一種電力管件用鋼生產(chǎn)方法及電力管件用鋼的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種電力管件用鋼生產(chǎn)方法及電力管件用鋼。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力輸送量不斷加大，對(duì)電力鐵塔的需求也不斷提高，一方面表現(xiàn)為對(duì)材料強(qiáng)度的提高，同時(shí)對(duì)電力鐵塔的安全性也提出了更高的要求。我國(guó)普遍應(yīng)用的傳統(tǒng)電力鐵塔多為角鋼焊接結(jié)構(gòu)，主要使用的牌號(hào)為Q345B，Gr65，ASTM A572等，這種角鋼焊接結(jié)構(gòu)電力鐵塔用鋼量較大，且易受腐蝕而造成安全隱患，對(duì)低溫環(huán)境較敏感，低溫天氣造成的電力鐵塔倒塌已有報(bào)道。為解決傳統(tǒng)角鋼焊接電力鐵塔成本高、安全性低的問(wèn)題，首鋼率先與國(guó)家電網(wǎng)及國(guó)內(nèi)某大型焊管加工企業(yè)合作，開(kāi)發(fā)了 500MPa級(jí)焊接鋼管結(jié)構(gòu)電力鐵塔，每個(gè)電力鐵塔用鋼量得到減少，同時(shí)由于管裝結(jié)構(gòu)使鐵塔穩(wěn)定性提高，材料方面可保證達(dá)到500MPa強(qiáng)度水平，同時(shí)材料具有20%以上的比例延伸率，以及_20°C下沖擊韌性達(dá)到D級(jí)板要求。
[0003]現(xiàn)有電力塔架生產(chǎn)技術(shù)中的不足在于強(qiáng)度低，合金成本高，電力鐵塔安全性差。專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01110337797.0介紹了一種電力塔架用鋼及其生產(chǎn)方法，C:0.04?0.10%，S1:0.01 ?0.10%，Mn:1.0.60 ?1.20%，P 彡 0.02%，S 彡 0.008%，A1 > 0.02%，V:0.010 ?
0.06%, T1:0.010?0.04%，其余為鐵及雜質(zhì)。該發(fā)明專(zhuān)利添加了較多含量的Mn和V元素，雖然強(qiáng)度可達(dá)到600MPa，但合金成本較高，同時(shí)容易出現(xiàn)中心偏析問(wèn)題，不適用于高頻感應(yīng)焊接制管成形方式。目前未見(jiàn)電力塔架用鋼管用鋼生產(chǎn)技術(shù)的報(bào)道，現(xiàn)有電力鐵塔用鋼生產(chǎn)技術(shù)有以下幾方面不足:
[0004](I)采用角鋼焊接拼焊結(jié)構(gòu)，鋼材使用量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，搭建較困難，需要焊接的接頭較多，造成安全隱患。
[0005](2)強(qiáng)度級(jí)別偏低，厚度較薄，角鋼焊接拼焊結(jié)構(gòu)電力鐵塔用鋼多為5_以下，電力鐵塔的剛度不足，電力鐵塔的載荷設(shè)計(jì)富裕量小，在下雪天氣電線增加負(fù)重的情況下容易造成鐵塔倒塌事故。
[0006](3)現(xiàn)有電塔用鋼材料的塑性和韌性不足，在較低溫度環(huán)境下容易造成脆斷，在風(fēng)力較大的環(huán)境下容易側(cè)斷。
[0007](4)對(duì)于傳統(tǒng)角鋼焊接電力鐵塔，由于腐蝕造成材料的破壞和鐵塔結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，使鐵塔使用年限的下降。為提高材料的耐蝕性，增加了合金成本高和制造成本。
