一种轻耐候经济型装配式钢结构用热轧H型钢的制备方法专利检索-生铁的加工处理例如精炼熟铁或钢的冶炼熔融态下铁类合金的处理专利检索查询-专利查询网

一种轻耐候经济型装配式钢结构用热轧H型钢的制备方法
申请号	CN202311513902.0	申请日	2023-11-14	公开(公告)号	CN117721360A	公开(公告)日	2024-03-19
申请人	包头钢铁(集团)有限责任公司;			发明人	卜向东; 梁正伟; 宋振东; 郭利宏; 卢雄慧; 刘丽娟; 赵晓敏; 李静伟; 李永强; 惠治国;
摘要	本发明公开了一种轻耐候经济型装配式钢结构用热轧 H型钢的制备方法，所述H型钢化学成分的质量百分含量包括：C 0.10％‑0.15％、S i0.33％‑0.43％、Mn 1.28％‑1.38％、P 0.01％‑0.03％、S≤0.010％、N i 0.10％‑0.15％、Cr 0.20％‑0.25％、Cu 0.15％‑0.20％、V 0.10％‑0.12％、N 0.008％‑0.013％，其余为Fe和杂质；碳当量CEV≤0.48％，耐大气腐蚀性指数I≥4.0；还公布了其具体的制备工艺。本发明的目的是提供一种轻耐候经济型装配式钢结构用热轧H型钢的制备方法，降低制造成本，同时兼具优良的性能。
权利要求	1.一种轻耐候经济型装配式钢结构用热轧H型钢的制备方法，其特征在于：所述H型钢化学成分的质量百分含量包括：C 0.10％‑0.15％、Si 0.33％‑0.43％、Mn 1.28％‑1.38％、P 0.01％‑0.03％、S≤0.010％、Ni 0.10％‑0.15％、Cr 0.20％‑0.25％、Cu 0.15％‑ 0.20％、V 0.10％‑0.12％、N 0.008％‑0.013％，其余为Fe和杂质，质量分数共计100％；碳当量CEV≤0.48％，耐大气腐蚀性指数I≥4.0；具体制备工艺包括如下步骤： KR搅拌脱硫，铁水入炉目标硫磺＜0.010％。总装入量按照105±2吨控制；复吹转炉冶炼，转炉采用高拉补吹操作，拉碳0.10≤C≤0.20，点吹时要求深枪、大流量，要求点吹一次后出钢碳成分具备出钢要求，终点控制目标：C≥0.06％，T≥1600℃；出钢前加200‑300kg白云石稠渣，挡渣出钢，目标P≤0.020％；出钢顶渣加入量要求：小粒白灰 280‑320kg；出钢前期大氩气搅拌，当出钢量大于2/3后调小氩气流量进行挡渣操作；铜和镍板随废钢加入炉内，可根据拉碳样铜和镍含量调整，其他合金出钢时加入罐内；精炼就位加热时加入28‑32kg 铝铁或在加热时在钢包液面上铺撒10‑20kg 铝粒；加热 10‑15分钟取样，加热过程加渣料0.5kg/t‑1.5kg/t铝矾土，4kg/t‑6kg/t白灰；测温取样前先粘渣，观察钢渣颜色，钢渣颜色为浅绿或白渣停止加铝粒，后期采用硅钙钡脱氧，若为褐色或黑渣继续添加铝粒造白渣，保白渣使用硅钙钡，后期不用铝脱氧防止絮流；喂钙线80‑ 150米，喂线时氩气流量适中，以2m/s的速度喂钙线；精炼控制合适上钢温度，要求过热度按 30±5℃控制；全程采用保护浇铸；过热度控制在20‑30度；采用弱冷水表，比水量控制在0.7L/kg；铸机采用单水口塞棒自动控制，拉速控制在0.75‑0.8m/min，保护渣用斯多伯格L7；水口插入深度控制在60‑70mm；预热段温度≤900℃，加热Ⅰ段温度≤1150℃，加热Ⅱ段温度为1150℃‑1260℃，均热段温度为1120℃‑1250℃，出炉温度1180℃‑1240℃；在炉时间120min‑180min； BD1开坯，开轧温度为1150‑1200℃，根据产品最终规格制定轧制道次，总压下量≥ 50％； CCS万能轧制，终轧最后一道次翼缘板中心温度控制在900℃‑930℃，翼缘板端部温度控制在880℃‑900℃；上冷床温度为800℃‑850℃，增加冷床区域空气流动，冷却速度控制在0.5‑1℃/s。 2.根据权利要求1所述的轻耐候经济型装配式钢结构用热轧H型钢的制备方法，其特征在于：点吹1分钟后流量调到20000m3/h以上。 3.根据权利要求1所述的轻耐候经济型装配式钢结构用热轧H型钢的制备方法，其特征在于：出钢顶渣加入量要求：小粒白灰300kg。 4.根据权利要求1所述的轻耐候经济型装配式钢结构用热轧H型钢的制备方法，其特征在于：适用于异型坯断面350×290×100mm(BB1)、555×440×105mm(BB2)、730×370×90mm(BB3)、1024×390×120mm(BB4)。 5.根据权利要求1所述的轻耐候经济型装配式钢结构用热轧H型钢的制备方法，其特征在于：适用于H150mm‑H1000mm范围内的热轧H型钢。
