、低屈强比、高韧性高层建筑用钢材料用钢用量达10000吨/年。

高层建筑用钢生产商反映目前所用钢材料主要存在四方面问题：(1)加工成型性不好；(2)屈强比高；(3)强度偏低；(4)焊接性能不好。

目前，国内尚未研制出满足客户焊接热影响区性能达标、加工成型性好、压力爆破试验满足标准要求等检测指标要求的高层建筑用钢专用材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低成本低屈强比高韧性高层建筑用钢的生产方法，该方法解决了普通中碳钢易出现的加工性不好、屈强比偏高、强度偏低和通卷组织不均等问题。

本发明的一种低成本低屈强比高韧性高层建筑用钢的生产方法，包括：

(1)设计成分：按质量百分比，C：0.12～0.20％、Si：0.10～0.30％、Mn：1.2～1.8％、P≤0.025％、S≤0.005％、Als：0.010～0.060％、Nb：0.020～0.035％，余量为Fe和不可避免的杂质；

(2)经铁水脱硫、转炉吹炼、LF精炼(钙处理)、连铸、热直装、均热、粗轧、精轧、层流冷却、卷取、强冷出厂，即得。

所述步骤(2)中的铁水脱硫至S≤0.005％。

所述步骤(2)中的转炉冶炼底吹采用氮氩切换，采用挡渣出钢，严格控制转炉下渣量；出钢合金化配加含Si、Mn合金和增碳剂。

所述步骤(2)中的LF精炼按步骤(1)成分要求进行成分微调。

所述步骤(2)中的连铸具体为：采用全程保护浇铸，液相线温度TL＝1518℃，中包钢水目标温度1538℃，结晶器保护渣采用高碳保护渣。

所述步骤(2)中的热直装的工艺参数为：出炉温度1220～1230±30℃，在炉时间为150～200min。

所述步骤(2)中的均热的工艺参数为：时间≥28min。

所述步骤(2)中的粗轧的入口参考温度为1210±30℃；精轧的入口参考温度为1040～1060±30℃。

所述步骤(2)中的卷取温度为620～640±20℃。

本发明采用中碳钢经过充分的精炼处理工艺，炼钢冶炼精艺控制出钢成分，精炼过程中进行成分微调和洁净度控制，板坯采用直、热装炉轧制，精确控制板坯加热温度，热卷高温卷取和强冷回火等技术，解决普通中碳钢易出现的加工性不好、屈强比偏高、强度偏低和通卷组织不均等问题。这种低成本高性能高层建筑用钢采用拥有LF精炼设备的炼钢车间和热连轧机组生产。

高层建筑用钢Q420GJ要求的是低屈强比，同时抗拉强度还在520MPa--680MPa之间，因此成分设计、工艺路径需要做新的调整。

有益效果