[0008]由此可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中存在著不能制造出強(qiáng)度、塑韌性良好且制造成本較低的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明實(shí)施例提供一種電力管件用鋼生產(chǎn)方法及電力管件用鋼，以解決現(xiàn)有技術(shù)中不能制造出強(qiáng)度、塑韌性良好且制造成本較低的技術(shù)問(wèn)題。
[0010]第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種電力管件用鋼生產(chǎn)方法，包括以下工藝步驟:轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉工藝、LF精煉或RH真空處理工藝、連鑄工藝、加熱工藝、粗軋工藝、精軋工藝、層流冷卻工藝、卷取成卷工藝，控制以下工藝參數(shù):
[0011]在所述連鑄工藝中，過(guò)熱度范圍為:20?35°C，拉速控制在0.9?1.Ι/min范圍，凝固末端采用強(qiáng)冷，大量下壓；
[0012]在所述連鑄工藝中，采用二冷制度控制，在所述二冷制度控制中二冷段采用前強(qiáng)后弱的冷卻制度，并且，2-4區(qū)冷卻水/6-8區(qū)冷卻水比例控制在0.7?0.9范圍，凝固末端水量/總二冷水量=15%?25%，壓下速率控制在0.8mm/min?1.0mm/min ；
[0013]在所述加熱工藝中，將鑄坯在加熱爐內(nèi)加熱至1200?1240°C，保溫時(shí)間大于180分鐘；
[0014]在所述精軋工藝中，精軋入口溫度為950°C?990°C，終軋溫度為800?840°C ；
[0015]在所述卷取成卷工藝中，目標(biāo)卷取溫度為570°C?590°C。
[0016]可選的，所述電力管件用鋼的化學(xué)成分重量百分比為:C:0.15%?0.19% ；Si:0.11 ?0.2% ；Mn:0.40 ?0.59% ；T1:0.07 ?0.11% ；A1:0.0l ?0.06% ；P..( 0.02% ；S 0.01% ；N..( 0.008% ;其余為Fe及不可避免雜質(zhì)。
[0017]可選的，所述電力管件用鋼的高強(qiáng)鋼屈服強(qiáng)度Rel為470MPa?510MPa，抗拉強(qiáng)度為545MPa?585MPa，延伸率為23%?26%，冷彎D=L 5a，其中D表示彎芯直徑，a表示鋼板厚度。
[0018]第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種電力管件用鋼，采用本發(fā)明任一實(shí)施例介紹的電力管件用鋼的生產(chǎn)方法制造而成。
[0019]本發(fā)明有益效果如下:
[0020]在本發(fā)明實(shí)施例中，提供了一種電力管件用鋼生產(chǎn)方法，包括以下工藝步驟:轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉工藝、LF精煉或RH真空處理工藝、連鑄工藝、加熱工藝、粗軋工藝、精軋工藝、層流冷卻工藝、卷取成卷工藝；
[0021]其中在連鑄工藝中，過(guò)熱度范圍為:20?35°C，拉速控制在0.9?1.Ι/min范圍，凝固末端采用強(qiáng)冷，大量下壓；并且在所述連鑄工藝中，采用二冷制度控制，在所述二冷制度控制中二冷段采用前強(qiáng)后弱的冷卻制度，并且，2-4區(qū)冷卻水/6-8區(qū)冷卻水比例控制在
0.7?0.9范圍，凝固末端水量/總二冷水量=15%?25%，壓下速率控制在0.8mm/min?