说明书全文	一种轻耐候经济型装配式钢结构用热轧H型钢的制备方法技术领域 [0001] 本发明涉及一种轻耐候经济型装配式钢结构用热轧H型钢的制备方法。背景技术 [0002] 钢结构建筑的数量与发展通常与国家或地区的发展程度有关，自我国跻身钢铁大国以来，我国经济发达地区的钢结构建筑逐渐增多。目前，我国已经进入快速城镇化时期，大到各种公共建筑，小到城镇民用住宅，都需要结构建筑用钢的支撑，因此，我国对建筑结构用钢的需求量只增不减。特别是近年来，随着超高层建筑的兴起，对建筑用钢的性能要求也进一步提高。 [0003] 耐大气腐蚀钢因其良好的耐腐蚀性能，逐渐得到装配式钢结构行业的青睐，但由于其合金成本较高，导致耐候H型钢的制造成本增高，在考虑到原材料成本较高的情况下，下游用户需求降低。发明内容 [0004] 为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种轻耐候经济型装配式钢结构用热轧H型钢的制备方法，降低制造成本，同时兼具优良的性能。 [0005] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案： [0006] 本发明一种轻耐候经济型装配式钢结构用热轧H型钢的制备方法，所述H型钢化学成分的质量百分含量包括：C 0.10％‑0.15％、S i 0.33％‑0.43％、Mn1.28％‑1.38％、P 0.01％‑0.03％、S≤0.010％、N i 0.10％‑0.15％、Cr 0.20％‑0.25％、Cu 0.15％‑0.20％、V 0.10％‑0.12％、N 0.008％‑0.013％，其余为Fe和杂质，质量分数共计100％；碳当量CEV≤0.48％，耐大气腐蚀性指数I≥4.0；具体制备工艺包括如下步骤： [0007] KR搅拌脱硫，铁水入炉目标硫磺＜0.010％。总装入量按照105±2吨控制； [0008] 复吹转炉冶炼，转炉采用高拉补吹操作，拉碳0.10≤C≤0.20，点吹时要求深枪、大流量，要求点吹一次后出钢碳成分具备出钢要求，终点控制目标：C≥0.06％，T≥1600℃；出钢前加200‑300kg白云石稠渣，挡渣出钢，目标P≤0.020％；出钢顶渣加入量要求：小粒白灰280‑320kg；出钢前期大氩气搅拌，当出钢量大于2/3后调小氩气流量进行挡渣操作；铜和镍板随废钢加入炉内，可根据拉碳样铜和镍含量调整，其他合金出钢时加入罐内； [0009] 精炼就位加热时加入28‑32kg 铝铁或在加热时在钢包液面上铺撒10‑20kg 铝粒；加热10‑15分钟取样，加热过程加渣料0.5kg/t‑1.5kg/t铝矾土，4kg/t‑6kg/t白灰；测温取样前先粘渣，观察钢渣颜色，钢渣颜色为浅绿或白渣停止加铝粒，后期采用硅钙钡脱氧，若为褐色或黑渣继续添加铝粒造白渣，保白渣使用硅钙钡，后期不用铝脱氧防止絮流；喂钙线80‑150米，喂线时氩气流量适中，以2m/s的速度喂钙线；精炼控制合适上钢温度，要求过热度按30±5℃控制； [0010] 全程采用保护浇铸；过热度控制在20‑30度；采用弱冷水表，比水量控制在0.7L/kg；铸机采用单水口塞棒自动控制，拉速控制在0.75‑0.8m/min，保护渣用斯多伯格L7；水口插入深度控制在60‑70mm； [0011] 预热段温度≤900℃，加热Ⅰ段温度≤1150℃，加热Ⅱ段温度为1150℃‑1260℃，均热段温度为1120℃‑1250℃，出炉温度1180℃‑1240℃；在炉时间120min‑180min； [0012] BD1开坯，开轧温度为1150‑1200℃，根据产品最终规格制定轧制道次，总压下量≥50％； [0013] CCS万能轧制，终轧最后一道次翼缘板中心温度控制在900℃‑930℃，翼缘板端部温度控制在880℃‑900℃； [0014] 上冷床温度为800℃‑850℃，增加冷床区域空气流动，冷却速度控制在0.5‑1℃/s。 [0015] 进一步的，点吹1分钟后流量调到20000m3/h以上。 [0016] 进一步的，出钢顶渣加入量要求：小粒白灰300kg。 [0017] 进一步的，适用于异型坯断面350×290×100mm(BB1)、555×440×105mm(BB2)、730×370×90mm(BB3)、1024×390×120mm(BB4)。 [0018] 进一步的，适用于H150mm‑H1000mm范围内的热轧H型钢。 [0019] 与现有技术相比，本发明的有益技术效果： [0020] 本发明所制备的H型钢下屈服强度ReL≥430MPa，抗拉强度Rm≥550MPa，屈强比≤0.80，‑40℃冲击韧性≥150J，断后伸长率≥28％。附图说明 [0021] 下面结合附图说明对本发明作进一步说明。 [0022] 图1为本发明实施例1的金相组织。