一种冷轧镀锌用高强钢ZL350连铸板坯及其制造方法与流程

一种冷轧镀锌用高强钢zl350连铸板坯及其制造方法
技术领域
1.本发明涉及炼钢连铸技术领域，特别是涉及一种冷轧镀锌用高强钢zl350连铸板坯及其制造方法。


背景技术：

2.根据国内钢材市场需求及变化，冷轧镀锌用高强钢，尤其是用于光伏支架等用途的需求用量非常大。中国光伏支架行业市场规模已突破上百亿元。光伏支架用于支撑光伏组件，是光伏电站的重要部件之一，可分为固定支架和跟踪支架。从成本端来看，光伏支架成本中原料成本占七成以上，其中一半来源于钢材，而连铸板坯正是这些成品钢材的原料。
3.冷轧镀锌用高强钢zl350，其屈服强度≥350mpa，抗拉强度440～550mpa，除用于光伏支架用钢，还主要应用于建筑等领域，如彩瓦、货架、焊管等产品的生产，其具有良好的涂镀及表面质量、较高的抗拉强度、较低的屈强比以及一定的冷加工成型性能。
4.目前在冷轧镀锌用高强钢zl350连铸板坯生产过程中，在炼钢工序出现非金属物夹杂，主要是硫化物、硅酸盐的夹杂，而在浇铸工序连铸板坯出现三角区裂纹、边部裂纹、中间裂纹，以及中心偏析和中心疏松等质量问题，从而会导致下工序轧制和用户使用中出现裂纹，严重时会开裂甚至会引发更严重的质量事故。因此，亟需对冷轧镀锌用高强钢zl350连铸板坯的制造方法进行深入研究，以达到不仅仅使产品符合高强钢成分要求和最终产品的性能要求，主要还要通过严格的工艺管控以保证产品的质量安全。


