AH36高強(qiáng)船體結(jié)構(gòu)用鋼板冶煉生產(chǎn)研究與應(yīng)用

王兆存

（山鋼集團(tuán)萊蕪分公司技術(shù)中心，山東 萊蕪 271104）

AH36高強(qiáng)船體結(jié)構(gòu)用鋼板冶煉生產(chǎn)研究與應(yīng)用

王兆存

（山鋼集團(tuán)萊蕪分公司技術(shù)中心，山東 萊蕪 271104）

船體用結(jié)構(gòu)鋼按照用途可分為一般船舶用和特種船舶用，一般船舶主要使用一般強(qiáng)度和高強(qiáng)度鋼，特種船舶如液化氣船使用低溫韌性鋼，散裝化學(xué)品船使用奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼及復(fù)合鋼。本文主要論述了AH36高強(qiáng)船體結(jié)構(gòu)用鋼板冶煉生產(chǎn)工藝流程。研究了轉(zhuǎn)爐、精煉、連鑄以及軋制生產(chǎn)中的生產(chǎn)工藝。

AH36；冶煉；研究

造船用鋼一般是指船體結(jié)構(gòu)用鋼，它指按船級(jí)社建造規(guī)范要求生產(chǎn)的用于制造船體結(jié)構(gòu)的鋼材。船體用結(jié)構(gòu)鋼按照其最小屈服點(diǎn)劃分強(qiáng)度級(jí)別為：一般強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼和高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。中國(guó)船級(jí)社規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的一般強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼分為：A、B、D、E四個(gè)質(zhì)量等級(jí)。為適應(yīng)市場(chǎng)需求，山鋼集團(tuán)萊蕪分公司對(duì)該鋼種進(jìn)行了試制，各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到了要求。

1 工藝流程及化學(xué)成分

1.1 工藝流程

鐵水預(yù)處理—轉(zhuǎn)爐—LF精煉—（RH精煉）—板坯連鑄—4300mm寬厚板成材—（緩冷）—收集一入庫(kù)

1.2 化學(xué)成分

該鋼種的化學(xué)成分國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

1.3 力學(xué)性能及工藝性能要求（見(jiàn)表2）

2 冶煉工藝

2.1 轉(zhuǎn)爐冶煉

2.1.1 入爐鐵水條件

鐵水脫硫嚴(yán)格執(zhí)行工藝規(guī)程，脫硫完畢扒凈鐵水表面的渣。所有合金及原材料必須符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.1.2 冶煉工藝

要求鐵水計(jì)量準(zhǔn)確，嚴(yán)格裝入量，裝入量誤差±2噸。采用自產(chǎn)廢鋼，不得使用渣鋼。轉(zhuǎn)爐使用優(yōu)質(zhì)的石灰、白云石。冶煉過(guò)程中控制合適的槍位和加料時(shí)機(jī)，渣料于終點(diǎn)前3分鐘加完。采用高拉補(bǔ)吹，終點(diǎn)壓槍時(shí)間不低于60秒。底吹模式采用E模式。造渣制度，采用單渣工藝冶煉，終渣堿度控制在R=3.0～3.5，做到初期早化渣，過(guò)程渣化好，終渣化透。必須使用紅凈鋼包。

2.2 精煉操作

表1 成分要求

表2 鋼板的力學(xué)性能及工藝性能

2.2.1 LF精煉

鋼包到精煉后立即進(jìn)行吹氬、測(cè)溫。氬氣壓力、流量以渣面翻動(dòng)且不露鋼水為宜。根據(jù)實(shí)際情況加入脫氧劑、造渣劑等進(jìn)行造渣。出站前頂渣必須為黃白渣或白渣，黃白渣或白渣保持時(shí)間不低于10分鐘，終渣堿度盡量控制在2.2以上。加料通電7～10分鐘，且頂渣化好后，取樣分析、測(cè)溫，根據(jù)化學(xué)成分，進(jìn)行成分調(diào)整。如果成分鋁、鈦不足，采用鋁?；蜾X線進(jìn)行增鋁，用鈦線增鈦。

2.2.2 RH精煉操作

RH精煉采用本處理模式。RH處理時(shí)避免化學(xué)升溫，確保純脫氣時(shí)間大于5分鐘。鋼水出站前，喂入200～300mSi～Ca線進(jìn)行鈣化處理；喂線后進(jìn)行“軟吹”，軟吹時(shí)間不得低于25分鐘，軟吹要求包內(nèi)鋼液微動(dòng)，鋼水不得裸露。RH冶煉周期控制在30～55分鐘（根據(jù)實(shí)際調(diào)整）。鋼包到精煉后立即進(jìn)行測(cè)溫、定氧、吹氬。氬氣壓力、流量以渣面輕微翻動(dòng)不露鋼水為宜。

2.3 連鑄操作

中包溫度按中下限要求執(zhí)行，以降低過(guò)熱度。冷卻模式：二冷水控制:一級(jí)為Soft～cooling，二級(jí)為Aperi。大包掛上長(zhǎng)水口開(kāi)澆，全程保護(hù)澆注；大包開(kāi)澆時(shí)在中間包沖擊區(qū)加入30～40kg硅鈣塊（粉）。關(guān)閉塞棒氬氣。拉速控制：0.95～1.5m/min。采用包晶鋼保護(hù)渣或船板鋼專(zhuān)用保護(hù)渣。同鋼種、同規(guī)格鑄坯，每一批次取一塊低倍試樣并進(jìn)行低倍檢驗(yàn)。鑄坯清理：對(duì)應(yīng)成品規(guī)格≥40mm的鑄坯上下表面，沿邊部縱向進(jìn)行火焰清理，清理寬度不小于25cm，清理深度視裂紋情況而定，但應(yīng)不小于4mm。

結(jié)語(yǔ)

本文主要論述了AH36的生產(chǎn)工藝。轉(zhuǎn)爐冶煉LG590CL的重點(diǎn)是終點(diǎn)成分控制，精煉操作的重點(diǎn)是增碳及脫氧。采用合理的脫氧合金化制度和良好的保護(hù)澆注措施，穩(wěn)定控制中間包鋼水溫度、拉速、冷卻水量可以獲得較低的夾雜物含量、良好的鑄坯內(nèi)部質(zhì)量。

[1]張行剛.AH36船板鋼熱軋過(guò)程中再結(jié)晶行為的實(shí)驗(yàn)研究[J].熱加工工藝，2010（12）：21-23.

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10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.123