具体实施方式 [0023] 一种轻耐候经济型装配式钢结构用热轧H型钢的制备方法，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.10％‑0.15％、S i 0.33％‑0.43％、Mn 1.28％‑1.38％、P0.01％‑0.03％、S≤0.010％、N i 0.10％‑0.15％、Cr 0.20％‑0.25％、Cu 0.15％‑0.20％、V 0.10％‑0.12％、N 0.008％‑0.013％，其余为Fe和杂质，质量分数共计100％；碳当量CEV≤0.48％，耐大气腐蚀性指数I≥4.0。 [0024] 碳当量计算公式为： [0025] CEV＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(N i+Cu)/15 [0026] 耐大气腐蚀性指数I计算公式为： [0027] I＝26.01(％Cu)+3.88(％N i)+1.20(％Cr)+1.49(％S i)+17.28(％P)‑7.29[0028] (％Cu)(％N i)‑9.10(％N i)(％P)‑33.39(％Cu)2 [0029] 其冶炼工艺为：转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸。 [0030] KR搅拌脱硫，铁水入炉目标硫磺＜0.010％。总装入量按照105±2吨控制(按上限控制，自产废钢20吨+铁水85吨) [0031] 复吹转炉冶炼，转炉采用高拉补吹操作(拉碳0.10≤C≤0.20)，点吹时要求深枪、大流量(点吹1分钟后流量调到20000m3/h以上)，要求点吹一次后出钢碳成分具备出钢要求，终点控制目标：C≥0.06％，T≥1600℃。出钢前加200‑300kg白云石稠渣，挡渣出钢，目标P≤0.020％。出钢顶渣加入量要求：小粒白灰300kg。出钢前期大氩气搅拌，当出钢量大于2/3后调小氩气流量进行挡渣操作。铜和镍板随废钢加入炉内，可根据拉碳样铜和镍含量调整，其他合金出钢时加入罐内。 [0032] 精炼就位加热时加入30kg铝铁或在加热时在钢包液面上铺撒10‑20kg铝粒。加热10‑15分钟取样，加热过程加渣料0.5kg/t‑1.5kg/t铝矾土，4kg/t‑6kg/t白灰。测温取样前先粘渣，观察钢渣颜色，钢渣颜色为浅绿或白渣停止加铝粒，后期采用硅钙钡脱氧，若为褐色或黑渣继续添加铝粒造白渣，保白渣使用硅钙钡，后期不用铝脱氧防止絮流。喂钙线80‑ 150米，喂线时氩气流量适中(车载氩气流量300‑450NL/min)，以2m/s的速度喂钙线。精炼控制合适上钢温度，要求过热度按30±5℃控制。 [0033] 全程采用保护浇铸(长水口吹氩)；过热度控制在20‑30度；采用弱冷水表，比水量控制在0.7L/kg；铸机采用单水口塞棒自动控制，拉速控制在0.75‑0.8m/min，保护渣用斯多伯格L7，覆盖剂采用品种钢专用低碳覆盖剂；水口插入深度控制在60‑70mm。 [0034] 适用于异型坯断面350×290×100mm(BB1)、555×440×105mm(BB2)、730×370×90mm(BB3)、1024×390×120mm(BB4)。 [0035] 其轧制工艺为：步进加热炉、BD开坯、CCS万能轧制、步进冷床冷却。 [0036] 预热段温度≤900℃，加热Ⅰ段温度≤1150℃，加热Ⅱ段温度为1150℃‑1260℃，均热段温度为1120℃‑1250℃，出炉温度1180℃‑1240℃。在炉时间120min‑180min。 [0037] BD1开坯，开轧温度为1150‑1200℃，根据产品最终规格制定轧制道次，总压下量≥50％。 [0038] CCS万能轧制，终轧最后一道次翼缘板中心温度控制在900℃‑930℃，翼缘板端部温度控制在880℃‑900℃。 [0039] 上冷床温度为800℃‑850℃，增加冷床区域空气流动，冷却速度控制在0.5‑1℃/s。 [0040] 适用于H150mm‑H1000mm范围内的热轧H型钢。 [0041] 表1各实例化学成分(％) [0042] [0043] [0044] 表2各实例碳当量及耐大气腐蚀性指数 [0045] [0046] 表3各实例开轧及终轧温度 [0047]实例开轧温度翼缘板中心终轧温度翼缘板端部终轧温度实例1 1158℃ 913℃ 883℃ 实例2 1163℃ 908℃ 881℃ 实例3 1187℃ 930℃ 898℃ 实例4 1200℃ 922℃ 900℃ [0048] 表4各实例力学性能 [0049] [0050] 表5各实例周期浸润腐蚀试验结果 [0051] 实例相对于Q345B的相对腐蚀速率实例1 69％实例2 68％实例3 70％实例4 71％ [0052] 以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

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