技术实现要素：

5.本发明为解决现有技术中存在的技术问题，提供了一种冷轧镀锌用高强钢zl350连铸板坯及其制造方法，主要通过对常规基础元素c、si、mn、p、s的成分占比控制和微合金ti以及n元素含量等主要元素控制，以炼钢转炉、精炼炉、连铸机等主要工艺参数的调节配合控制，以达到用户下一步深加工需求，满足了其对屈服强度、抗拉强度、延伸率、以及冷加工成型性能等内部质量要求和外部质量要求。本发明以低成本高效率操作的制造方法，达到了用户使用要求和市场需求，提高了企业市场竞争优势。
6.本发明是这样实现的，一种冷轧镀锌用高强钢zl350连铸板坯的制造方法，包括：
7.步骤一、转炉冶炼
8.将铁水通过转炉冶炼为成分合格的钢水，钢水成分按重量百分比为：c：0.16—0.20％，si≤0.20％，mn：0.40—0.50％，p≤0.025％，s≤0.015％，als≥0.025％，ti：0.025—0.04％，n≤0.012％，余量为fe；
9.步骤二、转炉出钢
10.转炉终点控制为：终点c：0.06—0.18％，终点p≤0.020％，出站n≤35ppm，挡渣要求为挡渣标+挡渣塞，出钢时间≥4min，开浇第一炉出钢温度≥1630℃，连浇炉次出钢温度≥1610℃；
11.步骤三、lf精炼
12.脱硫处理，要求出站s＜0.010％；采用喂铝线调整als，喂铝线速度≥200m/min；在lf精炼的中后期，并在脱氧、脱硫完成后，采用feti配加ti；微调合金或微补脱氧后，软吹时间≥3min；精炼结束温度比连铸到站温度高5-10℃；
13.步骤四、连铸工序
14.开浇第一炉到连铸温度控制在1575-1585℃，连浇炉次到连铸温度控制在1570-1580℃，中间包温度控制在1535-1545℃，采用中碳钢保护渣，连铸机拉速控制0.9～1.5m/min，结晶器锥度要求0.9％—1.0％，结晶器振动参数采用中碳钢曲线，结晶器宽面的冷却强度控制在3200—4200l/min，结晶器窄面的冷却强度控制在550—600l/min，结晶器进水温度35-37℃，结晶器进出水的水温差≤10℃；
15.步骤五、连铸板坯取样检验
16.连铸第3炉后取低倍样，并下线两块连铸板坯进行表面检验。
17.优选地，所述转炉冶炼的原料包括液态铁、废钢、合金和辅料。
18.优选地，所述转炉出钢过程钢液中als按0.015-0.020％配加，硅含量控制由硅锰来配加。
19.优选地，所述转炉出钢配碳采用碳粒配加，浇次第一炉钢水配加碳按照钢种下限执行。
20.优选地，在lf精炼处理完成后，对钢液软吹时间≥8min。
21.优选地，连铸时，长水口插入深度≥200mm，中间包烘烤及四周密封良好，中间包通氩气置换时间≥15min。
22.相对于现有技术，本发明具有的优点和积极效果是：
23.本发明适用于各种采用转炉—lf精炼炉—连铸机工艺，采用feti配加ti，进行微合金化，钛能使钢的内部组织致密，细化晶粒，降低时效敏感性和冷脆性，主要用来保证和提高钢材性能，同时适当提高锰的含量，达到高强度性能的目的，并通过严格控制氮含量，以减少钢中非金属夹杂物，降低出现冷弯开裂的质量问题，使得达到生产高强度冷轧用钢，不会明显增加生产成本，应用范围广泛，市场需求量大，具有良好技术辐射能力，同时为高强度冷轧用钢产品的开发提供了重要技术支持。
具体实施方式
24.下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.实施例
26.本发明实施例提供一种冷轧镀锌用高强钢zl350连铸板坯的制造方法，包括：
27.步骤一、转炉冶炼
28.将铁水通过转炉冶炼为成分合格的钢水，钢水成分按重量百分比为：c：0.16—0.20％，si≤0.20％，mn：0.40—0.50％，p≤0.025％，s≤0.015％，als≥0.025％，ti：0.025—0.04％，n≤0.012％，余量为fe；
29.其中，所述转炉冶炼的原料包括液态铁、废钢、合金和辅料。
30.步骤二、转炉出钢
31.转炉终点控制为：终点c：0.06—0.18％，终点p≤0.020％，出站n≤35ppm，挡渣要求为挡渣标+挡渣塞，出钢时间≥4min，开浇第一炉出钢温度≥1630℃，连浇炉次出钢温度≥1610℃；
32.所述转炉出钢过程钢液中als按0.015-0.020％配加，硅含量控制由硅锰来配加。所述转炉出钢配碳采用碳粒配加，浇次第一炉钢水配加碳按照钢种下限执行。步骤三、lf精炼
33.脱硫处理，要求出站s＜0.010％；采用喂铝线调整als，喂铝线速度≥200m/min；在lf精炼的中后期，并在脱氧、脱硫完成后，采用feti配加ti，进行微合金化，钛能使钢的内部组织致密，细化晶粒，降低时效敏感性和冷脆性，主要用来保证和提高钢材性能，；微调合金或微补脱氧后，软吹时间≥3min；精炼结束温度比连铸到站温度高5-10℃；