1.0mm/min，這樣鑄坯內(nèi)存在比較明顯的柱狀晶情況下，施加比較大的輕壓率，有效壓下量比較容易達(dá)到鑄坯心部，從而有利于鑄坯內(nèi)部偏析的降低；
[0022]在所述加熱工藝中，將鑄坯在加熱爐內(nèi)加熱至1200?1240°C，保溫時(shí)間大于180分鐘，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)比其它鋼種，此溫度區(qū)間可以保證TiC的充分回溶；本發(fā)明的相關(guān)試驗(yàn)表明，當(dāng)加熱溫度低于1200°c時(shí)，TiC不能完全回溶，降低最終材料的強(qiáng)度；加熱溫度高于1240°C，考慮到熱連軋的連續(xù)性，乳制溫度隨之提高，最終造成材料組織的粗大及韌性的降低；
[0023]采用兩階段控制軋制，精軋工藝過(guò)程需按照成品厚度規(guī)格嚴(yán)格控制精軋入口溫度為950°C?990°C，終軋溫度為800?840°C ;本發(fā)明在不添加Nb的情況下，采用低溫軋制控制晶粒尺寸，精軋入口溫度控制在950?990°C，終軋溫度為800?840°C，保證精軋階段未再結(jié)晶區(qū)的累積壓下量，最終得到均勻細(xì)小的鐵素體晶粒，提高強(qiáng)韌性；
[0024]鋼帶出精軋后采用前段冷卻模式進(jìn)行層流冷卻，一方面有利于加強(qiáng)相變后的組織強(qiáng)化，另一方面有利于增強(qiáng)析出強(qiáng)化效果，得到更多鐵素體中的細(xì)小析出產(chǎn)物，從而有效提高材料強(qiáng)度。本發(fā)明采用的目標(biāo)卷取溫度為570°C?590°C，通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)于本發(fā)明化學(xué)成分體系鋼種，此卷取溫度區(qū)間可得到最優(yōu)的組織和析出的匹配，既不影響組織強(qiáng)化細(xì)化晶粒效果，也可保證納米級(jí)的TiC充分析出提高強(qiáng)度；
[0025]通過(guò)對(duì)上述工藝過(guò)程的精確控制，達(dá)到了能夠低成本成分設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮細(xì)晶強(qiáng)化、析出強(qiáng)化等強(qiáng)化效果，生產(chǎn)出屈服強(qiáng)度為470MPa?510MPa電力管件用鋼，并且具有良好的延伸率，可用于生管件構(gòu)造的電力鐵塔，有效實(shí)現(xiàn)了電力鐵塔總用鋼量的減少，同時(shí)鐵塔的安全性顯著提高。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中電力管件用鋼生產(chǎn)方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]本發(fā)明實(shí)施例提供一種電力管件用鋼生產(chǎn)方法及電力管件用鋼，以解決現(xiàn)有技術(shù)中不能制造出強(qiáng)度、塑韌性良好且制造成本較低的技術(shù)問(wèn)題。
[0028]本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，總體思路如下:
[0029]提供了一種電力管件用鋼生產(chǎn)方法，包括以下工藝步驟:轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉工藝、LF精煉或RH真空處理工藝、連鑄工藝、加熱工藝、粗軋工藝、精軋工藝、層流冷卻工藝、卷取成卷工藝；
[0030]其中在連鑄工藝中，過(guò)熱度范圍為:20?35°C，拉速控制在0.9?1.Ι/min范圍，凝固末端采用強(qiáng)冷，大量下壓；并且在連鑄工藝中，采用二冷制度控制，在二冷制度控制中二冷段采用前強(qiáng)后弱的冷卻制度，并且，2-4區(qū)冷卻水/6-8區(qū)冷卻水比例控制在0.7?0.9范圍，凝固末端水量/總二冷水量=15 %?25 %，壓下速率控制在0.8mm/min?1.0mm/min，這樣鑄坯內(nèi)存在比較明顯的柱狀晶情況下，施加比較大的輕壓率，有效壓下量比較容易達(dá)到鑄坯心部，從而有利于鑄坯內(nèi)部偏析的降低；
[0031]在加熱工藝中，將鑄坯在加熱爐內(nèi)加熱至1200?1240°C，保溫時(shí)間大于180分鐘，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)比其它鋼種，此溫度區(qū)間可以保證TiC的充分回溶；本發(fā)明的相關(guān)試驗(yàn)表明，當(dāng)加熱溫度低于1200°C時(shí)，TiC不能完全回溶，降低最終材料的強(qiáng)度；加熱溫度高于1240°C，考慮到熱連軋的連續(xù)性，乳制溫度隨之提高，最終造成材料組織的粗大及韌性的降低；
[0032]采用兩階段控制軋制，精軋工藝過(guò)程需按照成品厚度規(guī)格嚴(yán)格控制精軋入口溫度為950°C?990°C，終軋溫度為800?840°C ;本發(fā)明在不添加Nb的情況下，采用低溫軋制控制晶粒尺寸，精軋入口溫度控制在950