34.在lf精炼处理完成后，对钢液软吹时间≥8min。
35.步骤四、连铸工序
36.开浇第一炉到连铸温度控制在1575-1585℃，连浇炉次到连铸温度控制在1570-1580℃，中间包温度控制在1535-1545℃，采用中碳钢保护渣，连铸机拉速控制0.9～1.5m/min，结晶器锥度要求0.9％—1.0％，结晶器振动参数采用中碳钢曲线，结晶器宽面的冷却强度控制在3200—4200l/min，结晶器窄面的冷却强度控制在550—600l/min，结晶器进水温度35-37℃，结晶器进出水水温差≤10℃；
37.长水口插入深度≥200mm，中间包烘烤及四周密封良好，中间包通氩气置换时间≥15min。步骤五、连铸板坯取样检验
38.连铸第3炉后取低倍样，并下线两块连铸板坯进行表面检验。
39.为了更好地理解本发明的上述实施方式，下面结合具体示例对其进行进一步说明。
40.一、工艺路径：炼钢转炉
→
lf精炼炉
→
连铸机
41.二、化学成分：
42.成分％csimnpsalstin内控0.16-0.20≤0.200.40-0.50≤0.025≤0.015≥0.0250.025-0.04≤0.012目标0.18≤0.200.45≤0.020≤0.0100.025-0.0350.03≤0.005
43.三、转炉工序：
44.1、装入制度：
45.①
总装入量：总装入量210
±
5吨。(转炉炉龄＜100炉的新炉，总装入量200
±
5吨)
46.②
废钢类型：重废+轻废+(生铁块)+自产渣钢+炉坑回收渣。
47.2、造渣制度：
48.①
造渣采用单渣操作，造渣料采用石灰(石灰石可部分替代石灰)+轻烧白云石+镁球+氧化铁皮+烧结矿等含铁物料；转炉副枪过程测试后，原则上烧结矿等含铁物料加入量≯1吨，要求早化渣，化好渣。
49.②
底吹要求：n2/ar切换。
50.③
终渣碱度：2.8-3.2；终渣mgo％＝8-12％。
51.3、转炉终点目标
[0052][0053]
4、钢包要求：
[0054]
①
e级钢包，精炼出站温度提高10℃；除f类钢包严禁使用外，其他类钢包均可正常使用。
[0055]
②
钢包底吹要求：保证钢包底吹透气效果良好。
[0056]
③
连铸单流浇注时，连铸到站温度+20℃，炼钢工序温度相应提高。
[0057]
5、出钢要求：
[0058]
①
脱氧合金化：采用铝块脱氧，合金配加采用硅锰+(高碳锰铁)(如遇突发情况，可以采用其他合金配加，保证成分内控要求)。出钢过程钢液中als按0.015-0.020％配加，硅含量控制由硅锰来配加，取消采用硅铁调si。
[0059]
出钢合金参考加入量(合金成分及出钢量变化时要折算；出钢2/3前加完合金)：
[0060]
其中，mnsi(si：16％、mn：68％)：4.8kg/吨钢。
[0061]
②
出钢配碳采用碳粒，浇次第一炉钢水配加碳按照钢种下限执行。原则上，在转炉工序将碳配到中限，不在lf精炼工序调碳。
[0062]
③
钢包渣脱氧：铝粒；顶渣采用：顶渣白灰+顶渣萤石(≯100kg/炉)，出钢过程钢包采用氩气全程搅拌。
[0063]
四、lf精炼工序：
[0064]
①
脱氧采用铝粉+铝线。顶渣采用：顶渣白灰+顶渣萤石。造渣制度执行造白渣，渣中tfe≯2％，精炼造渣碱度≮4；精炼工序对钢水进行脱硫处理，要求出站s＜0.010％。
[0065]
②
合金微调操作：采用硅锰(高锰或中锰)合金配加补足锰元素；碳元素可以做适当微调，在配碳时，考虑lf精炼长时间加热导致的电极增碳；浇次第一炉钢水配加碳按照钢水下限执行。
[0066]
③
精炼要求钢包底吹效果良好，精炼气氛要求微正压操作；电极加热期间要求良好埋弧效果。
[0067]
④
采用feti配加ti，要求在lf精炼的中后期，在精炼充分脱氧、脱硫完成后加入；采用喂铝线调整als，喂铝线速度≮200m/min，加完钛铁后不得微调als。
[0068]
⑤
在精炼处理完成后，对钢液软吹时间≮8min；微调合金或微补脱氧后，软吹时间≮3min。覆盖剂加入量以保证钢包液面全覆盖为准。
[0069]
⑥
要求精炼结束温度比连铸到站温度高5-10℃。
[0070]
五、连铸工序：
[0071]
1、大包下水口要套密封圈，挂水口时严禁损坏密封圈；长水口氩气大小以长水口周围钢液面微翻为准；长水口插入深度≥200mm，中包烘烤及四周密封良好，中间包通氩气置换时间≮15min。
[0072]
2、采用中碳钢保护渣；在目标温度范围内要求恒拉速浇钢(拉速控制范围0.9～1.5m/min)。
[0073]
3、采用中性无碳预熔中包覆盖剂，开浇后中包覆盖剂一次性投入30-40袋；连浇过程中，每炉加入5—8袋覆盖剂，保证钢液面不裸露；中间包渣层厚度大于50mm时，要进行排渣操作。
[0074]
4、锥度要求：0.9％—1.0％；热坯压力：35-65bar(波动范围为
±
5bar)。
[0075]
5、结晶器振动参数：采用中碳钢曲线。
[0076]
6、冷却制度：结晶器宽面的冷却强度控制在3200—4200l/min，结晶器窄面的冷却强度控制在550—600l/min(波动范围≯5％)，结晶器进水温度35-37℃，结晶器进出水水温差≤10℃。
[0077]
7、要求设备精度符合工艺要求，设备运转正常无漏水漏油等异常现象。
[0078]
六、取样检验：
[0079]
1、连铸板坯做宏观检验取样要求：连铸第5炉取低倍样，并下线两块连铸板坯进行表面检验。
[0080]
2、做好异常坯记录，要求做o、n分析，要求连铸工序增n≤8ppm。
[0081]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种冷轧镀锌用高强钢zl350连铸板坯的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、转炉冶炼将铁水通过转炉冶炼为成分合格的钢水，钢水成分按重量百分比为：c：0.16—0.20％，si≤0.20％，mn：0.40—0.50％，p≤0.025％，s≤0.015％，als≥0.025％，ti：0.025—0.04％，n≤0.012％，余量为fe；步骤二、转炉出钢转炉终点控制为：终点c：0.06—0.18％，终点p≤0.020％，出站n≤35ppm，挡渣要求为挡渣标+挡渣塞，出钢时间≥4min，开浇第一炉出钢温度≥1630℃，连浇炉次出钢温度≥1610℃；步骤三、lf精炼脱硫处理，要求出站s＜0.010％；采用喂铝线调整als，喂铝线速度≥200m/min；在lf精炼的中后期，并在脱氧、脱硫完成后，采用feti配加ti；微调合金或微补脱氧后，软吹时间≥3min；精炼结束温度比连铸到站温度高5-10℃；步骤四、连铸工序开浇第一炉到连铸温度控制在1575-1585℃，连浇炉次到连铸温度控制在1570-1580℃，中间包温度控制在1535-1545℃，采用中碳钢保护渣，连铸机拉速控制0.9～1.5m/min，结晶器锥度要求0.9％—1.0％，结晶器振动参数采用中碳钢曲线，结晶器宽面的冷却强度控制在3200—4200l/min，结晶器窄面的冷却强度控制在550—600l/min，结晶器进水温度35-37℃，结晶器进出水的水温差≤10℃；步骤五、连铸板坯取样检验连铸第3炉后取低倍样，并下线两块连铸板坯进行表面检验。2.根据权利要求1所述的冷轧镀锌用高强钢zl350连铸板坯的制造方法，其特征在于，所述转炉冶炼的原料包括液态铁、废钢、合金和辅料。3.根据权利要求1所述的冷轧镀锌用高强钢zl350连铸板坯的制造方法，其特征在于，所述转炉出钢过程钢液中als按0.015-0.020％配加，硅含量控制由硅锰来配加。4.根据权利要求1所述的冷轧镀锌用高强钢zl350连铸板坯的制造方法，其特征在于，所述转炉出钢配碳采用碳粒配加，浇次第一炉钢水配加碳按照钢种下限执行。5.根据权利要求1所述的冷轧镀锌用高强钢zl350连铸板坯的制造方法，其特征在于，在lf精炼处理完成后，对钢液软吹时间≥8min。6.根据权利要求1所述的冷轧镀锌用高强钢zl350连铸板坯的制造方法，其特征在于，连铸时，长水口插入深度≥200mm，中间包烘烤及四周密封良好，中间包通氩气置换时间≥15min。7.一种冷轧镀锌用高强钢zl350连铸板坯，其特征在于，采用权利要求1至6任一项所述的制造方法制得。

技术总结
本发明公开了一种冷轧镀锌用高强钢ZL350连铸板坯的制造方法，包括如下步骤：一、转炉冶炼；二、转炉出钢；三、LF精炼；四、连铸工序；五、连铸板坯取样检验。本发明适用于各种采用转炉—LF精炼炉—连铸机工艺，采用FeTi配加Ti，进行微合金化，钛能使钢的内部组织致密，细化晶粒，降低时效敏感性和冷脆性，主要用来保证和提高钢材性能，同时适当提高锰的含量，达到高强度性能的目的，并通过严格控制氮含量，以减少钢中非金属夹杂物，降低出现冷弯开裂的质量问题，使得达到生产高强度冷轧用钢，不会明显增加生产成本，应用范围广泛，市场需求量大，具有良好技术辐射能力，同时为高强度冷轧用钢产品的开发提供了重要技术支持。产品的开发提供了重要技术支持。


技术研发人员：张焕琴 张羽 李树伟 何健
受保护的技术使用者：天铁热轧板有限公司
技术研发日：2023.05.17
技术公布日：2023/8/24